TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” – VẬT LÝ 10

TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM

vectorstock.com/28062424

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” – VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM WORD VERSION | 2018 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

1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NGUYỄN THỊ HẠNH QUYÊN

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” – VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG STEM

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng – Năm 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NGUYỄN THỊ HẠNH QUYÊN

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” – VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG STEM

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THANH NGA

Đà Nẵng – Năm 2018

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Tổ chức dạy học một số kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” – Vật lý 10 theo định hƣớng STEM” là công trình của riêng tôi. Các số liệu trong luận ăn là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất lỳ công trình nghiên cứu nào. Tất cả những tham khảo và kế thừa đều đƣợc trích dẫn và tham chiếu đầy đủ.

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình.

Học viên

Nguyễn Thị Hạnh Quyên

ii LỜI CẢM ƠN Từ những ngày đầu thực hiện luận văn đến khi hoàn thành đƣợc luận văn thạc sĩ này, đó là cả một quá trình cố gắng học tập và làm việc nghiêm túc, sửa chữa những thiếu sót và trƣởng thành lên từng ngày của bản thân em. Tuy nhiên, sẽ không thể có đƣợc một sản phẩm hoàn chỉnh nhƣ ngày hôm nay nếu thiếu đi sự giúp đỡ, hỗ trợ, động viên tận tình của quý thầy cô, bạn bè và gia đình.

Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy TS. Nguyễn Thanh Nga ngƣời đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành luận văn này. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô trong Khoa Vật lý trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Đà Nẵng đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu, cũng nhƣ tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và cho đến khi thực hiện đề tài luận văn.

Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu trƣờng trung học phổ thông Nguyễn Trãi, Đà Nẵng đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian công tác và thực hiện luận văn.

Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn của mình đến gia đình, bạn bè đã luôn sát cánh, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Đà Nẵng, ngày 12 tháng 11 năm 2018 Học viên

Nguyễn Thị Hạnh Quyên

v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii TÓM TẮT ĐỀ TÀI ....................................................................................................... iii MỤC LỤC ....................................................................................................................... v DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................................ xi MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài................................................................................................... 1 2. Tổng quan đề tài nghiên cứu ................................................................................. 2 3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 2 4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 2 5. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................................... 3 6. Đóng góp của đề tài .............................................................................................. 3 7. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................ 4 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƢỜNG PHỔ THÔNG .............................................................................. 5 1.1. Cơ sở tâm lý học lứa tuổi của học sinh trung học phổ thông đối với giáo dục STEM ....................................................................................................................... 5 1.1.1. Đặc điểm tâm lý lứa tuổi học sinh trung học phổ thông [12],[13] ...................... 5 1.1.2. Đặc điểm nhận thức lứa tuổi học sinh trung học phổ thông [12],[13]................. 6 1.2. Hoạt động dạy học cho học sinh trung học phổ thông theo định hƣớng giáo dục STEM ....................................................................................................................... 7 1.2.1. Bản chất của quá trình dạy học Vật lý [9] ........................................................ 7 1.2.2. Mục tiêu của dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông ........................................... 8 1.2.3. Đặc trƣng của quá trình dạy học trong thời đại của cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0[15] ............................................................................................................. 9 1.3. Cơ sở lý thuyết về giáo dục STEM [10] ................................................................ 10 1.3.1. Khái niệm về giáo dục STEM....................................................................... 10 1.3.2. Mục tiêu của giáo dục STEM ....................................................................... 10 1.3.3. Tiêu chí xây dựng chủ đề giáo dục STEM ................................................... 10 1.3.4. Thực tế giáo dục STEM trong các trƣờng trung học .................................... 11 1.4. Dạy học dự án chủ để STEM phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo ......................................................................................................................... 11

vi 1.4.1. Khái niệm về dạy học dự án ......................................................................... 11 1.4.2. Đặc trƣng của dạy học dự án [10] ................................................................. 11 1.4.3. Tầm quan trọng của dạy học dự án đối với học sinh .................................... 12 1.4.4. Tiến trình dạy học dự án chủ đề STEM phát triển năng lực sáng tạo và phát huy tính tích cực của học sinh[17] .................................................................. 12 1.5. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM ......... 14 1.5.1. Khái niệm năng lực sáng tạo[14] .................................................................... 14 1.5.2. Biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM[10] ............................................................................................................... 15 1.5.3. Biện pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM[10].................................................................................................................. 16 1.6. Phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM[10] ................................................................................................................ 16 1.6.1. Định nghĩa tính tích cực ................................................................................ 16 1.6.2. Biểu hiện tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ............................................................................................................... 16 1.6.3. Biện pháp phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ............................................................................................ 17 1.7. Công cụ đánh giá chủ đề giáo dục STEM theo định hƣớng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo .................................................................... 18 1.7.1. Nguyên tắc đánh giá và yêu cầu đánh giá kết quả học tập ........................... 18 1.7.2. Tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học theo định hƣớng STEM ........................................................................................................... 19 1.7.3. Tiêu chí đánh giá tính tích cực ...................................................................... 22 1.7.4. Biểu hiện của S, E, T, M trong các chủ đề ................................................... 24 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .............................................................................................. 26 CHƢƠNG 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM CỦA NỘI DUNG KIẾN THỨC CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” - VẬT LÝ 10 ................................................................................... 27 2.1. Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” theo định hƣớng giáo dục STEM ....................................................................... 27 2.1.1. Chuẩn kiến thức, kỹ năng của chƣơng trình [5]. ............................................ 27 2.1.2. Nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng - Sự chuyển thể” đƣợc mô tả nhƣ sau [6]. ................................................................................................... 28

vii 2.2. Thiết kế chủ đề giáo dục STEM và xây dựng giáo án một số chủ đề nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể ............................. 32 2.2.1. Chủ đề “Phòng học xanh” ............................................................................. 33 2.2.2. Chủ đề “Thiết kế đèn dầu sáng tạo”. ............................................................ 38 2.2.3. Chủ đề “Chiếc thuyền vui nhộn”. ................................................................. 43 2.3. Xây dựng bộ công cụ đánh giá hoàn chỉnh cho các chủ đề STEM .................. 48 2.3.1. Nguyên tắc đánh giá trong quá trình thực nghiệm........................................ 48 2.3.2. Phiếu đánh giá chung .................................................................................... 49 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .............................................................................................. 52 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .............................................................. 53 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 53 3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................... 53 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ................................................................... 53 3.4. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 53 3.4.1. Thuận lợi ....................................................................................................... 53 3.4.2. Khó khăn ....................................................................................................... 53 3.5. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 54 3.6. Phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm ......................................................... 54 3.6.1. Chủ đề “ Chiếc thuyền vui nhộn” ................................................................. 54 3.6.2. Chủ đề “ Phòng học xanh”. ........................................................................... 59 3.6.3. Chủ đề 3 : Đèn dầu sáng tạo. ........................................................................ 68 3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm đối với mục tiêu giáo dục STEM ......... 72 3.7.1. Đánh giá định tính ......................................................................................... 72 3.7.2. Đánh giá định lƣợng ..................................................................................... 79 3.7.3. Đánh giá chung ............................................................................................. 81 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .............................................................................................. 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 84 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

viii DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Bảng 1.1.

Bảng 1.2.

Tên bảng Các hoạt động của giáo viên và học sinh trong tiến trình dạy học theo dự án Bảng mô tả tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực sáng tạo.

Bảng 1.3.

Bảng mô tả tiêu chí và mức độ đánh giá tính tích cực.

22

Bảng 1.4.

Bảng mô tả các mức độ biểu hiện của STEM .

24

Bảng 2.1.

Chuẩn kiến thức kĩ năng của chƣơng “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” Các chủ đề STEM có thể thực hiện.

27

Các kiến thức STEM đƣợc thể hiện trong chủ đề.

33 34

Bảng 2.2.

Bảng 2.3.

Bảng 2.4.

Bảng 2.5.

Bảng 2.6.

Bảng 2.7.

Bảng 2.8.

Mô tả các vụ học tập đƣợc hình thành chủ đề “Phòng học xanh”.

Các kiến thức STEM đƣợc thể hiện trong chủ đề.

Mô tả các vụ học tập đƣợc hình thành chủ đề “Đèn dầu sáng tạo”.

Các kiến thức STEM đƣợc thể hiện trong chủ đề.

Trang 13 20

32

39 40 43 44

Bảng 2.9.

Mô tả các vụ học tập đƣợc hình thành chủ đề “Chiếc thuyền vui nhộn”.

Bảng đánh giá chung.

Bảng 3.1.

Bảng mô tả biểu hiện của năng lực sáng tạo.

72

Bảng 3.2.

Bảng 3.3.

Bảng mô tả biểu hiện của tinh tích cực.

Bảng phân bố điểm số của học sinh lớp 10/7

75 79

49

xi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Số hiệu Hình 1.1.

Tên hình vẽ Sơ đồ mô tả các đặc trƣng của dạy học dự án.

Trang 11

Hình 1.2.

Hình 1.3.

Các giai đoạn dạy học theo dự án Quy trình tổ chức dạy học các chủ đề STEM.

12 14

Hình 2.1.

Mô tả nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” (a) và (b). Mô tả nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM “Phòng học xanh”.

28

Hình 2.4.

Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM “Thiết kế đèn dầu sáng tạo”.

39

Hình 2.5.

Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM “Chiếc thuyền vui nhộn”.

Hình ảnh các vật liệu sử dụng cho tiết học chủ đề “Chiếc thuyền vui nhộn”.

43

54

Hình 3.2.

Dụng cụ thí nghiệm tiến hành thí nghiệm hiện tƣợng căng bề mặt.

Các vật liệu chế tạo thuyền.

Hình 3.3.

Các vật liệu sử dụng làm nhiên liệu.

55

Hình 3.4.

Hình 3.5.

Hình 3.6.

Hình 3.7.

Các em học sinh thảo luận về dự án.

Các nhóm tiến hành thiết kế thuyền đua (1).

Các nhóm tiến hành thiết kế thuyền đua (2).

56 57 57 59

Hình 2.2 Hình 2.3.

Hình 2.6.

Hình 3.1.

Hình 3.8.

Hình 3.9.

Hình 3.10.

Hình 3.11.

Hình 3.12.

Hình 3.13.

Hình 3.14.

Hình 3.15.

Hình 3.16.

Hình 3.17.

Dụng cụ thí nghiệm cho học sinh quan sát về hiện tƣợng mao dẫn.

Các vật liệu chế tạo chậu cây mẫu.

Giáo viên định hƣớng cho dự án.

Các em học sinh thảo luận về dự án.

Các nhóm tiến hành thiết kế cá thể chậu cây và hệ thống cây trồng(1).

Các nhóm tiến hành thiết kế cá thể chậu cây và hệ thống cây trồng(2).

Cá thể nhóm 03 thực hiện đƣợc.

Nhóm 04 báo cáo kết quả của nhóm.

Cá thể của nhóm 01 sau khi hoàn thiện.

Hoạt động nhóm thực hiện mô hình thiết kế (1).

Hoạt động nhóm thực hiện mô hình thiết kế (2).

31 33

45

55

60 61 61 62 62 63 64 65 65 66

xii Hình 3.18.

Hoạt động nhóm thực hiện mô hình thiết kế (3).

66

Hình 3.19.

Phần trình bày hệ thống của nhóm 03.

67

Hình 3.20.

Hình 3.21.

Hình 3.22.

Phần trình bày các hệ thống thử nghiệm của nhóm 03 và 04.

Trang trí cửa sổ phòng học của nhóm 01.

Trang trí cửa sổ phòng học của nhóm 02.

67 68 68

Hình 3.23.

Các vật liệu chế tạo đèn

69

Hình 3.24.

Bấc đèn và nhiên liệu

69

Hình 3.25.

Các nhóm tiến hành thảo luận và thiết kế đèn.

70

Hình 3.26.

71

Hình 3.27.

Hình 3.28.

Hình 3.29.

So sánh hai thiết kế cho bấc tiếp xúc trực tiếp với nắp ở hình (b) và gắn thêm ốc vít ở hình (a). Đèn dầu đƣợc trang trí sáng tạo.

Thiết kế cá thể chậu cây ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn.

Thiết kế đèn dầu sáng tạo.

Hình 3.30.

Học sinh trình bày thiết kế của nhóm.

73

Hình 3.31.

Hình 3.32.

Hình 3.33.

Thiết kế cá thể chậu cây ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn.

Trang trí lớp học trong chủ đề “Phòng học xanh”

74 74 75

71 72 73

Hình 3.34.

So sánh hai thiết kế cho bấc tiếp xúc trực tiếp với nắp ở hình (b) và gắn thêm ốc vít ở hình (a).

Sử dụng cây hoa Mƣời giờ để trồng trong lớp học.

Hình 3.35.

Hình 3.36.

Học sinh hoạt động nhóm trong không khí vui vẻ, tích cực.

Học sinh tích cực hoạt động nhóm.

76 77

Hình 3.37.

Hình 3.38.

Hình 3.39.

Học sinh trao đổi, thảo luận.

Khi các nhóm trình bày học sinh trật tự lắng nghe.

78 78 79

Hình 3.40.

Hình 3.41.

Hình 3.42.

Biểu đồ tròn thể hiện mức điểm học sinh đạt đƣợc qua bảng tiêu chí đánh giá chung.

Biểu đồ tròn thể hiện phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 1.

Biểu đồ tròn thể hiện phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 2.

Biểu đồ tròn thể hiện phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 3.

76

80 80 81

1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài STEM – Là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Đây là một quan điểm dạy học theo hƣớng tiếp cận liên ngành nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học gắn liền với thực tiễn. Đất nƣớc muốn có nền kinh tế phát triển trong thời đại mới cần dựa trên nền tảng của các lĩnh vực này. Chính điều này đặt ra cho ngành Giáo dục nhiệm vụ cần chuẩn bị cho nhu cầu hội nhập ngày càng cao.

Bắt nguồn từ nƣớc Mỹ từ cách đây gần hai thập kỷ và đƣợc coi nhƣ một cuộc cải cách giáo dục mang tính đột phá với mục tiêu xác lập vững chắc vị thế của quốc gia đứng đầu thế giới về kinh tế, khoa học, công nghệ và đào tạo ra nguồn lao động chất lƣợng thuộc các lĩnh vực STEM. Cho đến nay, việc làm thuộc lĩnh vực STEM đƣợc dự báo mở rộng và phát triển nhanh. Không những thế, dự đoán này cũng tƣơng tự ở các nƣớc phát triển khác nhƣ Úc, Anh, Pháp …

Tại Việt Nam, định hƣớng phát triển đất nƣớc sớm trở thành nƣớc công nghiệp theo hƣớng hiện đại, chú trọng tới phát triển kinh tế tri thức đang là vấn đề đƣợc quan tâm hàng đầu. Trong quá trình hội nhập sâu và rộng, cơ hội tiếp cận với các xu thế mới, các mô hình giáo dục mới và học hỏi kinh nghiệm của các nƣớc có nền giáo dục tiên tiến là cần thiết, nhằm thay đổi căn bản giáo dục phổ thông tại Việt Nam. Trong vài năm trở lại đây, STEM xuất hiện ở Việt Nam và mới chỉ mang tính thử nghiệm mà chƣa thực sự trở thành một hoạt động giáo dục chính thức. Do đó STEM và giáo dục STEM vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu một cách sâu sắc và nghiêm túc, cũng nhƣ ứng dụng sâu rộng vào thực tế.

Với tình hình nƣớc ta hiện nay, trƣớc yêu cầu đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập kinh tế quốc tế đòi hỏi nền giáo dục nƣớc ta phải đào tạo ra những con ngƣời có đủ tri thức, trí tuệ, năng lực và phẩm chất tốt. Với chủ trƣơng khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tƣ duy sáng tạo cho ngƣời học, từng bƣớc áp dụng các phƣơng pháp tiên tiến và phƣơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm từng môn học, lớp học. Tất cả những yêu cầu này sẽ đƣợc STEM và giáo dục STEM giải quyết một cách hiệu quả.

Là một giáo viên, trăn trở của chúng tôi đối với mỗi bài dạy là phải làm sao cho học sinh phát huy tính tích cực và phát triển đƣợc năng lực tƣ duy sáng tạo. Vì vậy, chúng tôi đã nghiên cứu và nhận thấy STEM là quan điểm dạy học định hƣớng cho các

2 phƣơng pháp giảng dạy giúp tạo hiệu quả cao nhất công tác dạy học Vật lý. Đặc biệt là các kiến thức thuộc chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thế” rất phù hợp với mục tiêu giảng dạy theo định hƣớng giáo dục STEM. Với những lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” - VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG STEM. 2. Tổng quan đề tài nghiên cứu Giáo dục STEM mới chỉ xuất hiện tại Việt Nam những năm gần đây, chủ yếu ở các thành phố Hà Nội, Hồ Chí Minh và Đà Nẵng. Đến nay, một số tổ chức giáo dục cũng đã triển khai các hoạt động giáo dục STEM nhƣng vẫn chƣa phải là hoạt động chính thức trong các trƣờng phổ thông. Việc nghiên cứu về giáo dục STEM vẫn còn khá mới, một số ít tác giả nghiên cứu nhƣ sau : - Nguyễn Thanh Nga, 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”. Nhà xuất bản Thành phố Hồ Chí Minh [10]. Đây là một bộ sách phân tích chi tiết lý thuyết về giáo dục STEM trong trƣờng trung học, đƣa ra cách xây dựng các chủ đề STEM. Bộ sách đƣa ra các chủ đề STEM và hƣớng dẫn tổ chức các chủ đề STEM trong trƣờng trung học.

- Lê Xuân Quang (2017). “Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng Giáo dục STEM”.

- Đỗ Thị Thanh Hải (2018). “Tổ chức hoạt động dạy học STEM về dòng điện xoay chiều (Vật lý 12) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh”.

- Nguyễn Thị Diễm Hƣơng (2017). “Mô hình STEM đơn giản về chủ đề Ánh sáng – Màu sắc”.

Có thể thấy, nghiên cứu về giáo dục STEM còn rất ít và chƣa phân tích tính hiệu quả của STEM đối với việc phát triển năng lực cụ thể cho học sinh trong từng nội dung kiến thức trong chƣơng trình trung học. Vì vậy, trong phạm vi luận văn này, chúng tôi tập trung nghiên cứu khả năng phát triển tƣ duy và phát huy tính tích cực của giáo dục STEM, nội dung chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”.

3. Mục tiêu nghiên cứu Tổ chức dạy học một số nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”- Vật lý 10 theo định hƣớng STEM nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: cơ sở lý luận và thực tiễn về giáo dục STEM, nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” theo định hƣớng giáo dục

3 STEM. - Phạm vi nghiên cứu: Hoạt động dạy và học một số kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”- Vật lý 10 ở trƣờng phổ thông.

4.1. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức dạy học một số nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng.

Sự chuyển thể”- Vật lý 10 theo định hƣớng STEM thì sẽ phát huy tính tích cực, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

4.2. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lý luận về giáo dục STEM, dạy học định hƣớng phát triển năng lực học sinh THPT. - Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”Vật lý 10 theo định hƣớng STEM. - Xây dựng chủ đề giáo dục STEM nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”- Vật lý 10.

- Đề xuất tiến trình dạy học các chủ đề giáo dục STEM đã xây dựng.

- Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực của học sinh theo định hƣớng giáo dục STEM. - Thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học.

5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Nhóm phƣơng pháp nghiên cứu lý luận: bao gồm phƣơng pháp phân tích, tổng hợp và khái quát hóa nhằm nghiên cứu những tài liệu thuộc phạm vi đề tài trong và ngoài nƣớc về các vấn đề nhƣ khái niệm, cơ sở lý luận …

- Nhóm phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn: Là phƣơng pháp điều tra, quan sát sƣ phạm, thực nghiệm sƣ phạm … nhằm sử dụng để điều tra thực trạng dạy học môn Vật lý dƣới góc độ STEM, những hiểu biết của giáo viên về giáo dục STEM. Từ đó xây dựng và sử dụng các bảng điểm quan sát năng lực của học sinh trong quá trình trải nghiệm học tập môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM. Xác định nhiệm vụ và xây dựng nội dung, tiến hành các hoạt động thực nghiệm sƣ phạm.

- Nhóm phƣơng pháp thống kê toán học : Sử dụng các lý thuyết Toán học nhƣ thống kê xác suất, cá phƣơng tiện của logic, đại số … sử dụng máy tính điện tử với các kỹ thuật xử lý để xử lý và phân tích các mẫu điều tra và thực nghiệm.

6. Đóng góp của đề tài - Đề xuất tiến trình dạy học các chủ đề giáo dục STEM nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”- Vật lý 10 và chứng tỏ tính khả thi của nó qua thực nghiệm sƣ phạm.

- Kết quả nghiên cứu của luận văn làm tài liệu tham khảo, nghiên cứu về giáo

4 dục STEM cho sinh viên Sƣ phạm, giáo viên trƣờng phổ thông.

7. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và phần kiến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục thì nội dung của luận văn đƣợc cấu trúc thành 3 chƣơng: Chƣơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn giáo dục STEM trong trƣờng phổ thông.

Chƣơng 2. Tổ chức dạy học một số chủ đề STEM của nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và Chất lỏng. Sự chuyển thể” – Vật lý 10.

Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm.

5 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƢỜNG PHỔ THÔNG 1.1. Cơ sở tâm lý học lứa tuổi của học sinh trung học phổ thông đối với giáo dục STEM Đối với lứa tuổi học sinh trung học phổ thông, việc giáo viên nắm bắt tâm lý lứa tuổi để lựa chọn phƣơng pháp dạy học phù hợp là điều hết sức quan trọng và cần thiết. Bởi ở giai đoạn này, hoạt động học tập vẫn là chủ đạo nhƣng tính chất, mức độ thì phức tạp và cao hơn hẳn so với lứa tuổi thiếu niên. Đòi hỏi ở các em sự tự giác, độc lập và vận dụng sáng tạo kiến thức. Công tác dạy học trong nhà trƣờng, cụ thể là trong một lớp học, không chỉ mang tính chất cung cấp kiến thức và hoàn chỉnh tri thức mà còn có tác dụng hình thành thế giới quan, nhân sinh quan cho học sinh.

1.1.1. Đặc điểm tâm lý lứa tuổi học sinh trung học phổ thông [12],[13] 1.1.1.1. Lứa tuổi trung học phổ thông Học sinh trung học phổ thông đang ở tuổi thanh niên là giai đoạn phát triển bắt đầu từ lúc dậy thì và kết thúc khi bƣớc vào tuổi trƣởng thành.

Tuổi thanh niên thể hiện tính chất phức tạp và nhiều mặt của hiện tƣợng, nó đƣợc giới hạn ở hai mặt: sinh lý và tâm lý. Đây là vấn đề khó khăn và phức tạp, vì không phải lúc nào nhịp điệu và các giai đoạn của sự phát triển tâm sinh lý cũng trùng hợp với các thời kỳ trƣởng thành về mặt xã hội. Có nghĩa là sự trƣởng thành về mặt thể chất, nhân cách trí tuệ, năng lực lao động sẽ không trùng hợp với thời gian phát triển của lứa tuổi. Việc phát triển tâm lý của tuổi thanh niên không chỉ phụ thuộc vào giới hạn lứa tuổi, mà trƣớc hết là phụ thuộc vào môi trƣờng sống, cách giáo dục cũng nhƣ điều kiện xã hội (vị trí của thanh niên trong xã hội; khối lƣợng tri thức, kỹ năng mà họ nắm đƣợc và một loạt các nhân tố khác…) có ảnh hƣởng đến sự phát triển lứa tuổi.

1.1.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến lứa tuổi học sinh THPT a) Đặc điểm về sự phát triển thể chất Ở lứa tuổi của thanh niên, với sự tăng trƣởng về mặt cơ thể của các em học sinh có tính chất vừa phải, không nhanh và không có nhiều biến động. Sự phát triển về hệ thần kinh của các em trong giai đoạn này lại có những thay đổi quan trọng về cấu trúc bên trong của não và các chức năng của não. Số lƣợng dây thần kinh liên hợp giữa các vùng chức năng trên vỏ não tăng nhanh, liên kết các phần khác nhau. Chính điều này tạo điều kiện cần thiết cho hoạt động tiếp nhận, dẫn truyền, phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa các kích thích lý học, hóa học, cơ học bên trong và bên ngoài cơ thể. Nó còn

6 phối hợp điều hòa các hoạt động của cơ thể, đặc biệt là các hoạt động của cơ thể, nội tạng và nội tiết với các hoạt động riêng của hệ thần kinh. Yếu tố này tạo nên điều kiện cần thiết cho quá trình tƣ duy và học tập các kiến thức khoa học của học sinh, bổ trợ cho sự phát triển các thao tác tƣ duy và các kỹ năng học tập. b) Vị trí của các em trong gia đình, nhà trường và xã hội Các em đã có nhận thức trách nhiệm và có nhiều quyền lợi hơn, ngƣời lớn bắt đầu trao đổi với các em về những vấn đề quan trọng và các em đã có thể nói lên tiếng nói cá nhân một cách tự tin và có thể chịu trách nhiệm cho vấn đề đó. Nhƣ vậy có thể nói các em đã ý thức đƣợc quyền lợi, nghĩa vụ của mình và có xu hƣớng muốn tự khẳng định vị trí của bản thân.

1.1.2. Đặc điểm nhận thức lứa tuổi học sinh trung học phổ thông [12],[13] a) Sự phát triển của tự ý thức Đây là một đặc điểm nổi bật trong sự phát triển nhân cách của học sinh trung học phổ thông, nó có ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển tâm lý của lứa tuổi này. Biểu hiện của sự tự ý thức là nhu cầu tìm hiểu và tự đánh giá những đặc điểm tâm lý của mình theo chuẩn mực đạo đức của xã hội, theo quan điểm về mục đích cuộc sống… Điều đó khiến các em quan tâm sâu sắc tới đời sống tâm lý, những phẩm chất nhân cách và năng lực riêng của bản thân. Các em không chỉ nhận thức về cái tôi hiện tại của mình mà còn nhận thức về vị trí của mình trong xã hội tƣơng lai; không chỉ chú ý đến vẻ bên ngoài mà còn đặc biệt chú trọng tới phẩm chất bên trong; có khuynh hƣớng phân tích và đánh giá bản thân mình một cách độc lập dù có thể có sai lầm khi đánh giá. Ý thức làm ngƣời lớn khiến các em có nhu cầu khẳng định mình, muốn thể hiện cá tính của mình một cách độc đáo, muốn ngƣời khác quan tâm, chú ý đến mình… b) Sự hình thành thế giới quan Đây có thể xem là nét chủ yếu trong tâm lý thanh niên, vì các em sắp bƣớc vào cuộc sống xã hội, có nhu cầu tìm hiểu khám phá để có cách nhìn nhận về mọi thứ xung quanh, về các nguyên tắc và quy tắc ứng xử, những chuẩn mực hình thành giá trị của con ngƣời. Các em quan tâm đến nhiều vấn đề nhƣ: thói quen đạo đức, cái xấu cái đẹp, cái thiện cái ác, quan hệ giữa cá nhân với tập thể, giữa cống hiến với hƣởng thụ, giữa quyền lợi và nghĩa vụ trách nhiệm… Tuy nhiên vẫn có những em chƣa đƣợc giáo dục đầy đủ về thế giới quan, chịu ảnh hƣởng của tƣ tƣởng bảo thủ, lạc hậu nhƣ: có thái độ coi thƣờng phụ nữ, coi khinh lao động chân tay, ý thức tổ chức kỉ luật kém, thích có cuộc sống thụ động và hƣởng thụ… c) Đặc điểm giao tiếp - Nhìn chung trong giai đoạn này phạm vi giao tiếp của các em đƣợc mở rộng và tính ngƣời lớn của các em đƣợc thừa nhận ngày càng nhiều, tính độc lập trong giao

7 tiếp với ngƣời lớn ngày càng tăng. Các em tham gia nhiều nhóm xã hội và có nhiều vai trò khác nhau, từ đó nảy sinh nhiều cơ hội hình thành giá trị xã hội. Điều này vừa là cơ hội vừa là thách thức đối với giáo viên chúng ta trong quá trình định hƣớng cái tốt và tích cực cho các em. Bởi lẽ học sinh ở lứa tuổi này có cu hƣớng coi trọng quan hệ với những ngƣời cùng lứa tuổi hơn so với những ngƣời lớn hoặc nhỏ tuổi, đó là bởi sự tƣơng đồng về suy nghĩ, cảm xúc và hành động.

- Trong việc giao tiếp với thầy cô giáo ở giai đoạn này có sự khác biệt rõ rệt so với khi các em còn ở trƣờng trung học cơ sở. Các em đóng vai trò chủ động, sáng tạo trong học tập. Đây là cơ hội thuận lợi cho việc phát triển tính ngƣời lớn trong các em.

Các em có thể tự quản lý lớp, tự quản lý thời khóa biểu học tập, tìm kiếm tài liệu học tập bằng nhiều nguồn khác nhau; tham gia các hoạt động ngoại khóa, các hoạt động xã hội, hoạt động hƣớng nghiệp; thảo luận và góp ý về các khía cạnh của quá trình học tập nhƣ: nội dung chƣơng trình, phƣơng pháp và hình thức học tập, các điều kiện vật chất và thiết bị phục vụ cho việc học, đánh giá việc dạy học và những vấn đề khác liên quan đến học tập với tƣ cách là học sinh. Điều này rất thuận lợi để học sinh rèn luyện và trƣởng thành về nhận thức, kỹ năng…

1.2. Hoạt động dạy học cho học sinh trung học phổ thông theo định hƣớng giáo dục STEM 1.2.1. Bản chất của quá trình dạy học Vật lý [9] Quá trình dạy học Vật lý là chuỗi liên tiếp các hành động dạy, hành động học đan xen giữa ngƣời học và ngƣời dạy, họ tƣơng tác với nhau trong khoảng không gian và thời gian nhất định, nhằm thực hiện nhiệm vụ dạy học. Mục tiêu nhằm làm cho học sinh nắm vững và có ý thức về các cơ sở của bộ môn Vật lý; có thói quen ứng dụng kiến thức vào đời sống; hƣớng tới sự phát triển tƣ duy sáng tạo của học sinh, nhằm giáo dục tƣ tƣởng và giáo dục lao động cho học sinh.

Quá trình dạy học Vật lý đƣợc đặc trƣng bởi sự tƣơng tác của các thành phần sau: - Nội dung dạy học.

- Hoạt động dạy: Giáo viên tạo ra các hoạt động để kích thích động cơ học tập của học sinh, tổ chức quá trình dạy học có sử dụng thí nghiệm Vật lý và các phƣơng tiện kỹ thuật hỗ trợ dạy học, định hƣớng chỉ dẫn hoạt động tự lực của học sinh và kiểm tra, đánh giá kết quả, đánh giá kiến thức và kỹ năng.

- Hoạt động học: Đây là các hoạt động học tập của học sinh, bao gồm các hoạt động thể lực và trí tuệ của họ.

- Các phƣơng tiện kỹ thuật dạy học: Các loại sách giáo khoa, sách bài tập, các tài liệu giáo khoa tham khảo, dụng cụ thí nghiệm, thiết bị dạy học Vật lý, máy vi tính

8 và phƣơng tiện công nghệ thông tin…

1.2.2. Mục tiêu của dạy học Vật lý ở trường phổ thông Theo bộ Luật Giáo dục của nƣớc Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, mục 1 điều 27 chỉ rõ: “Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam Xã hội Chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; Chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ Tổ quốc”. [9] Đồng thời, trong văn kiện Đại hội Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ X có nêu: “Coi trọng bồi dưỡng cho học sinh, sinh viên khát vọng mãnh liệt xây dựng đất nước giàu mạnh, gắn liền lập nghiệp bản thân với tương lai của cộng đồng, của dân tộc, trau dồi cho học sinh, sinh viên bản lĩnh, phẩm chất và lối sống của thế hệ trẻ Việt Nam hiện đại”. [5] Có thể nói mục tiêu giáo dục xuyên suốt vẫn là giáo dục toàn diện nhằm đào tạo những lao động mới có trí tuệ, có nhân cách, năng động, sáng tạo, chủ động thích ứng với nền kinh tế tri thức và sự phát triển của thời đại.

Qua đó, mục tiêu cụ thể của dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông [14] có những điểm chính sau: a) Về kiến thức Đạt đƣợc hệ thống kiến thức Vật lý phổ thông, cơ bản và phù hợp với những quan điểm hiện đại nhƣ khái niệm về các sự vật hiện tƣợng; các đại lƣợng, định luật, nguyên lý Vật lý; thuyết Vật lý; ứng dụng phổ biến của Vật lý trong đời sống và trong sản xuất; các phƣơng pháp chung của nhận thức khoa học… b) Về kỹ năng - Quan sát các hiện tƣợng và quá trình Vật lý trong tự nhiên, trong đời sống hàng ngày hoặc trong các thí nghiệm, biết điều tra, sƣu tầm, tra cứu các tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu thập thông tin cần thiết cho việc học tập môn Vật lý.

- Sử dụng đƣợc các dụng cụ đo phổ biến của Vật lý, biết lắp ráp và tiến hành các thí nghiệm đơn giản.

- Phân tích, tổng hợp và xử lý đƣợc các thông tin thu đƣợc để rút ra kết luận; đề ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ, bản chất của hiện tƣợng hay quá trình Vật lý; đề xuất phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đã đề ra.

- Vận dụng đƣợc những kiến thức Vật lý để mô tả, giải thích các hiện tƣợng và quá trình Vật lý, giải các bài tập Vật lý và giải quyết các vấn đề đơn giản trong đời sống và sản xuất ở mức độ phổ thông.

- Sử dụng đƣợc các thuật ngữ Vật lý; các biểu, bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng,

9 chính xác những hiểu biết cũng nhƣ những kết quả thu đƣợc qua thu thập và xử lí thông tin. c) Về thái độ - Có hứng thú học Vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học, trân trọng những đóng góp của Vật lý cho sự tiến bộ của xã hội và công lao của các nhà khoa học.

- Có thái độ khách quan, trung thực, tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và có tinh thần hợp tác trong việc học tập môn Vật lý cũng nhƣ trong việc áp dụng các hiểu biết đã có đƣợc.

- Có ý thức vận dụng những hiểu biết Vật lý vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập và để bảo vệ môi trƣờng sống tự nhiên.

- Có thế giới quan, nhân sinh quan, tƣ duy khoa học và những phẩm chất, năng lực theo mục tiêu của giáo dục phổ thông.

1.2.3. Đặc trưng của quá trình dạy học trong thời đại của cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0[15] Ngày nay, thế giới đang trải qua những thay đổi lớn lao chƣa từng có. Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ – còn đƣợc gọi là công nghiệp thế hệ 4.0 đã, đang và sẽ tiếp tục tạo ra những biến động mạnh mẽ, gây ảnh hƣởng đến mọi mặt của cuộc sống con ngƣời trong thế kỷ 21. Cuộc Cách mạng này sẽ ảnh hƣởng sâu sắc đến nền kinh tế, xã hội toàn cầu, trong đó có nền giáo dục. Nó đặt ra những vấn đề cấp bách cho nền giáo dục cần phải hành động và chuẩn bị hành trang cần thiết cho ngƣời học tự tin bƣớc vào cuộc sống.

Chúng ta cần định vị cụ thể cách thức, phƣơng pháp của đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Theo đó, sự thay đổi về quan niệm, tƣ duy của quá trình dạy và học là một trong những yếu tố then chốt để tiến tới đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục nói chung, đổi mới theo hƣớng giáo dục 4.0 nói riêng.

- Đối với quá trình dạy: cần chuyển từ truyền thụ kiến thức sang hình thành phẩm chất và phát triển năng lực ngƣời học hay là tổ chức một nền giáo dục mở, thực học, thực nghiệm. Thay đổi phát triển giáo dục từ chủ yếu theo số lƣợng sang chú trọng cả số lƣợng, chất lƣợng và hiệu quả; từ chỉ chú trọng giáo dục nhân cách nói chung sang kết hợp giáo dục nhân cách với phát huy tốt nhất tiềm năng cá nhân; từ quan niệm cứ có kiến thức là có năng lực sang quan niệm kiến thức chỉ là yếu tố quan trọng của năng lực.

- Đối với quá trình học: cần chuyển từ học thuộc, học nhớ nhiều sang hình thành năng lực vận dụng, thích nghi, giải quyết vấn đề, tƣ duy độc lập. Không chỉ học trong sách vở, qua tài liệu mà phải học qua nhiều hình thức khác nhƣ qua trò chơi, liên hệ tƣơng tác, cung ứng đám đông, học bằng dự án. Đặc biệt, với học sinh phổ thông -

10 ngƣời lao động trong tƣơng lai - cần thay đổi suy nghĩ học một lần cho cả đời bằng việc học tập suốt đời.

1.3. Cơ sở lý thuyết về giáo dục STEM [10] 1.3.1. Khái niệm về giáo dục STEM. STEM là viết tắt của các từ tiếng anh Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật), Math (Toán). Thuật ngữ STEM đƣợc dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh nghề nghiệp và ngữ cảnh giáo dục.

Trong phạm vi đề tài, chúng tôi quan tâm đến ngữ cảnh giáo dục của thuật ngữ STEM, tức là nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học.

Giáo dục STEM là giải pháp góp phần tăng hiệu quả dạy học, phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, phát triển tƣ duy, logic, tự chủ, sáng tạo của học sinh đặc biệt trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật, giúp học sinh có thể hiểu rõ đƣợc ý nghĩa thực tiễn của các kiến thức Vật lý.

1.3.2. Mục tiêu của giáo dục STEM Gồm ba mục tiêu chính : - Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học về STEM cho học sinh: chú trọng phát triển những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán; biết vận dụng phối hợp các kiến thức, kỹ năng để giải quyết các vấn đề thực tiễn.

- Phát triển năng lực cốt lõi cho học sinh: bên cạnh những hiểu biết về lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, giáo dục STEM trang bị cho học sinh những kỹ năng phù hợp để đáp ứng yêu cầu mang tính thách thức trong thế kỉ 21.

- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: tạo điều kiện cho học sinh có những kiến thức, kỹ năng nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng nhƣ cho nghề nghiệp tƣơng lai của các em, góp phần đào tạo ra nguồn nhân lực chất lƣợng cho xã hội, đặc biệt là đối với các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. 1.3.3. Tiêu chí xây dựng chủ đề giáo dục STEM Để xây dựng chủ đề giáo dục STEM cần dựa trên bốn tiêu chí cơ bản: - Hƣớng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, các tình huống xã hội, kinh tế, môi trƣờng trong cộng đồng địa phƣơng hay toàn cầu.

- Hƣớng tới việc học sinh vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết.

- Định hƣớng thực hành nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lý thuyết cho học sinh.

- Khuyến khích làm việc nhóm.

11 1.3.4. Thực tế giáo dục STEM trong các trường trung học Với tiềm năng lớn mà STEM mang lại trong thời đại hiện nay thì việc đƣa vào áp dụng trong chƣơng trình giảng dạy tại các trƣờng trung học là rất cần thiết. Tuy nhiên, hiện nay STEM vẫn chƣa đƣợc áp dụng rộng rãi và phổ biến trên phạm vi toàn quốc mà thực sự chỉ mới phát triển mạnh tại một số thành phố lớn nhƣ Hà Nội và Hồ Chí Minh. Một số giáo viên nhận ra tính tích cực trong quan điểm dạy học này đã tìm tòi nghiên cứu và đƣa vào một số tiết dạy để tạo sự đổi mới trong quá trình dạy học và nâng cao chất lƣợng dạy học. Nhƣng với phân bổ chƣơng trình phổ thông hiện hành thì việc áp dụng là rất khó khăn và không phải trƣờng nào cũng có điều kiện cơ sở vật chất nhƣ nhau. Đồng thời, không có một nguồn cụ thể các gợi ý chủ đề dạy học đầy đủ để thầy cô giáo có thể hiểu rõ về STEM và dạy học STEM một cách đúng đắn và hợp lý.

1.4. Dạy học dự án chủ để STEM phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo 1.4.1. Khái niệm về dạy học dự án Dạy học theo dự án là một hình thức dạy học, trong đó học sinh dƣới sự điều khiển và giúp đỡ của giáo viên, học sinh phải tự lực giải quyết một nhiệm vụ học tập mang tính phức hợp không chỉ về mặt lý thuyết mà đặc biệt về mặt thực hành, thông qua đó tạo ra các sản phẩm thực hành có thể giới thiệu, công bố đƣợc.

1.4.2. Đặc trưng của dạy học dự án [10] Dạy học dự án có đặc trƣng thể hiện trên sơ đồ hình 1.1.

Vấn đề gắn với thực tiễn

Công nghệ hiện đại hỗ trợ Đánh giá đa dạng, thƣờng xuyên

Định hƣớng hứng thú

Tính tự lực

Đặc trƣng của dạy học dự án

Lý thuyết thực hành

Làm việc nhóm Tính liên môn

Định hƣớng sản phẩm

Hình 1.1. Sơ đồ mô tả các đặc trưng của dạy học dự án.

12 Dạy học dự án hỗ trợ phát triển kỹ năng tƣ duy siêu nhận thức, phát triển năng lực hợp tác,tự giám sát, phân tích dữ liệu, và đánh giá thông tin.

1.4.3. Tầm quan trọng của dạy học dự án đối với học sinh - Thiết lập mối liên hệ giữa nội dung học tập với cuộc sống ngoài học đƣờng, hƣớng tới các vấn đề của thực tiễn nghề nghiệp.

- Phát triển những kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn.

- Tạo cơ hội cho học sinh tự tìm hiểu chính mình, tự khẳng định mình.

- Phát triển kỹ năng sống.

- Phát triển kỹ năng tƣ duy bậc cao (phân tích, so sánh, tổng hợp, đánh giá, sáng tạo).

- Tạo điều kiện cho nhiều phong cách, khả năng học tập khác nhau, tạo môi trƣờng cho sự hỗ trợ, thúc đẩy lẫn nhau của học sinh vì sự phát triển toàn diện, nhiệm vụ học tập tới tất cả mọi học sinh.

1.4.4. Tiến trình dạy học dự án chủ đề STEM phát triển năng lực sáng tạo và phát huy tính tích cực của học sinh[17] 1.4.4.1. Tiến trình cơ bản dạy học dự án Các giai đoạn của dạy học dự án đƣợc chúng tôi mô tả trong sơ đồ hình 1.2 và các hoạt động của giáo viên và học sinh trong tiết học sử dụng phƣơng pháp dạy học dự án ở Bảng 1.1.

Hình 1.2. Các giai đoạn dạy học theo dự án

13 Bảng 1.1. Các hoạt động của giáo viên và học sinh trong tiến trình dạy học theo dự án Bƣớc

Hoạt động của Giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Xây dựng bộ câu hỏi định hƣớng: xuất phát từ nội dung học và mục tiêu cần đạt đƣợc.

- Thiết kế dự án: xác định lĩnh vực thực tiễn ứng dụng nội dung Chuẩn bị học, ai cần, ý tƣởng và tên dự án.

(Xây dựng ý tƣởng, - Thiết kế các nhiệm vụ cho học lựa chọn chủ đề, sinh: làm thế nào để học sinh xây dựng kế hoạch thực hiện xong thì bộ câu hỏi thực hiện dự án) đƣợc giải quyết và các mục tiêu đồng thời cũng đạt đƣợc.

- Chuẩn bị các tài liệu hỗ trợ giáo viên và học sinh cũng nhƣ các điều kiện thực hiện dự án trong thực tế.

- Làm việc nhóm để lựa chọn chủ đề dự án.

- Xây dựng kế hoạch dự án: xác định những công việc cần làm, thời gian dự kiến, vật liệu, kinh phí, phƣơng pháp tiến hành và phân công công việc trong nhóm.

- Chuẩn bị các nguồn thông tin đáng tin cậy để chuẩn bị thực hiện dự án.

- Cùng giáo viên thống nhất các tiêu chí đánh giá dự án.

- Theo dõi, hƣớng dẫn, đánh giá học sinh trong quá trình thực hiện dự án - Liên hệ các cơ sở, khách mời cần thiết cho học sinh.

- Chuẩn bị cơ sở vật chất, tạo điều kiện thuận lợi cho các em thực hiện dự án.

- Bƣớc đầu thông qua sản phẩm cuối của các nhóm học sinh.

- Phân công nhiệm vụ các thành viên trong nhóm thực hiện dự án theo đúng kế hoạch.

- Tiến hành thu thập, xử lý thông tin thu đƣợc.

- Xây dựng sản phẩm hoặc bản báo cáo.

- Liên hệ, tìm nguồn giúp đỡ khi cần.

- Thƣờng xuyên phản hồi, thông báo thông tin cho giáo viên và các nhóm khác.

- Chuẩn bị cơ sở vật chất cho buổi báo cáo dự án.

- Theo dõi, đánh giá sản phẩm dự án của các nhóm.

- Chuẩn bị tiến hành giới thiệu sản phẩm.

- Tiến hành giới thiệu sản phẩm.

- Tự đánh giá sản phẩm dự án của nhóm.

- Đánh giá sản phẩm dự án của các nhóm khác theo tiêu chí đã đƣa ra.

Thực hiện dự án

Kết thúc dự án

14 1.4.4.2. Tiến trình dạy học dự án chủ đề STEM Tiến trình dạy học dự án chủ đề STEM phát triển năng lực sáng tạo và phát huy tính tích cực của học sinh đƣợc tổ chức theo hƣớng phối kết hợp giữa các tiết dạy chính khóa và các tiết dạy ngoại khóa, vận dụng những kiến thức khoa học, kinh nghiệm mà học sinh đã tích lũy từ trƣớc để thực hiện chủ đề STEM. Trong quá trình thực hiện chủ đề học sinh sẽ tích lũy đƣợc thêm nhiều kiến thức, kỹ năng mới.

Tiến trình đƣợc mô tả bằng sơ đồ hình 1.3.

Vấn đề thực tiễn

Phát hiện dự án

Xác định mục tiêu dự án Lên kế hoạch thực hiện dự án Triển khai kế hoạch

Trình bày kết quả

Đánh giá sản phẩm

Chƣa đạt

Đạt Kết luận

Hình 1.3. Quy trình tổ chức dạy học các chủ đề STEM. 1.5. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM 1.5.1. Khái niệm năng lực sáng tạo[14] Trong dự thảo chƣơng trình giáo dục phổ thông sau năm 2015 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, coi sáng tạo là một trong những năng lực chung cần đƣợc hình thành và phát triển cho học sinh. Năng lực đó có ảnh hƣởng rất lớn đến sự phát triển của toàn xã hội, là khả năng tạo ra cái mới có tính hữu dụng phục vụ cho đời sống của con ngƣời

15 và những điều cốt yếu làm tiền đề cho sự phát triền của nhân loại. Sáng tạo mang tính tinh thần của mỗi cá nhân và mỗi ngƣời lại có cách thức và con đƣờng sáng tạo khác nhau dựa trên những phẩm chất độc đáo của cá nhân.

Nhƣ “Năng lực sáng tạo là khả năng tạo cái mới hoặc giải quyết một vấn đề một cách mới mẻ của con ngƣời[14]” (Theo tác giả Huỳnh Văn Sơn (2009), Tâm lí học sáng tạo, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, Hà Nội, tr.129).

1.5.2. Biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM[10] Lacne đã chỉ ra 7 đặc trƣng của hoạt động sáng tạo chung cho mọi lĩnh vực khoa học nhƣ sau: - Có sự tự lực chuyển các tri thức và kỹ năng sang một tình huống mới gần hoặc xa, bên trong hay bên ngoài giữa các hệ thống kiến thức.

- Nhìn thấy những vấn đề mới trong các điều kiện quen thuộc.

- Nhìn thấy cấu trúc của đối tƣợng đang nghiên cứu.

- Nhìn thấy chức năng mới của đối tƣợng quen biết.

- Xây dựng phƣơng án mới về nguyên tắc, khác với những phƣơng pháp quen thuộc đã biết.

- Nhìn thấy nhiều cách giải quyết có thể có, tiến hành giải quyết theo từng cách và lựa chọn cách tối ƣu.

- Tự lực kết hợp với các phƣơng thức hoạt động đã biết, tạo thành cái mới.

Dựa vào định nghĩa năng lực sáng tạo, kết hợp cùng các đặc trƣng của hoạt động sáng của Lacne đƣa ra, chúng tôi nêu ra một số biểu hiện có năng lực sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh khi học theo định hƣớng giáo dục STEM nhƣ sau: (a) Tự lực phát hiện vấn đề mới, tình huống mới từ những tình huống quen liên quan đến các ngành nghề kỹ thuật. (b) Nghiên cứu tổng quan các giải pháp kỹ thuật có sẵn, sau đó đƣa ra bình luận, lật đi lật lại vấn đề, trao đổi, chất vấn với các học sinh khác, với giáo viên, với chuyên gia, …Từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật mới, tối ƣu trên cơ sở kế thừa các giải pháp kỹ thuật đã có. (c) Tự đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp đem lại hiệu quả cao mà không tham khảo các giải pháp đã có. (d) Tự truyền tải tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện mới, hoàn cảnh mới. (e) Nhìn thấy cấu trúc kỹ thuật, chức năng, bản chất của đối tƣợng kỹ thuật.

Thực chất là bao quát nhanh chóng, đôi khi tức khắc, các bộ phận kỹ thuật, các yếu tố

16 bản chất củ đối tƣợng kỹ thuật trong mối tƣơng quan giữa chúng. (f) Đề xuất mô hình giả thuyết, đƣa ra phƣơng án thực nghiệm để kiềm tra giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết với hiệu quả cao nhất có thể đƣợc trong những điều kiện đã cho. (g) Tự thiết kế sơ đồ nguyên lí, bản vẽ kĩ thuật thề hiện cấu tạo, chức năng, của đối tƣợng kỹ thuật đang nghiên cứu.

1.5.3. Biện pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM[10] Căn cứ vào các biểu hiện của năng lực sáng tạo, có thể chỉ ra một số biện pháp để phát huy năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM: - Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình vận dụng kiến thức Vật lý để giải quyết các vấn đề thực tiễn liên quan đến ngành nghề kĩ thuật, sáng tạo ra những sản phẩm, công cụ mới, có ích cho xã hội.

- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới.

- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết.

- Luyện tập đề xuất phƣơng án thí nghiệm kiểm tra dự đoán.

1.6. Phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM[10] 1.6.1. Định nghĩa tính tích cực Theo Ôkôn thì: tính tích cực là lòng mong muốn hành động đƣợc nảy sinh do các động lực thúc đẩy hoạt động, do các quyết định dứt khoát và do ý chí của học sinh. Điều kiện của tính tích cực đƣợc biểu hiện bởi các yếu tố: hình dung rõ mục đích (thỏa mãn lòng ham học hỏi, hứng thú, say mê), đi đến quyết định, thực hiện, đạt tới mục đích. Nhƣ vậy tính tích cực trong hoạt động dựa trên nhu cầu và hứng thú cá nhân.

Nhƣ vậy tính tích cực đƣợc hiểu là một trạng thái tâm lý sẵn sàng của ngƣời học, thể hiện sự mong muốn giải quyết các vấn đề gắn với thực tiễn trên cơ sở tạo hứng thú – động cơ và nỗ lực nhận thức của cá nhân.

1.6.2. Biểu hiện tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM Dấu hiệu của tính tích cực đƣợc G. I. Sukina nêu ra nhƣ sau: - Khao khát, tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của giáo viên, bổ sung các câu trả lời của bạn, thích đƣợc phát biểu ý kiến của mình về vấn đề nêu ra.

- Thƣờng xuyên nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề mà giáo viên trình bày chƣa đủ rõ.

- Chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã học để nhận thức

17 những vấn đề mới.

- Mong muốn đƣợc góp ý với thầy, với bạn những thông tin mới lấy từ những nguồn khác nhau, có khi vƣợt ra ngoài phạm vi bài học, môn học.

- Ngoài những biểu hiện nói trên mà giáo viên dễ nhận thấy, còn có những biểu hiện về mặt xúc cảm, khó nhận thấy hơn nhƣ thờ ơ hay hào hứng, phớt lờ hay ngạc nhiên, hoan hỉ hay buồn chán trƣớc một nội dung nào đó của bài học hoặc tìm ra lời giải thích hay cho một bài tập khó, …

- Tập trung ý chí vào vấn đề đang học, kiên trì làm cho xong các nhiệm vụ học tập đƣợc giao, không nản chí trƣớc tình huống khó khăn, thái độ phản ứng khi GV báo hết giờ nhƣ: tiếc rẻ, cố gắng làm cho xong,…

Dựa vào các dấu hiệu của tính tích cực trong hoạt động nhận thức của G.I. Sukina đƣa ra, chúng tôi nêu ra một số biểu hiện tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh khi học theo định hƣớng giáo dục STEM nhƣ sau: (a) Khát khao tìm kiếm kiến thức mới liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật hay toán. (b) Hào hứng khi gặp một tình huống mới liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật hay toán. Học sinh bắt tay vào giải quyết vấn đề, lên kế hoạch thực hiện ngay. (c) Tích cực tìm kiếm tài liệu từ nhiều nguồn, trao đổi thông tin, thảo luận với các học sinh khác, với giáo viên và các chuyên gia về vấn đề liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật hay toán. (d) Chủ động thành lập nhóm, diễn đàn trao đổi thông tin để thực hiện nhiệm vụ học tập đƣợc giao phó. (e) Kiên trì giải quyết nhiệm vụ học tập đƣợc giao mặc dù gặp phải vấn đề khó, chủ động chia sẻ các giải pháp tìm đƣợc. (f) Tự mở rộng bài học, mở rộng phạm vi kiến thức sang các lĩnh vực khác, thiết kế sơ đồ bài học để dễ nhớ và vận dụng.

1.6.3. Biện pháp phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM Để phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM, giáo viên cần tạo ra hứng thú, động cơ học tập cho học sinh. Các biện pháp khả dĩ là: - Tổ chức các nội dung dạy học gắn với thực tiễn, vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn.

- Đƣa học sinh vào tiến trình tìm tòi nghiên cứu, giải quyết các nhiệm vụ có tính thực tiễn, vận dụng kiến thức vào các tình huống mới.

18 - Phối hợp nhiều hình thức tổ chức học tập đa dạng và phong phú nhằm đáp ứng nhu cầu học tập nhƣ: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, phòng thí nghiệm, tổ chức thảo luận, báo cáo…

- Sử dụng các phƣơng tiện dạy học hiện đại.

- Môi trƣờng học an toàn, thân thiện, có các suất học bổng xứng đáng, tạo mối liên hệ chặt chẽ giữa trƣờng đại học và doanh nghiệp.

1.7. Công cụ đánh giá chủ đề giáo dục STEM theo định hƣớng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo Đánh giá là công việc quan trọng không thể thiếu trong quá trình dạy học. Đặc biệt, khi áp dụng một phƣơng pháp dạy học mới nhằm một mục đích giáo dục cụ thể thì việc đánh giá chính xác, khách quan sẽ giúp giáo viên có những thông tin tin cậy.

Nhứng thông tin này là căn cứ để nhận định tính hiệu quả của phƣơng pháp đã sử dụng, cũng nhƣ 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. Trong dạy học định hƣớng STEM, đánh giá có vai trò hết sức quan trọng và là vấn đề cốt lõi đảm bảo sự thành công cho một chủ đề giáo dục STEM. 1.7.1. Nguyên tắc đánh giá và yêu cầu đánh giá kết quả học tập 1.7.1.1. 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. Vì vậy việc đánh giá thƣờng xuyên, đa dạng các hình thức và công cụ đánh giá là cần thiết. Giáo viên nên phối kết hợp đánh giá dựa trên các hoạt động trên lớp; đánh giá qua việc trình bày, báo cáo sản phẩm của ngƣời học xuyên suốt quá trình thực hiện dự án; 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.

- Đánh giá không quá đặt nặng thành tích mà cần chú ý đến tính phát triển, gắn liền với thực tiễn. Tức là, thay vì đánh giá dựa vào việc tái hiện lại các kiến thức học từ sách vở thì cần phải đánh giá năng lực vận dụng và sáng tạo của ngƣời học đối với thực tiễn cuộc sống.

- Đánh giá đƣa ra phải phù hợp với năng lực vốn có của học sinh, chú trọng động viên khuyến khích sự hứng thú, tích cực và vƣợt khó trong học tập, rèn luyện của học sinh, giúp học sinh phát huy năng khiếu cá nhân.

- Đánh giá phải đảm bảo kịp thời, khách quan, không tạo áp lực cho học sinh.

19 1.7.1.2.

Yêu cầu đánh giá kết quả học tập

Đánh giá kết quả học sinh, nhƣ đã nói ở trên, là phải dựa trên tình hình cụ thể của đối tƣợng học sinh và điều kiện chủ đề mà đƣa ra phƣơng pháp đánh giá phù hợp.

Việc đánh giá giá dựa trên những yêu cầu sau: - Đánh giá quá trình học tập của học sinh dựa trên biểu hiện của học sinh trong suốt quá trình học tập và thực hiện nhiệm vụ. Giáo viên thu thập đƣợc những thông tin phản hồi về nhận thức của ngƣời học, kết quả học tập qua từng giai đoạn và kết quả thực hiện từng nhiệm vụ học tập. Từ đó, đƣa ra những tác động sƣ phạm cần thiết nhằm điều khiển hoạt động của ngƣời học để đạt kết quả tốt nhất.

- Nội dung đánh giá chú trọng về đánh giá năng lực và phẩm chất. Đây là mục tiêu chính theo định hƣớng đổi mới giáo dục hiện nay. Theo đó, đánh giá năng lực là đánh giá khả năng thực hiện thành công hoạt động trong bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác của ngƣời học nhằm xem xét ngƣời học ở cách ứng xử, tính tích cực, hứng thú học tập; xem xét thái độ, hành vi ứng xử trong đạo đức, lối sống, ý thức pháp luật…

- Đánh giá kết quả học tập cá nhân nhằm giúp giáo viên đối chiếu tới mục tiêu dạy học mà giáo viên đã xây dựng cũng nhƣ phƣơng pháp dạy học đƣợc sử dụng. Kết quả này luôn có những tác động tới nhận thức, tƣ duy, tình cảm của ngƣời học.

- Đánh giá kết quả học tập nhóm nhƣ đánh giá các kỹ năng giao tiếp, kỹ năng hợp tác, kỹ năng làm việc nhóm…của ngƣời học thông qua các hoạt động nhóm trong giáo dục STEM. 1.7.2. Tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học theo định hướng STEM Căn cứ vào các đặc trƣng của dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM, tiến trình dạy học kiến thức Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM và một số biểu hiện của năng lực sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh, chúng tôi cụ thể hóa tính tích cực của học sinh thông qua các tiêu chí ở bảng 2.9. Đây là công cụ đánh giá của giáo viên, của học sinh tự đánh giá và đánh giá chéo cho nhau.

20 Bảng 1.2. Bảng mô tả tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực sáng tạo.

Mức độ Tiêu chí đánh giá

Mức 1 Không có

Mức 2 Không rõ ràng

Mức 3 Rõ ràng

1.Tìm ra những vấn đề Không phát hiện Phát hiện ra các Phát hiện mới, tình huống mới ra đƣợc các vấn vấn đề, tình huống những vấn trong thực tiễn và đề đề,

tình

ra đề

huống mới nhƣng không mới, tình huống

xuất phƣơng án giải mới. quyết đúng, hệ thống

đề xuất đƣợc mới và đề xuất phƣơng án giải đƣợc phƣơng án

mới mang lại hiệu quả;

quyết hiệu quả, giải quyết đúng,

[tƣơng ứng với biểu

sáng tạo.

hiện sáng tạo (a)].

2.Thiết kế đƣợc sơ đồ, Không

hệ

thống

mới

mang lại hiệu quả cao. đƣa

ra Đƣa ra đƣợc thiết Đƣa ra đƣợc thiết

bản vẽ thể hiện nguyên đƣợc thiết kế của kế hợp lý và phù kế hợp lý và phù lý cấu tạo và hoạt động, ý tƣởng mới. hợp nhƣng dựa hợp dựa trên sự tự vận hành của hệ thống trên những tìm tìm tòi khám phá mới; [tƣơng ứng với biểu hiện sáng tạo (e) và (g)].

hiểu, gợi ý có sẵn mà không dựa vào hoặc bắt chƣớc bất cứ thiết kế nào một hệ thống do có sẵn. ngƣời khác đã thực hiện rồi và cải tiến mới, khắc phục nhƣợc điểm cũ.

3. Tìm ra các giải pháp Không đƣa ra Đƣa ra nhƣng Đƣa ra đƣợc và kháo sát, đo đạc mới, đƣợc giải pháp không thể kiểm kiếm chứng rõ đảm bảo tính hiệu quả mới. chứng độ chính ràng. nhƣng dễ thực hiện, đảm bảo tính chính xác; [tương ứng với biểu hiện (b)]

xác.

4.Tìm ra các thiết bị, vật Không nắm rõ các Nắm đƣợc các Sử dụng đƣợc các liệu mới thay thế cho thiết bị cần sử thiết bị cần thiết thiết bị thay thế thiết bị, vật liệu cũ dụng cho hệ và cách chế tạo. đảm bảo tính hiệu

21 Mức độ Tiêu chí đánh giá

Mức 1

Mức 2

Mức 3

Không có

Không rõ ràng

Rõ ràng

nhƣng vẫn đảm bảo tính thống, giáo viên Biết sử dụng các quả cao, tiết kiệm hiệu quả cao và tiết giao vật liệu gì sử vật liệu thay thế và có tính thẩm kiệm; [tƣơng ứng với dụng vật liệu đó. nhƣng chỉ có thể mỹ. biểu hiện (b), (c), (d)].

chấp

nhận

sử

dụng đƣợc mà tính hiệu quả chƣa đƣợc đề cao.

5.Đề xuất giải pháp thiết Không

đề

xuất Có đƣa ra đƣợc Đề xuất đƣợc giải

kế mới cho hệ thống kỹ đƣợc giải pháp thuật đã có, thay đổi một số chi tiết thiết kế

các giải pháp pháp hiệu quả. nhƣng không hiệu quả.

nhằm tăng hiệu quả cho hệ thống kỹ thuật; [tương ứng với biểu hiện (d)] 6.Tiến hành thực hiện Không tiến hành Tiến giải pháp thi công, chế thi công đƣợc. tạo nhằm mang lại lợi ích; [tƣơng ứng với biểu hiện (c) và (d)].

hành

thi Tự tiến hành thi

công đƣợc nhƣng công nhanh, gọn, cần có sự chỉ dẫn tiết kiệm và hiệu ban đầu của giáo quả. viên.

7. Vận dụng kiến thức Không vận dụng Vận dụng đƣợc Vận dụng linh đƣợc học để giải quyết đƣợc vào thực nhƣng trong giới hoạt và hiệu quả. các vấn đề mới, tình tiễn. hạn những tình huống mới trong thực huống đơn giản và tiễn liên quan đến ngành khá giống với bài kỹ thuật;[tương ứng với biểu hiện (d)] 8.Kết hợp các thao tác tƣ duy (so sánh, phân tích, đánh giá) và các phƣơng pháp phán đoán, mô hình giải

học.

Không phán đoán đƣợc các tình huống có thể xảy ra trong quá trình tiến hành dẫn đến

Phán đoán đƣợc tình hình nhƣng không đƣa ra đƣợc phƣơng hƣớng giải quyết

Tƣ duy phán đoán tốt, giảm thiểu tối đa nhƣng sai sót không cần thiết, tránh lãng phí và

22 Mức độ Tiêu chí đánh giá

Mức 1

Mức 2

Mức 3

Không có

Không rõ ràng

Rõ ràng

quyết; [tƣơng ứng với các trƣờng hợp hƣ hiệu quả.

xử lý đƣợc các

biểu hiện (f)].

tình huống phát sinh.

hỏng, phung phí nguyên liệu hay sản

phẩm

cuối

cùng không hoạt động nhƣ mong muốn.

9.Lập

đƣợc

nhiều Chỉ thực hiện theo Đƣa ra đƣợc 1 Tự đƣa ra đƣợc

phƣơng án giải quyết phƣơng án có sẵn. cho một vấn đề thực tiễn và mang lại kết quả

hoặc nhiều các phƣơng án phƣơng án nhƣng thực tiễn, sáng chỉ có một vài sự tạo, độc đáo, hiệu

tối ƣu; [tƣơng ứng với biểu hiện (b) và (c)].

khác biệt nhỏ quả và đa dạng. không đáng kể.

1.7.3. Tiêu chí đánh giá tính tích cực Căn cứ vào các đặc trƣng của dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM, tiến trình dạy học kiến thức Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM và một số biểu hiện tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh, chúng tôi cụ thể hóa tính tích cực của học sinh thông qua các tiêu chí ở bảng 2.10. Đây là công cụ đánh giá của giáo viên, của học sinh tự đánh giá và đánh giá cho nhau.

Bảng 1.3. Bảng mô tả tiêu chí và mức độ đánh giá tính tích cực.

Các mức độ tích cực Tiêu chí (1) Thắc mắc, tìm hiểu các kiến thức mới, tình huống mới; [tương ứng với biểu hiện (a)] (2) Đề xuất vấn đề và lập kế hoạch, tiến hành thực hiện kế hoạch, giải quyết một vấn đề cụ thể có liên quan đến nội dung kiến thức học; [tương ứng với biểu hình (b)]

Không bao giờ (1)

Thỉnh thoảng (2)

Thƣờng xuyên (3)

23 Các mức độ tích cực Tiêu chí (3) Tìm hiểu từ nhiều nguồn kiến thức khác: bài báo, tạp chí, internet, bạn bè, chuyên gia…; [tương ứng với biểu hiện (c)] (4) Hợp tác, phối hợp với các thành viên trong nhóm và với các thành viên nhóm khác; [tương ứng với biểu hiện (c), (d)] (5) Chủ động trao đổi kiến thức, những vƣớng mắc, khó khăn với GV ; [tương ứng với biểu hiện (c)] (6) Làm sơ đồ, mô hình, làm bộc lộ cấu trúc bài học, giúp dễ nhớ và vận dụng; [tương ứng với biểu hiện (f)] (7) Tìm tòi, bổ sung kiến thức từ việc nghiên cứu lý thuyết và từ những bài học kinh nghiệm rút ra từ thực tiễn; [tương ứng với biểu hiện (f)] (8) Mở rộng kiến thức sang nhiều lĩnh vực khác nhau, liên hệ kiến thức đƣợc học (mới) với kiến thức đã học (cũ) và với kiến thức các môn học khác; [tương ứng với biểu hiện (f)] (9) Tham gia đầy đủ các buổi họp nhóm, thảo luận nhóm; [tương ứng với biểu hiện (b)] (10) Tích cực trong thảo luận nhóm, trao đổi với bạn cùng lớp, với chuyên gia; [tương ứng với biểu hiện (c)(d)] (11) Tôn trọng ý kiến ngƣời khác, biết tiếp thu một cách có chọn lọc, hoàn thiện bản thân; [tương ứng với biểu hiện (c)(d)] (12) Nghiêm túc thực hiện theo kế hoạch đã vạch ra, tôn trọng tập thể, đoàn kết với các thành viên; [tương ứng với biểu hiện (c)(d)(e)]

Không bao giờ (1)

Thỉnh thoảng (2)

Thƣờng xuyên (3)

24 Các mức độ tích cực Không bao giờ (1)

Tiêu chí

Thỉnh thoảng (2)

Thƣờng xuyên (3)

(13) Tự chịu trách nhiệm với hành động bản thân; [tương ứng với biểu hiện (e),(f)] 1.7.4. Biểu hiện của S, E, T, M trong các chủ đề Đây là những biểu hiện sự phát triển các năng lực đặc thù cho học sinh liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học mà học sinh có thể sử dụng liên kết các kiến thức ở cả 4 môn hoặc không đủ 4 môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, thiết kế và chế tạo sản phẩm.

Bảng 1.4. Bảng mô tả các mức độ biểu hiện của STEM .

Tiêu chí biểu hiện

Mức độ Mức 1

Mức 2

Mức 3

Không có

Không rõ ràng

Rõ ràng

Không nắm đƣợc các Biết và năm đƣợc các Vận dụng tổng quát

S – Khoa học

kiến thức khoa học kiến thức về Vật lý, các kiến thức khoa cần áp dụng là gì.

Hóa học, Khoa học học một cách tinh Trái đất nhƣng chƣa gọn, hợp lý và đạt thể vân dụng hiệu hiệu quả cao. quả.

T – nghệ

Không nắm đƣợc các Biết đƣợc các công phƣơng thức công cụ công nghệ nhƣng Công nghệ cần thiết. chƣa áp dụng để giải quyết đƣợc các tình huống đặt ra.

Vận dụng thông minh các công cụ công nghệ vào giải quyết các tình huống nhằm đem lại hiệu quả cao nhất.

Không sử dụng đƣợc Nắm đƣợc các ngôn Nắm chắc và hiêu rõ

E – Kỹ thuật

các thuật ngữ kỹ thuật, không thiết kế hoặc vẽ đƣợc sơ đồ nguyên lý kỹ thuật, không nắm các nguyên lý kỹ thuật cần thiết cho vấn đề

ngữ kỹ thuật, sử dụng đƣợc các thiết bị kỹ thuật cơ bản, thiết kế và vẽ đƣợc các sơ đồ nguyên lý hệ thống nhƣng còn cồng kềnh và tính

các ngôn ngữ kỹ thuật, sử dụng thành thạo các thiết bị kỹ thuật cơ bản; thiết kế và vẽ đƣợc các sơ đồ nguyên lý kết hợp tƣ duy để đƣa ra bản vẽ

25

Tiêu chí biểu hiện

Mức độ Mức 1

Mức 2

Mức 3

Không có

Không rõ ràng

Rõ ràng

cần giải quyết.

hiệu quả chƣa cao, rõ ràng, hiệu quả, không có thẩm mĩ.

thẩm mĩ và thể hiện đƣợc cụ thể sự sáng tạo và các phƣơng án dự phòng từ phán đoán của ngƣời thiết kế.

Không biết đƣợc các Biết đƣợc các ngôn Hiểu rõ bản chất của ngôn ngữ Toán học, ngữ Toán học cơ các kiến thức toán, không năm đƣợc các bản, chỉ có thể áp năm đƣợc phƣơng kiến thức Toán học dụng đƣợc các kiến thức áp dụng hiệu M – Toán học cần thiết cần vận thức cơ bản của Toán quả, sáng tạo, giải dụng để xử lý số liệu học vào các bƣớc quyết đƣợc hầu hết hay thiết kế hệ đơn giản của quá các tình huống phát thống.

trình thiết kế và thực sinh. hiện hệ thống.

26 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 Trong chƣơng I, chúng tôi trình bày về cơ sở lí luận về tính tích cực và năng lực sáng tạo, quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM và tiến trình tổ chức dạy học kiến thức Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM. Đầu tiên chúng tôi trình bày về đặc điểm tâm lý học lứa tuổi học sinh trung học phổ thông nói chung. Sau đó là mục tiêu của quá trình dạy học và đặc trƣng của dạy học trong thời đại công nghiệp 4.0.

Trong phần tiếp theo, chúng tôi cung cấp những cái nhìn cơ bản nhất về dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM, thông qua định nghĩa thuật ngữ STEM, khái niệm Giáo dục STEM, làm rõ mục tiêu giáo dục STEM và quy trình dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM. Chúng tôi trình bày về dạy học dự án chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo và phát huy tính tích cực của học sinh.

Cuối cùng, chúng tôi nêu lên các khái niệm tính tích cực, năng lực sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh theo định hƣớng giáo dục STEM, đƣa ra một số biểu hiện của tính tích cực, biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh và các biện pháp để phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo cũng nhƣ xây dựng tiêu chí đánh giá.

Từ những nghiên cứu về cơ sở lý luận, chúng 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 lý theo định hƣớng giáo dục STEM đã có tiến trình cụ thể. Trong chƣơng 2 của luận văn, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết hơn việc tổ chức dạy học một số kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” theo định hƣớng giáo dục STEM.

27 CHƢƠNG 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM CỦA NỘI DUNG KIẾN THỨC CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” - VẬT LÝ 10 2.1. Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” theo định hƣớng giáo dục STEM 2.1.1. Chuẩn kiến thức, kỹ năng của chương trình [5].

Nhìn chung, mục tiêu về kiến thức và kỹ năng của chƣơng tập trung chủ yếu vào các vấn đề sau: - Tìm hiểu nội dung của các thuyết động học phân tử chất khí.

- Tìm hiểu các định nghĩa về chất rắn. lỏng, khí, sự chuyển pha, sự biến dạng, độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tỉ đối…

- Nghiên cứu và giải thích các hiện tƣợng bề mặt của chất lỏng, sự dính ƣớt và không dính ƣớt, hiện tƣợng mao dẫn…

- Phát biểu đƣợc nội dung, viết đƣợc biểu thức của định luật Húc và vận dụng để giải thích một số hiện tƣợng và giải một số bài toán liên quan.

Cụ thể, chuẩn kiến thức kĩ năng của chƣơng là: Bảng 2.1. Chuẩn kiến thức kĩ năng của chương “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” Chủ đề

Mức độ cần đạt Kiến thức

a) Chất rắn kết

-Phân biệt đƣợc chất rắn kết tinh và chất rắn vô định

tinh và chất rắn hình về cấu trúc vi mô và những tính chất vĩ mô của vô định hình chúng. b) Sự nở vì nhiệt của vật rắn

-Viết đƣợc các công thức nở dài và nở khối.

-Nêu đƣợc ý nghĩa của sự nở dài, sự nở khối của vật rắn trong đời sống và kĩ thuật.

-Mô tả đƣợc thí nghiệm về hiện tƣợng căng bề mặt.

-Mô tả đƣợc thí nghiệm về hiện tƣợng dính ƣớt và c) Chất lỏng. Các không dính ƣớt. hiện tƣợng căng -Mô tả đƣợc hình dạng mặt thoáng của chất lỏng ở bề mặt, dính ƣớt, sát thành bình trong trƣờng hợp chất lỏng dính ƣớt và mao dẫn của chất không dính ƣớt. lỏng -Mô tả đƣợc thí nghiệm về hiện tƣợng mao dẫn.

-Kể đƣợc một số ứng dụng về hiện tƣợng mao dẫn trong đời sống và kĩ thuật.

Ghi chú

28 Chủ đề

Mức độ cần đạt

Ghi chú  là nhiệt

-Viết đƣợc công thức tính nhiệt nóng chảy của vật nóng chảy : nóng chảy, rắn Q = m. riêng. đông đặc, hoá -Phân biệt đƣợc hơi khô và hơi bão hoà.

L là nhiệt hơi, ngƣng tụ -Viết đƣợc công thức tính nhiệt hoá hơi Q = Lm. hoá hơi e) Sự chuyển thể

riêng.

f) Độ ẩm của không khí

-Nêu đƣợc định nghĩa độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tỉ đối, độ ẩm cực đại của không khí.

-Nêu đƣợc ảnh hƣởng của độ ẩm không khí đối với sức khoẻ con ngƣời, đời sống động vật, thực vật và chất lƣợng hàng hoá.

Kĩ năng -Vận dụng đƣợc công thức nở dài và nở khối của vật rắn để giải các bài tập đơn giản.

-Vận dụng đƣợc công thức Q = m, Q = Lm để giải các bài tập đơn giản.

-Giải thích đƣợc quá trình bay hơi và ngƣng tụ dựa trên chuyển động nhiệt của phân tử.

-Giải thích đƣợc trạng thái hơi bão hoà dựa trên sự cân bằng động giữa bay hơi và ngƣng tụ.

-Xác định đƣợc hệ số căng bề mặt bằng thí nghiệm.

2.1.2. Nội dung kiến thức chương “Chất rắn và chất lỏng - Sự chuyển thể” được mô tả như sau [6].

Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể

Bay hơi

Nóng chảy Đông đặc Biến dạng của vật rắn Nở vì nhiệt của vật rắn

Chất khí

Chất lỏng

Chất rắn

Ngưng tụ

Hiện tượng căng bề mặt Hiện tượng dính ướt, không dính ướt Hiện tượng mao dẫn

Độ ẩm không khí

Hình 2.1. Mô tả nội dung kiến thức chương “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể”

29 a) Chất rắn: Biến dạng cơ – nở vì nhiệt của vật rắn Gồm những đơn vị kiến thức về sự biến dạng kích thƣớc, hình dạng của vật rắn khi chịu tác động của yếu tố bên ngoài. Sự biến dạng của vật rắn đƣợc phân ra hai loại: biến dạng cơ và biến dạng nhiệt (sự nở vì nhiệt của vật rắn).

-Biến dạng cơ: là biến dạng khi vật chịu tác dụng của ngoại lực, làm khoảng cách giữa các phân tử của nó thay đổi. Hệ lực liên kết nội tại của các phân tử cũng thay đổi theo, có xu hƣớng chống lại biến dạng do ngoại lực gây ra.

Trong biến dạng cơ ngƣời ta phân ra các loại: biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo; biến dạng kéo và biến dạng nén; biến dạng lệch, biến dạng xoắn và uốn; giới hạn bền.

-Biến dạng nhiệt: là biến dạng khi khoảng cách trung bình giữa hai nguyên tử tăng hoặc giảm do nhiệt độ thay đổi. Chúng ta thƣờng nói đến sự nở dài và sự nở khối đối với bến dạng nhiệt. Những đơn vị kiến thức cũng cấp cho học sinh những khai niệm ban đầu về ứng dụng vật liệu vào chế tạo các thiết bị kĩ thuật nhƣ: Kết cấu giữa các nhịp cầu, các thanh ray trên đƣờng tàu hỏa…hay ứng dụng cho trong việc chế tạo các thiết bị nhƣ rơle nhiệt, lắp ghép các vật có kích thƣớc hơn kém nhau không lớn nhờ sự giãn nở… b) Chất lỏng Chất lỏng là trạng thái trung gian giữa trạng thái rắn và trạng thái khí. Chất lỏng có thể tích xác định nhƣng không có hình dạng nhất định mà có hình dạng của bình chứa dƣới tác dụng của trọng lực. Khối chất lỏng ít chịu nén nhƣng có tính chảy (tính linh động).

Chất lỏng c cấu tr c trật tự gần tương tự cấu tr c của chất rắn vô định hình nhƣng khác là vị trí các hạt trong chất lỏng không cố định, chúng thƣờng xuyên dời chỗ. Các phân tử chất lỏng thực hiện các dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó với tần số trung bình gần với tần số dao động của các hạt ở nút mạng tinh thể và thỉnh thoảng các phân tử dịch chuyển đi một khoảng cỡ 10-8cm. Các phân tử dịch chuyển trong chất lỏng bằng những “bƣớc nhảy” qua hàng rào thế tạo ra giữa phân tử đó với các phân tử xung quanh. Sự dịch chuyển này càng nhiều khi nhiệt độ tăng. Chính nhờ vào dao động nhiệt và dịch chuyển của hạt mà chất lỏng có tính linh động cao, chảy dễ dàng.

Các hiện tƣợng bề mặt của chất lỏng: gồm các đơn vị kiến thức hiện tƣợng căng bề mặt, hiện tƣợng dính ƣớt và không dính ƣớt; hiện tƣợng mao dẫn.

- Hiện tƣợng căng mặt ngoài: Trong thực tế, bề mặt chất lỏng có những biểu hiện khá đa dạng: bề mặt của nó có thể là mặt phẳng, có thể là mặt khum lồi, có thể là mặt khum lõm… Mặt ngoài của chất lỏng đƣợc coi nhƣ một màng căng. Để đặc trƣng

30 cho tính chất một màng căng ngƣời ta dùng đại lƣợng lực căng mặt ngoài. Lực căng bề mặt là đại lƣợng có nguồn góc từ lực tƣơng tác giữa các phần tử của một chất lỏng.

Lực căng bề mặt là một đại lƣợng đƣợc đặc trƣng bằng một vectơ tiếp tuyến với mặt ngoài khối lỏng và có xu hƣớng co nhỏ bề mặt ấy.

- Hiện tƣợng dính ƣớt và không dính ƣớt: là hiện tƣợng mặt thoáng chất lỏng ở chỗ tiếp giáp với thành bình không thẳng góc với thành bình mà bị khum lồi lên hay khum lõm xuống là do sự dính ƣớt hoặc không dính ƣớt. Nguyên nhân của hiện tƣợng này là do sự chênh lệch lực tƣơng tác phân tử giữa các phân tử chất lỏng và giữa các phân tử chất lỏng với phân tử chất rắn làm bình chứa.

- Hiện tƣợng mao dẫn: là hiện tƣợng mực chất lỏng dâng lên hoặc hạ xuống trong các ống có bán kính nhỏ, trong các vách hẹp, khe hẹp… so với mực chất lỏng ở ngoài. Nguyên nhân gây ra hiện tƣợng mao dẫn là do các hiện tƣợng dính ƣớt và không dính ƣớt, chúng làm cho mặt ngoài của chất lỏng trong ống bị cong đi và các mặt cong này gây nên áp suất phụ. Trong trƣờng hợp có áp suất phụ âm (mặt ngoài lõm xuống) thì nó kéo cột chất lỏng trong ống lên cao. Trong trƣờng hợp áp suất phụ dƣơng (mặt ngoài lồi lên) thì nó nén cột chất lỏng xuống thấp.

Từ đó giải thích những hiện tƣợng gần gũi trong đời sống nhƣ chân tƣờng ẩm mốc vào mùa mƣa, hay các loại chất lỏng dính ƣớt và không dính ƣớt… Đồng thời gắn liền với những ứng dụng trong khoa học kỹ thuật đời sống nhƣ việc sử dụng bột giặt, chế tạo và sử dụng bấc đèn dầu… *Một số ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn: Trong tự nhiên và cuộc sống xung quanh chúng ta có rất nhiều hiện tƣợng đƣợc giải thích và ứng dụng nhờ hiện tƣợng mao dẫn. + Mao dẫn trong bút máy: Khi ta ấn lên ngòi bút lúc viết, vết xẻ sẽ mở rộng thêm tăng bán kính của mao quản và mực chảy dần từ ngòi bút xuống giấy. + Mao dẫn trong đèn dầu: Đèn dầu có một bầu đựng dầu, một sợi bấc bằng bông, đoạn dƣới đƣợc nhúng dầu và đoạn trên đƣợc điều chỉnh bằng một núm vặn. Khi châm lửa thì đoạn nhô lên sẽ cháy và chúng duy trì đƣợc ngọn lửa nhờ hiện tƣợng mao dẫn mà bấc đã hút dầu từ dƣới bầu lên. + Mao dẫn trong y học: Các mạch máu nhỏ trong cơ thể ngƣời là các mao mạch. Thành phần trong máu chủ yếu là nƣớc. Hiện tƣợng mao dẫn hỗ trợ hoạt động bơm máu của tim, giúp máu lƣu thông trong mạch dễ dàng. Ngoài ra, khi tiêm thuốc chúng ta không đƣợc để bọt khí vào trong kim tiêm. Vì khi có bọt khí đi vào mạch máu thì cần có một lực rất lớn tác động vào mới di chuyển đƣợc nó. Điều này làm cho máu khó lƣu thông và có nguy cơ làm tắc nghẽn mạch máu. + Mao dẫn trong xây dựng: Trên tƣờng nhà, trần nhà hay nhiều chỗ trong ngôi

31 nhà, các công trình xây dựng thƣờng xuất hiện nhiều mảng mốc màu đen, hoặc các vết lốm đốm màu trắng. Một trong những nguyên nhân gây ra điều này là nƣớc, cụ thể hơn là các công trình xây dựng bị nƣớc thấm. Nƣớc ở trong lòng đất thẩm thấu qua tƣờng của bộ phận nhà nằm sâu dƣới mặt đất phá huỷ lớp vữa trát ngoài của vật liệu bảo vệ và cả các khối xây bằng đá. Sự tác động thƣờng xuyên của hơi ẩm lên các kết cấu gỗ dầm, cột và các kết cấu chịu lực khác dần dần sẽ xuất hiện các mảng nấm mốc nhà và chỉ sau một thời gian ngắn đã có thể phá hoại đƣợc các kết cấu đó. Nấm mốc phát triển rất nhanh và xâm nhập vào bất kỳ loại vật liệu xây dựng nào một cách dễ dàng.

(a) (b) Hình 2.2 (a) và (b). Mô tả nội dung kiến thức chương “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” + Ứng dụng trong trồng trọt : Ngày nay tốc độ đô thị hóa ngày càng tăng, nhiều công trình mọc lên chiếm diện tích đất canh tác nông nghiệp. Đối diện với nguy cơ thiếu đất trồng trong tƣơng lai con ngƣời đã đƣa ra cách canh tác ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn giúp tiết kiệm không gian trồng trọt. c) Chất khí Độ ẩm không khí là một khía cạnh của sự bay hơi nƣớc (Sự chuyển thể) trong khí quyển. Hai phần ba Trái Đất bị nƣớc bao phủ. Lƣợng nƣớc này không ngừng bay hơi tạo thành một lớp hơi nƣớc trong khí quyển dầy từ 10 đến 17 km. Mọi quá trình bay hơi trong khí quyển đều phụ thuộc độ ẩm của không khí. Việc khảo sát độ ẩm của không khí có ý nghĩa hết sức quan trọng trong đời sống và trong kỹ thuật, chẳng hạn nhƣ nguyên nhân gây hƣ hỏng – giảm chất lƣợng nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm hay sự ấm lên toàn cầu… d) Sự chuyển thể Chất tồn tại ở trạng thái nào là tùy thuộc vào điều kiện (nhiệt độ, áp suất…).

Khi trạng thái thay đổi thì trạng thái của chất cũng thay đổi và chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác hay chuyển từ thể này sang thể khác. Đây đều là những hiện

32 tƣợng gắn liền với thực tế mà học sinh có thể quan sát hoặc tiến hành thực nghiệm trực tiếp cũng nhƣ giải thích đƣợc những hiện tƣợng thực tế trong cuộc sống rất trực quan, sinh động. Chẳng hạn nhƣ các hiện tƣợng ngƣng tụ, kết tinh, điện ly, thăng hoa, siêu lạnh…

2.2. Thiết kế chủ đề giáo dục STEM và xây dựng giáo án một số chủ đề nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể Dựa vào kiến thức chƣơng: “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”, chúng tôi đề xuất một số chủ đề STEM để tổ chức dạy học cho học sinh đƣợc thể hiện ở bảng 2.2.

Bảng 2.2. Các chủ đề STEM có thể thực hiện.

STT Tên chủ đề STEM Phòng học xanh sáng tạo 1

Ứng dụng trong thực tiễn Tạo không gian xanh trong phòng học bằng phƣơng pháp trồng cây ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn đơn giản, gọn nhẹ, sạch sẽ, thẩm mỹ.

2

Chống thấm cho công Chống thấm cho các công trình nhà cửa trình xây dựng Mô hình hệ tuần hoàn

3

Hệ tuần hoàn trong cơ thể ngƣời để giúp học sinh hiểu rõ nguyên lý làm việc của quả tim, từ đó giúp nó hoạt động hiệu quả hơn. Đèn dầu cho vùng núi, hải đảo chƣa có điện thắp sáng

4

Thiết kế đèn dầu sáng tạo

5

Chế tạo bút máy thông Bút máy thông minh rèn viết chữ đẹp minh

6

Chiếc thuyền vui nhộn

7

Tay đua siêu hạng

8

Hệ thống tách nước cất từ Thiết kế hệ thống tách hơi nƣớc từ nƣớc biển để nước biển. lấy nƣớc ngọt.

9

Thử làm bông tuyết trắng

Trò chơi khoa học chuyển động nhờ sức căng mặt ngoài của chất lỏng Trò chơi khoa học nhờ phản ứng hóa học gây ra sự chuyển thể của các chất, tạo lực đẩy cho xe

Dựa vào hiện tƣợng thăng hoa và ngƣng tụ để làm ra bông tuyết ở thời tiết bình thƣờng.

Tuy nhiên trong giới hạn luận văn, chúng tôi chỉ tập trung phân tích 03 chủ đề chính : “Phòng học xanh”, “Thiết kế đèn dầu sáng tạo” và “Chiếc thuyền vui nhộn.

33 2.2.1. Chủ đề “Phòng học xanh” a) Vấn đề thực tiễn Thiết kế phòng học gần gũi với thiên nhiên nhằm giảm tính đơn điệu của không gian học tập, giúp việc học tập trở nên thoải mái hơn. Trong đó, chủ đề phòng học xanh vận dụng quy trình trồng cây ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn, tạo lập một góc xanh trong lớp học. Tham gia chủ đề trên, học sinh đƣợc trải nghiệm quá trình sinh trƣởng của thực vật, tự học đƣợc các kiến thức nhƣ hiện tƣợng mao dẫn, quá trình sinh trƣởng của thực vật, các yếu tố ảnh hƣởng đến đời sống của thực vật,… b) Hình thành ý tưởng chủ đề Gần gũi với thiên nhiên, không gian học tập thoải mái

Hiện tƣợng mao dẫn, phân hóa học Phòng học xanh

Quy trình trồng cây ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn

Công nghệ đơn giản: xơ dừa,vỏ chai nhựa,vải...

Hình 2.3. Sơ đồ hình thành ý tưởng chủ đề STEM “Phòng học xanh”. c) Kiến thức STEM trong chủ đề Bảng 2.3. Các kiến thức STEM được thể hiện trong chủ đề.

Sản phẩm Phòng học xanh sáng tạo

Khoa học (S)

Công nghệ (T)

Kỹ thuật (E)

Toán học (M)

Hiện tƣợng Từ các vỏ chai, Bản vẽ thiết kế Tính toán tỉ lệ mao dẫn; các kẽm, sơ dừa, phòng học chất dinh yếu tố ảnh vải … chế tạo xanh, sơ đồ bố dƣỡng, bố trí hƣớng đến đời ra một chậu cây trí hệ thống hợp lý để cây sống thực vật; trồng ứng dụng chậu cây hợp sinh trƣởng và hiện tƣợng mao lý. phân hóa học. phát triển tốt dẫn.

d) Mục tiêu của chủ đề - Kiến thức:

34 + Trình bày đƣợc quy trình trồng cây trong thực tế cuộc sống. + Trình bày đƣợc hiện tƣợng mao dẫn và các yếu tổ ảnh hƣởng đến hiện tƣợng mao dẫn trong thực tế (điều kiện nƣớc, vật liệu sử dụng cho sự dẫn…) + Phân tích đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến đời sống thực vật: điều kiện nƣớc, phân bón, độ ẩm của đất, ánh sáng…

- Kỹ năng: +Xây dựng và thực hiện đƣợc phƣơng án phòng học xanh sáng tạo, tinh gọn, ứng dụng cao. +Tự tin giới thiệu phòng học xanh do nhóm thực hiện; +Phân công các thành viên chăm sóc, theo dõi quá trình sinh trƣởng của cây trong phòng học xanh.

- Thái độ + Yêu thiên nhiên và biết bảo vệ cây xanh; + Có trách nhiệm và hoàn thành tốt nhiệm vụ chăm sóc và bảo vệ phòng học xanh. e) Bộ câu hỏi định hướng Câu hỏi định hướng: Làm thế nào dể không gian lớp học trở thành không gian xanh và thân thiện môi trƣờng?

Câu hỏi bài học: Quy trình trồng cây sử dụng hiện tƣợng mao dẫn nhƣ thế nào?

Hãy lập phƣơng án xây dựng phòng học xanh. f) Hình thành các nhiệm vụ học tập của học sinh và hướng dẫn của giáo viên Bảng 2.4. Mô tả các vụ học tập được hình thành chủ đề “Phòng học xanh”.

GIÁO VIÊN

HỌC SINH

Tuần 1 : -Hƣớng dẫn học sinh đọc tài liệu.

-Giải đáp những thắc mắc về đặc điểm hiện tƣợng mao dẫn.

-Hƣớng dẫn học sinh thảo luận và thiết

-Đọc tài liệu.

-Chuẩn bị những câu hỏi về hiện tƣợng mao dẫn.

-Thảo luận về phƣơng án thí nghiệm và

kế phƣơng án trồng và cung cấp nƣớc vật liệu dự tính sẽ sử dụng. cho cây xanh trong lớp học.

Tuần 2: -Yêu cầu học sinh tìm vật liệu, cây xanh -Tìm vật liệu. và tiến hành thiết kế hệ thống.

-Thiết kế và làm khung hệ thống nhƣ đã thiết kế.

-Báo cáo những khó khăn và đề xuất hỗ

35 GIÁO VIÊN

HỌC SINH trợ.

-Báo cáo chi phí vật liệu.

Tuần 3,4,5: -Đƣa ra tiêu chí đánh giá cho chủ đề.

-Hƣớng dẫn học sinh tiến hành chủ đề.

-Tiến hành thực hiện chủ đề.

Tuần 6: -Đánh giá sản phẩm chủ đề.

-Trình bày sản phẩm chủ đề.

-Tuyên dƣơng các nhóm có sản phẩm -Lắng nghe ý kiến nhận xét của giáo viên chủ đề tốt.

hƣớng dẫn và tiếp nhận ý kiến.

*Những khó khăn học sinh có thể gặp phải : - Thiết kế hệ thống dẫn nƣớc không hợp lý, cồng kềnh, tốn nhiều chi phí.

- Sử dụng loại cây không phù hợp để trong phòng. g) Thiết kế giáo án giảng dạy Tiết 1: Giáo án STEM 1: PHÒNG HỌC XANH I.Chuẩn bị 1. Giáo viên - Kiến thức về hiện tƣợng mao dẫn, cây trồng và điều kiện phát triển của nó.

- Giấy A0 và bút lông để các nhóm sinh hoạt.

- Mẫu mô hình chậu cây ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn.

2. Học sinh - Kiến thức về hiện tƣợng mao dẫn, vật liệu tái chế, cây trồng và các yếu tố ảnh hƣởng.

- Một số vật liệu tái chế có thể sử dụng làm chậu cây.

II.Tiến trình dạy học Bố trí thời gian 10’

Hoạt động của Giáo viên

Hoạt động của Học sinh

-Yêu cầu học sinh nhắc lại kiến -Nhắc lại về hiện tƣợng mao dẫn : thức về hiện tƣợng mao dẫn.

Là hiện tƣợng chất lỏng bên trong các ống có đƣờng kính nhỏ luôn dâng cao hơn hoặc hạ thấp hơn so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống.

36 -Yêu cầu nhắc lại yếu tố nào gây -Đƣa ra các yếu tố: ảnh hƣởng đến hiện tƣợng mao +Loại chất lỏng. dẫn? +Đặc điểm cấu tạo và kích thƣớc của ống mao dẫn sử dụng. +Điều kiện môi trƣờng.

-Tiếp nhận dự án.

-Giới thiệu dự án: Nhà trƣờng yêu cầu thực hiện xanh hóa lớp học để tạo môi trƣờng học tập thân thiện và sinh động nhằm nâng cao chất lƣợng học tập. Các em hãy thiết kế mô hình trồng cây xanh ngay trong lớp học vừa tiết kiệm không gian lại tiết kiệm đƣợc thời gian chăm sóc dựa trên hiện tƣợng mao dẫn ta vừa - Mục đích dự án: Thiết kế hệ thống học. cây trồng ứng dụng hiện tƣợng mao - Yêu cầu học sinh xây dựng mục dẫn. đích dự án.

-Nhận các câu hỏi định hƣớng và tiến hành thảo luận, tìm hiểu dựa -Giới thiệu các câu hỏi đinh hƣớng : trên các câu hỏi định hƣớng.

1. Với diện tích phòng học nhỏ và ánh sáng chủ yếu từ các cửa sổ thì hãy thiết kế hệ thống trồng cây nhƣ thế nào để: Tiết kiệm không gian, hứng đƣợc ánh sáng và tiết kiệm đƣợc thời gian cũng nhƣ vật liệu hay nƣớc để tƣới cây? Sử dụng loại vật liệu nào phù hợp với thiết kế và cho kết quả cao nhất.

2. Sử dụng loại hình trồng cây nào và sử dụng loại cây gì nhằm giúp hệ thống cây trồng phát triển tốt và đa dạng? Đối với những cây trồng đó thì sử dụng loại đất hoặc phân bón nào cho phù hợp.

37 5’

-Giao nhiệm vụ cho 04 tổ tƣơng -Nhận nhiệm vụ. Trong nhóm có sự ứng 04 nhóm sinh hoạt (mỗi nhóm phân chia công tác tìm hiểu cụ thể 10 học sinh). từng nhiệm vụ. Sau đó cả tổ họp lại -Giải đáp các thắc mắc nếu có.

và đƣa ra phƣơng án thống nhất.

-Đƣa ra một số câu hỏi thắc mắc (nếu có) trƣớc khi nhận nhiệm vụ về nhà.

15’

-Giao thời gian để các nhóm thảo -Tiến hành hoạt động cá nhân theo luận phƣơng án.

kế hoạch đƣợc phân công sau đó sinh hoạt nhóm để thảo luận kế hoạch và thiêt kế mô hình.

15’

-Yêu cầu mỗi nhóm lên bảng trình -Lần lƣợt 04 nhóm (tƣơng ứng 04 tổ) bày về ý tƣởng xây dựng mô hình. trình bày về ý tƣởng thiết kế mô -Đƣa ra các câu hỏi và góp ý đối hình. với nhóm trình bày nhằm nâng cao -Giải thích ý tƣởng và đƣa ra luận hiệu quả của mô hình : điểm phản biện bảo vệ cho mô hình +Mô hình đã phù hợp với điều kiện của nhóm. không gian và điều kiện ánh sáng của phòng học hay chƣa. +Ý tƣởng có hợp lý dựa trên hiện tƣợng mao dẫn nhƣ đã thống nhất hay không? +Mô hình đã có sự sáng tạo và tinh gọn hay chƣa? +Ý tƣởng vật liệu và cây trông mà nhóm tìm hiểu đƣợc dự định sẽ sử dụng có hợp lý hay không? +Yêu cầu học sinh của các nhóm khác nhận xét chéo mô hình, chỉ ra những cũng nhƣ có những góp ý tích cực nhằm nâng cao hiệu quả mô hình.

-Kết luận tổng quát về mô hình của các nhóm về những vấn đề chƣa đƣợc cần cải tiến và những điểm -Ghi nhận nhận xét của giáo viên.

38 tốt cần phát huy học tập.

Thực hiện mô hình Ở (Sắp

nhà Giải đáp các thắc mắc của học sinh Thực hiện mô hình đã thiết kế. xếp nếu có. Giúp đỡ khi các em gặp khó

thời gian khăn trong việc chuyển từ thiết kế phù hợp) sang thực tiễn.

Hoặc một tiết ngoài giờ.

Tiết 2: (Ngoại khóa) Giới thiệu sản phẩm – Nhận xét đánh giá Giáo án STEM 2: PHÒNG HỌC XANH I.Chuẩn bị 1. Giáo viên - Tiêu chí đánh giá, nhận xét.

2. Học sinh - Sản phẩm và bản thiết kế hoàn chỉnh.

II.Tiến trình dạy học Bố trí thời gian 45’

Hoạt động của Giáo viên

Hoạt động của Học sinh

-Yêu cầu các nhóm công bố sản phẩm.

-Nhận xét đánh giá sản phẩm và quá trình thực hiện của nhóm. Rút kinh nghiệm.

-Hỗ trợ các em trang trí lớp học, góp ý để các em hoàn thiện lớp học có

-Các nhóm thu thập sản phẩm, giới thiệu và công bố sản phẩm của nhóm.

-Ghi nhận, rút kinh nghiệm và tiến hành sửa chữa cái tiến sản phẩm nếu cần.

-Thực hiện trang trí lớp học.

thẩm mỹ và hợp lý nhất.

2.2.2. Chủ đề “Thiết kế đèn dầu sáng tạo”. a) Vấn đề thực tiễn Ở những nơi đảo xa; vùng núi cao chƣa có đƣờng dây điện chạy qua; khi nhà mất điện hay trong một buổi dã ngoại mà không tiện đem theo các thiết bị chiếu sáng… thì việc thiết kế ra những chiếc đèn dầu sáng tạo cũng thúc đấy tƣ duy; nâng cao kỹ năng vận dụng thực tiễn của học sinh.

39 b) Hình thành ý tưởng chủ đề

Có thể tự làm tại nhà

Hiện tƣợng mao dẫn Thiết kế đèn dầu sáng tạo Vật liệu rẻ tiền : Dầu hỏa, dây các loại, chai thủy tinh, miếng bấc...

Quy trình chế tạo đèn dầu

Hình 2.4. Sơ đồ hình thành ý tưởng chủ đề STEM “Thiết kế đèn dầu sáng tạo”. c) Kiến thức STEM trong chủ đề Bảng 2.5. Các kiến thức STEM được thể hiện trong chủ đề.

Sản phẩm Đèn dầu sáng tạo

Khoa học (S)

Công nghệ (T)

Kỹ thuật (E)

Toán học (M)

Hiện tƣợng

Vỏ chai (nhựa; thủy tinh; vỏ

Quy trình thiết

Tính toán lƣợng dầu phù

mao dẫn; vật

lon…),dây các

kế chiếc đèn

hợp để sử dụng

liệu đốt.

loại, dầu hỏa, miếng bấc…

dầu

trong thời gian cần thiết.

d) Mục tiêu của chủ đề - Kiến thức: + Trình bày đƣợc quy trình chế tạo đèn dầu. + Vận dụng các kiến thức hiện tƣợng mao dẫn, các yếu tố ảnh hƣởng đến sự thẩm thấu trên sợi dây sử dụng…

- Kỹ năng: + Xây dựng và thực hiện đƣợc phƣơng án thiết kế đèn. + Tự tin giới thiệu thiết kế với lớp học. + Phân công các thành viên tìm kiếm vật liệu, thiết kế và thực hiện chế tạo.

- Thái độ: + Yêu thích việc sáng tạo. + Có trách nhiệm và hoàn thành tốt nhiệm vụ đƣợc giao.

40 e) Bộ câu hỏi định hướng Câu hỏi định hướng: Làm sao để thắp sáng chỉ với những vật dụng tái chế nhƣ chai hoặc bình thủy tinh.

Câu hỏi bài học: Hãy lập phƣơng án thiết kế sáng tạo một cây đèn dầu từ những vật dụng đó. f) Hình thành các nhiệm vụ học tập của học sinh và hướng dẫn của giáo viên Bảng 2.6. Mô tả các vụ học tập được hình thành chủ đề “Đèn dầu sáng tạo”.

GIÁO VIÊN Tiết 1 : -Hƣớng dẫn học sinh đọc tài liệu.

-Giải đáp những thắc mắc về đặc điểm hiện tƣợng mao dẫn.

-Hƣớng dẫn học sinh thảo luận và thiết kế phƣơng án tiến hành thiết kế đèn dầu.

HỌC SINH -Đọc tài liệu.

-Chuẩn bị những câu hỏi về hiện tƣợng mao dẫn.

-Thảo luận về phƣơng án thí nghiệm và vật liệu dự tính sẽ sử dụng.

Ngày thứ 2: -Yêu cầu học sinh tìm vật liệu và tiến -Tìm vật liệu hành thiết kế đèn.

-Thiết kế và làm đèn.

-Báo cáo những khó khăn và đề xuất hỗ trợ.

-Báo cáo giá tiền vật liệu.

Ngày thứ 3: -Đƣa ra tiêu chí đánh giá cho chủ đề.

-Hƣớng dẫn học sinh tiến hành chủ đề.

-Tiến hành thực hiện chủ đề.

Ngày thứ 4: -Đánh giá sản phẩm chủ đề.

-Trình bày sản phẩm chủ đề.

-Tuyên dƣơng các nhóm có sản phẩm - Lắng nghe ý kiến nhận xét của giáo chủ đề tốt.

viên hƣớng dẫn và tiếp nhận ý kiến.

*Những khó khăn học sinh có thể gặp phải: - Sử dụng loại dây làm bấc không phù hợp.

- Thiết kế không phù hợp nhƣ nút quá chặt làm dầu không thẩm thấu lên bấc đƣợc, không tiết kiệm đƣợc nhiên liệu, thiết kế cồng kềnh. g) Thiết kế giáo án giảng dạy

41 Giáo án STEM 2: PHÒNG HỌC XANH I.Chuẩn bị 1. Giáo viên - Giáo án giảng dạy.

- Kiến thức cấu tạo đèn dầu thông thƣờng và các vật dụng, nhiên liệu cần thiết.

2 Học sinh: - Tìm hiểu kiến thức về các loại đèn dầu trong thực tế, nhiên liệu và tìm hiểu về các vật dụng tái chế có thể sử dụng.

- Các vật liệu tái chế dùng làm đèn, vật liệu làm bấc đèn và nhiên liệu.

II.Nội dung Bố trí thời gian

Hoạt động của Giáo viên

Hoạt động của Học sinh

Hoạt động 1 : Quyết định chủ đề - Đề xuất sáng kiến chủ đề, xây dựng mục đích dự án – Xây dựng và thảo luận mô hình thiết kế 5’

Giới thiệu kiến thức về hiện tƣợng -Ghi nhận kiến thức. mao dẫn.

-Giới thiệu dự án: Trong cuộc sống -Tiếp nhận dự án. hiện đại thời nay thì một chiếc đèn dầu là vật dụng có thể gọi là xa lạ đối với một số bạn trẻ. Trong điều kiện cúp điện đột ngột hoặc trong tình huống bạn đi dã ngoại nhƣng thiết bị chiếu sáng dự phòng nhƣ pin hay đèn sạc sắp hết nhiên liệu. Hãy thiết kế một chiếc đèn dầu từ những vật dụng tái chế có sẵn trong gia đình và những nhiên liệu có thể sử dụng trong gia đình.

-Giới thiệu các câu hỏi đinh hƣớng: -Nhận các câu hỏi định hƣớng và 1. Sử dụng loại vật liệu tái chế nào tiến hành thảo luận, tìm hiểu dựa để làm đèn dầu sáng tạo lại an toàn trên các câu hỏi định hƣớng. và sử dụng đƣợc lâu?

2. Sử dụng nhiên liệu đốt nào thì thuận tiện sử dụng trong gia đình.

-Giao nhiệm vụ cho 04 tổ tƣơng ứng -Nhận nhiệm vụ. Trong nhóm có sự

42 04 nhóm sinh hoạt (mỗi nhóm 10 phân chia công tác tìm hiểu : học sinh).

+6 bạn nhận tìm hiểu và thiết kế đèn dầu. +4 bạn tìm hiểu về các nhiên liệu và vật liệu dùng làm bấc đèn.

-Giải đáp các thắc mắc nếu có.

-Sau đó cả tổ họp lại và đƣa ra phƣơng án thống nhất.

-Đƣa ra một số câu hỏi thắc mắc (nếu có) trƣớc khi nhận nhiệm vụ .

Hoạt động 2 : Xây dựng và thảo luận mô hình thiết kế 15’

-Tiến hành hoạt động cá nhân theo kế hoạch đƣợc phân công sau đó sinh hoạt nhóm để thảo luận kế hoạch và thiêt kế đèn.

- Thực hiện làm đèn.

15’

-Yêu cầu mỗi nhóm lên bảng trình -Lần lƣợt 04 nhóm (tƣơng ứng 04 bày về ý tƣởng thiết kế đèn dầu. tổ) trình bày về ý tƣởng thiết kế và nguyên liệu sử dụng.

-Đƣa ra các câu hỏi và góp ý đối với -Giải thích ý tƣởng và đƣa ra luận nhóm trình bày nhằm nâng cao hiệu điểm phản biện bảo vệ cho mô hình quả của mô hình : của nhóm. +Thiết kế có sử dụng đƣợc các nguyên liệu tái chế hợp lý không? +Nhiên liệu sử dụng và vật liệu sử dụng làm bấc là gì có phù hợp hay không? +Thiết kế đã có sự sáng tạo và tinh gọn hay chƣa?

-Kết luận tổng quát về mô hình của các nhóm về những vấn đề chƣa đƣợc cần cải tiến và những điểm tốt -Ghi nhận nhận xét của giáo viên. cần phát huy học tập.

Hoạt động 3: Giới thiệu sản phẩm – Nhận xét đánh giá

15’

-Yêu cầu các nhóm công bố sản -Các nhóm thu thập sản phẩm, giới phẩm. thiệu và công bố sản phẩm của

43 -Nhận xét đánh giá sản phẩm và quá nhóm. trình thực hiện của nhóm. Rút kinh -Ghi nhận, rút kinh nghiệm và tiến nghiệm. hành sửa chữa cái tiến sản phẩm nếu cần.

-Ứng dụng vào cuộc sống thƣờng ngày.

2.2.3. Chủ đề “Chiếc thuyền vui nhộn”. a) Vấn đề thực tiễn Khi dạy bài “Lực căng bề mặt chất lỏng” học sinh rất khó mƣờng tƣợng đƣợc tác dụng của lực căng cũng nhƣ ý nghĩa của sức căng bề mặt. b) Hình thành ý tưởng chủ đề

Hiện tƣợng căng bề mặt của chất lỏng

Có thể tự làm Thiết chiếc thuyền vui nhộn

Vật liệu rẻ tiền: Xốp, kéo, xà phòng cục

Quy trình chế tạo thuyền đua

Hình 2.5. Sơ đồ hình thành ý tưởng chủ đề STEM “Chiếc thuyền vui nhộn”. c) Kiến thức STEM trong chủ đề Bảng 2.7. Các kiến thức STEM được thể hiện trong chủ đề.

Sản phẩm

Chiếc thuyền vui nhộn

Khoa học (S)

Công nghệ (T)

Hiện tƣợng căng bề mặt của chất lỏng.

Xốp (hoặc bất cứ vật liệu nào không thấm nƣớc để chế tạo thuyền); xà phòng cục.

Kỹ thuật (E)

Toán học (M)

Quy trình thiết kế thuyền đua.

Tính toán kích thƣớc thuyền để thuyền có thể nổi và di chuyển nhanh nhất.

44 d) Mục tiêu của chủ đề - Kiến thức: + Trình bày đƣợc nguyên tắc để thuyền có thể chuyển động. + Vận dụng các kiến thức hiện căng bề mặt của chất lỏng, lực cản tác dụng lên các vật có kích thƣớc khác nhau.

- Kỹ năng: + Xây dựng và thực hiện đƣợc phƣơng án thiết kế thuyền. + Phân công các thành viên tìm kiếm vật liệu, thiết kế và thực hiện chế tạo thuyền.

- Thái độ: + Yêu thích việc sáng tạo. + Có trách nhiệm và hoàn thành tốt nhiệm vụ đƣợc giao. e) Bộ câu hỏi định hướng Câu hỏi định hướng: Làm sao để một chiếc thuyền xốp (hoặc giấy) có thể chuyển động trên mặt nƣớc mà không cần gắn động cơ?

Câu hỏi bài học: Thiết kế sáng tạo một chiếc thuyền mô hình để nó di chuyển trên mặt nƣớc ứng dụng hiện tƣợng căng bề mặt? Lập phƣơng án thực hiện. f) Hình thành các nhiệm vụ học tập của học sinh và hướng dẫn của giáo viên Bảng 2.8. Mô tả các vụ học tập được hình thành chủ đề “Chiếc thuyền vui nhộn”.

GIÁO VIÊN

HỌC SINH

-Hƣớng dẫn học sinh đọc tài liệu.

-Giải đáp những thắc mắc về đặc điểm hiện tƣợng căng bề mặt.

-Hƣớng dẫn học sinh thảo luận và thiết kế phƣơng án tiến hành thiết kế thuyền.

-Đọc tài liệu.

-Chuẩn bị những câu hỏi về hiện tƣợng căng bề mặt.

-Thảo luận về phƣơng án thí nghiệm và vật liệu dự tính sẽ sử dụng.

15 phút:

10 phút: -Yêu cầu học sinh tiến hành thiết kế -Thiết kế và làm thuyền. thuyền.

-Báo cáo những khó khăn và đề xuất hỗ trợ.

10 phút: -Đƣa ra tiêu chí đánh giá cho chủ đề.

-Hƣớng dẫn học sinh tiến hành chủ đề.

-Tiến hành thực hiện chủ đề.

10 phút: -Đánh giá sản phẩm chủ đề.

-Trình bày sản phẩm chủ đề.

45 -Cho các nhóm tham gia của đua -Tham gia đua thuyền để đánh giá sản thuyền để đánh giá chất lƣợng sản phẩm của mình và có sự so sánh để học phẩm. hỏi từ các nhóm khác.

- Lắng nghe ý kiến nhận xét của giáo viên hƣớng dẫn và tiếp nhận ý kiến.

-Nhận xét, tuyên dƣơng các nhóm có sản phẩm chủ đề tốt. *Những khó khăn học sinh có thể gặp phải: - Thiết kế thuyền không phù hợp dẫn đến thuyền bị vào nƣớc và hoặc khó di chuyển.

- Thiết kế không hợp lý cho việc sử dụng nhiên liệu. g) Thiết kế giáo án giảng dạy Giáo án STEM: Chiếc thuyền vui nhộn I.Chuẩn bị 1. Giáo viên - Kiến thức về hiện tƣợng căng bề mặt chất lỏng.

- Dụng cụ thí nghiệm mô tả hiện tƣợng căng bề mặt chất lỏng.

- Giấy A0 và bút lông để các nhóm sinh hoạt.

- Một số vật liệu sử dụng làm thuyền.

Xốp

Mica

Nhựa

(a)

(b)

(c)

Hình 2.6. Hình ảnh các vật liệu sử dụng cho tiết học chủ đề “Chiếc thuyền vui nhộn”.

- Kéo, hồ dán …

- Các nhiên liệu nhƣ xà phòng (nƣớc, cục …), rƣợu …

2. Học sinh - Kiến thức về hiện tƣợng căng bề mặt chất lỏng.

46 II.Tiến trình dạy học Bố trí thời gian 15’

Hoạt động của Giáo viên

Hoạt động của Học sinh

-Giới thiệu hình ảnh về một số hiện -Quan sát hình ảnh. tƣợng vật nổi lên bề mặt chất lỏng :

Hình 2.7. Con nhện nước.

Hình 2.8. Ghim băng nổi trên mặt nước. Hỏi: Tại sao lại có hiện tƣợng hƣ -Trả lời: Trên bề mặt chất lỏng xuất thế này? hiện lực đẩy cân bằng với trọng lực của vật. Nhƣng lực này không phải lực đẩy Acsimet vì vật không chìm trong chất lỏng.

- Nhật xét câu trả lời: Gọi lực này là - Phối hợp cùng giáo viên tiến hành lực căng bề mặt của chất lỏng. thí nghiệm.

- Giới thiệu thí nghiệm:

47 Hình 2.9. Tiến hành thí nghiệm.

- Kết luận về hiện tƣợng căng bề - Ghi nhận kiến thức. mặt.

- Giới thiệu công thức tính lực căng bề mặt: F = σl Trong đó: l : chiều dài đƣờng tiếp xúc. σ : hệ số căng bề mặt chất lỏng.

-Đặt câu hỏi: Yêu tố nào ảnh hƣởng đến hiện tƣợng căng bề mặt của chất lỏng?

-Giới thiệu dự án: Để tăng sự hấp

- Dựa theo sách giáo khoa trả lời: phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng và nhiệt độ.

-Tiếp nhận dự án.

dẫn và thú vị cho các tiết học, cũng như làm tăng sự tìm tòi học hỏi của các em. Chúng ta sẽ tổ chức một cuộc đua thuyền mini giữa các nhóm học với tên gọi “Chiếc thuyền vui -Nhận các câu hỏi định hƣớng và nhộn”. Lưu ý không gắn động cơ. tiến hành thảo luận, tìm hiểu dựa -Giới thiệu các câu hỏi đinh hƣớng: trên các câu hỏi định hƣớng.

1. Sử dụng loại vật liệu gì và hình dáng nhƣ thế nào để thuyền có thể nổi và di chuyển nhanh trên mặt nƣớc?

2.Yếu tố nào gây ra lực đẩy cho thuyền dựa vào hiện tƣợng căng bề mặt của chất lỏng?

-Giao nhiệm vụ cho 04 tổ tƣơng ứng -Nhận nhiệm vụ. Trong nhóm có sự 04 nhóm sinh hoạt (mỗi nhóm 10 phân chia công tác tìm hiểu. Sau đó học sinh). cả tổ họp lại và đƣa ra phƣơng án thống nhất.

-Giải đáp các thắc mắc nếu có.

-Đƣa ra một số câu hỏi thắc mắc (nếu có) trƣớc khi nhận nhiệm vụ.

15’

-Tiến hành hoạt động cá nhân theo kế hoạch đƣợc phân công sau đó

48 sinh hoạt nhóm để thảo luận kế hoạch và thiết kế thuyền đua.

15’

-Yêu cầu mỗi nhóm lên bảng trình -Lần lƣợt 04 nhóm (tƣơng ứng 04 bày về ý tƣởng thiết kế thuyền đua.

tổ) trình bày về ý tƣởng thiết kế và nguyên liệu sử dụng.

-Đƣa ra các câu hỏi và góp ý đối với -Giải thích ý tƣởng và đƣa ra luận nhóm trình bày nhằm nâng cao hiệu điểm phản biện bảo vệ cho mô hình quả của mô hình :

của nhóm.

+Thiết kế có thể nổi trên mặt nƣớc và di chuyển theo đúng hƣớng mong muốn hay chƣa. +Nguyên liệu sử dụng nhằm tạo lực đẩy cho thuyền có đúng sử dụng nguyên tắc hiện tƣợng căng bề mặt chất lỏng hay không. +Thiết kế đã có sự sáng tạo và tinh gọn hay chƣa? +Yêu cầu học sinh của các nhóm khác nhận xét chéo mô hình, chỉ ra những mặt đƣợc cũng nhƣ có những góp ý tích cực nhằm nâng cao hiệu quả mô hình.

-Kết luận tổng quát về mô hình của -Ghi nhận nhận xét của giáo viên. các nhóm về những vấn đề chƣa đƣợc cần cải tiến và những điểm tốt cần phát huy học tập.

Thực hiện mô hình 5

Tổ chức cuộc đua.

Thực hiện cuộc đua.

2.3. Xây dựng bộ công cụ đánh giá hoàn chỉnh cho các chủ đề STEM 2.3.1. Nguyên tắc đánh giá trong quá trình thực nghiệm - Ứng với mỗi tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo đƣợc thể hiện ở 03 mức độ: Không có (tƣơng ứng 0 điểm) – Không rõ ràng (tƣơng ứng 0,25 điểm) – Rõ ràng (tƣơng ứng 0,5 điểm).

- Ứng với mỗi tiêu chí đánh tính tích cực đƣợc thể hiện ở 03 mức độ: Không

49 bao giờ (tƣơng ứng 0 điểm) – Thỉnh thoảng (tƣơng ứng 0,25 điểm) – Thƣờng xuyên (tƣơng ứng 0,5 điểm).

- Các bảng đánh giá sẽ đƣợc tổng hợp từ 03 phía: + Giáo viên đánh giá học sinh. + Học sinh đánh giá học sinh (Nhóm trƣởng đánh giá thành viên của nhóm). + Học sinh tự đánh giá bản thân.

- Sau khi tổng điểm, mỗi cá nhân sẽ có 03 cột điểm từ 03 phiếu đánh giá và mỗi cột tối đa 9 điểm. Điểm cuối cùng sẽ là trung bình cộng của 03 cột điểm này.

2.3.2. Phiếu đánh giá chung Căn cứ các tiêu chí đánh giá cho năng lực sáng tạo và tính tích cực chúng tôi đưa ra phiếu đánh giá chung cho các chủ đề nhằm đánh giá mức độ biểu hiện của ch ng như bảng sau: Bảng 2.9. Bảng đánh giá chung.

Đánh giá

Tính cực

Tiêu chí

1. Thắc mắc, tìm hiểu các kiến thức mới, tình huống mới.

2. Tìm hiểu từ nhiều nguồn kiến thức khác: bài báo, tạp chí, internet, bạn bè, chuyên gia…

3. Hợp tác, phối hợp với các thành viên trong nhóm và với các thành viên nhóm khác.

4. Chủ động trao đổi kiến thức, những vƣớng mắc, khó khăn với GV. tích 5 Mở rộng kiến thức sang nhiều lĩnh vực khác nhau, liên hệ kiến thức đƣợc học (mới) với kiến thức đã học (cũ) và với kiến thức các môn học khác.

6. Tham gia đầy đủ các buổi họp nhóm, thảo luận nhóm.

7. Tích cực trong thảo luận nhóm, trao đổi với bạn cùng lớp, với chuyên gia.

8. Tôn trọng ý kiến ngƣời khác, biết tiếp thu một cách có chọn lọc, hoàn thiện bản thân.

Mức độ thể hiện Không Không Rõ ràng có rõ ràng (Thƣờng (Không (Thỉnh xuyên) bao giờ) thoảng)

50

Đánh giá

Tính tạo

Tiêu chí

9. Nghiêm túc thực hiện theo kế hoạch đã vạch ra, tôn trọng tập thể, đoàn kết với các thành viên.

10. Tự chịu trách nhiệm với hành động bản thân.

1.Tìm ra những vấn đề mới, tình huống mới trong thực tiễn và đề xuất phƣơng án giải quyết đúng, hệ thống mới mang lại hiệu quả.

2.Thiết kế đƣợc sơ đồ, bản vẽ thể hiện nguyên lý cấu tạo và hoạt động, vận hành của hệ thống mới.

3.Tìm ra các thiết bị, vật liệu mới thay thế cho thiết bị, vật liệu cũ nhƣng vẫn đảm bảo tính hiệu quả cao và tiết kiệm.

4.Đề xuất giải pháp thiết kế mới cho hệ thống kỹ thuật đã có, thay đổi một số chi tiết thiết sáng kế nhằm tăng hiệu quả cho hệ thống kỹ thuật.

5.Tiến hành thực hiện giải pháp thi công, chế tạo nhằm mang lại lợi ích.

6.Vận dụng kiến thức đƣợc học để giải quyết các vấn đề mới, tình huống mới trong thực tiễn liên quan đến ngành kỹ thuật 7.Kết hợp các thao tác tƣ duy (so sánh, phân tích, đánh giá) và các phƣơng pháp phán đoán, mô hình giải quyết.

8.Lập đƣợc nhiều phƣơng án giải quyết cho một vấn đề thực tiễn và mang lại kết quả tối ƣu.

Mức độ thể hiện Không Không Rõ ràng có rõ ràng (Thƣờng (Không (Thỉnh xuyên) bao giờ) thoảng)

51 2.3.2.1.

Phiếu lấy ý kiến học sinh sau khi tham gia lớp học STEM.

PHIẾU LẤY Ý KIẾN 1. Em thích nhất hoạt động nào trong các chủ đề STEM đƣợc học vừa qua?

A.Sinh hoạt nhóm, trao đổi – thảo luận.

B.Tiến hành thực hiện mô hình thiết kế.

C.Trình diễn sản phẩm hoặc tham gia cuộc đua cuối cũng.

D.Cả 03 giai đoạn.

2.Em thấy các bài học chủ đề STEM nhƣ vậy có ích ở những điểm nào?

A. Biết cách làm những vật dụng thƣờng ngày giúp ích cho cuộc sống nhƣ trồng rau sạch tại nhà hay thiết kế đèn dầu dùng khi cúp điện.

B. Giúp em rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm.

C. Giúp em nâng cao khả năng tƣ duy sáng tạo.

D. Ý kiến khác: …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………....

3.Theo em có nên thƣờng xuyên tổ chức các buổi học chủ đề STEM nhƣ thế này hay không?

A. Thƣờng xuyên.

B. Thỉnh thoảng.

C. Không nên vì mất thời gian.

-----------HẾT----------

52 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 Trong chƣơng này, chúng tôi đã tiến hành phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và Chất lỏng – Sự chuyển thể” – Vật lý 10 (cơ bản). Căn cứ vào mục tiêu dạy học của chƣơng và quy trình thiết kế một chủ đề giáo dục STEM, chúng tôi nghiên cứu, lựa chọn kiến thức để xây dƣng nội dung các chủ để “Phòng học xanh”; “Chiếc thuyền vui nhộn” và “Thiết kế đèn dầu sáng tạo” nhằm tổ chức dạy học ngoại khóa theo định hƣớng giáo dục STEM. Để kiểm chứng giả thuyết khoa học và có cơ sở thực tiễn cho đề tài, chúng tôi đã tiến thành thực nghiệm sƣ phạm ở trƣờng THPT Nguyễn Trãi với hình thức dạy học ngoại khóa trong 3 tiết học.

Nội dung thực nghiệm đƣợc thể hiện ở chƣơng 3.

53 CHƢƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm: Tổ chức dạy học chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” – Vật lý 10 theo định hƣớng giáo dục STEM nhằm: - Kiểm chứng giả thuyết khoa học đã đề ra trong luận văn.

- Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học một số kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” đã đề xuất.

3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm - Học sinh lớp 10/7 – trƣờng THPT Nguyễn Trãi – Liên Chiểu – TP Đà Nẵng, năm học 2017-2018. Lớp 10/7 gồm 41 học sinh (25 nữ -16 nam).

- Phần lớn học sinh là đối tƣợng có học lực khá và trung bình nhƣng rất ngoan và tích cực trong học tập.

3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm - Xin phép Ban giám hiệu nhà trƣờng, tổ Vật lý trong trƣờng đƣợc thực nghiệm sƣ phạm.

- Trực tiếp đứng lớp để thực nghiệm giáo án trong 02 tiết chính khóa và 03 tiết ngoại khóa. + “Chiếc thuyền vui nhộn” và “ Thiết kế đèn dầu sáng tạo” : dạy chính khóa. + “Phòng học xanh” : Ngoại khóa.

- Giáo viên tổ chức dạy học nhƣ tiến trình trong giáo án đã đề ra.

- Đánh giá tiến trình tiết học dựa trên những tiêu chuẩn đánh giá đã đề ra.

- Từ kết quả thực nghiệm, chúng tôi đánh giá những gì đã đạt đƣợc và những mặt còn hạn chế cần phải chỉnh sửa.

3.4. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 3.4.1. Thuận lợi - Ban giám hiệu trƣờng THPT Nguyễn Trãi và tổ Vật lý rất ủng hộ, khuyến khích giáo viên đổi mới phƣơng pháp dạy học nhằm nâng cao chất lƣợng dạy và học.

- Tại thời điểm thực nghiệm, nhà trƣờng chỉ có phòng chuyên môn với số lƣợng thiết bị tƣơng đối đủ chuẩn để thực hiện các bài thực hành cơ bản.

- Học sinh năng động, đoàn kết, tích cực, có năng khiếu thực hành.

- Bản thân giáo viên có năng lực chuyên môn, chịu khó tim tòi trong công việc.

3.4.2. Khó khăn - Lớp học tƣơng đối đông dẫn đến việc phân chia số lƣợng các em học sinh cho

54 mỗi nhóm khá đông.

- Vì là học sinh lớp thƣờng nên không có sự đồng đều về năng lực học tập và tƣ duy, có một số cá thể năng lực học tập còn yếu, chây lƣời và thụ động.

- Các em học sinh chƣa bao giờ đƣợc tiếp xúc với phƣơng pháp dạy học định hƣớng giáo dục STEM. - Bản thân giáo viên cũng là lần đầu tiếp tiếp xúc, nghiên cứu và thực hiện việc dạy học định hƣớng giáo dục STEM. 3.5. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm - Từ 01/04/2018 đến 15/04/2018: Chuẩn bị giáo án, tài liệu học tập và các dụng cụ cần thiết hỗ trợ cho các dự án.

- Từ 16/04/2018 đến 27/04/2018: Kiểm tra các dụng cụ, thiết kế xây dựng thí nghiệm. Chuẩn bị cơ sở vật chất (bàn ghế, máy chiếu, phòng học).

- Từ ngày 05/05/2018 đến ngày 15/05/2018: Thực nghiệm sƣ phạm trong 2 tiết chính khóa và 03 tiết ngoại khóa.

- Ngày 16/05/2018: Giáo viên tổ chức cho học sinh lấy ý kiến đánh giá.

3.6. Phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm 3.6.1. Chủ đề “ Chiếc thuyền vui nhộn” a) Giai đoạn 1 : Chuẩn bị đồ dùng, dụng cụ cần thiết - Chuẩn bị dồ dùng cho phần giới thiệu hiện tƣợng căng bề mặt cho 04 nhóm tiến hành : gồm khay đựng nƣớc, xà phòng và khung thép đã đƣợc nối chỉ.

Hình 3.1. Dụng cụ thí nghiệm tiến hành thí nghiệm hiện tượng căng bề mặt.

- Giấy A0 và bút dạ cho việc thảo luận của các nhóm.

- Các vật liệu sử dụng cho việc làm thuyền chuyển động.

55

Xốp

Mica

Nhựa

(a)

(b)

(c)

Hình 3.2. Các vật liệu chế tạo thuyền.

Xà phòng cục

Nƣớc rửa chén

Rƣợu

(a)

(b)

(c)

Hình 3.3. Các vật liệu sử dụng làm nhiên liệu.

- Chuẩn bị phòng học và các thiết bị giảng dạy nhƣ : bàn ghế, máy chiếu … b) Giai đoạn 2 : Tổ chức dạy học tại lớp.  Hoạt động 1: Cung cấp nội dung kiến thức về hiện tƣợng căng bề mặt chất lỏng.

- Giáo viên giới thiệu về hiện tƣợng con nhện nƣớc có thể đứng trên bề mặt nƣớc và búng nhảy khắp nơi... Các em học sinh chăm chú quan sát hình ảnh mô tả hiện tƣợng và dễ dàng đƣa ra nhận định do bề mặt nƣớc tác dụng lực lên các vật và cũng tinh ý nhận ra lực này không phải là lực đẩy Archimedes.

- Khi cho Học sinh tiến hành thí nghiệm sự xuất hiện lực căng bề mặt : + Các em tiến hành theo hƣớng dẫn và thực hiện thao tác rất nhanh. + Khó khăn: các em gặp phải là pha hỗn hợp xà phòng không đều, có nhóm pha loãng và có nhóm pha quá đặc khiến thí nghiệm không đƣợc thành công nhƣ mong muốn.  Giáo viên lƣu giữ các tình huống này đề các em tìm ra nguyên nhân và giải quyết trong phần dự án.

- Giáo viên giới thiệu về lực căng bề mặt và công thức tính lực với sự xuất hiện

56 của Hệ số căng bề mặt σ và yếu tố ảnh hƣởng. Học sinh rất tò mò về Hệ số căng bề mặt và chăm chú lắng nghe.  Hoạt động 2 : Dự án Chiếc thuyền vui nhộn. *Giới thiệu dự án : - Giáo viên đặt tình huống giả định : Nếu ở cùng một điều kiện nhiệt độ, nếu cho hai chất lỏng khác nhau tiếp xúc thì trên đƣờng tiếp xúc của hai chất lỏng đó chịu tác dụng của hai lực căng bề mặt khác nhau. Vậy nếu trên đƣờng tiếp xúc ta để một vật nào đó thì điều gì xảy ra? Học sinh rất hứng thú xung phong trả lời.

- Từ đó giáo viên giới thiệu dự án : Để tăng sự hấp dẫn và thú vị cho các tiết học, cũng như làm tăng sự tìm tòi học hỏi của các em. Chúng ta sẽ tổ chức một cuộc đua thuyền mini giữa các nhóm học với tên gọi “Chiếc thuyền vui nhộn”. Lưu ý không gắn động cơ.

Các câu hỏi đinh hƣớng : 1.Sử dụng loại vật liệu gì và hình dáng nhƣ thế nào để thuyền có thể nổi và di chuyển nhanh trên mặt nƣớc?

2.Làm thể nào để thuyền chuyển động? Yếu tố nào gây ra lực đẩy cho thuyền dựa vào hiện tƣợng căng bề mặt của chất lỏng?  Học sinh thích thú nhận dự án, thảo luận nhóm và trả lời các câu hỏi định hƣớng. Hầu hết các em đều tập trung thảo luận rất sôi nổi.

Hình 3.4. Các em học sinh thảo luận về dự án.

57 *Hoạt động nhóm để phân chia công tác tìm hiểu và đƣa ra phƣơng án thống nhất.

- Chúng tôi theo dõi các nhóm làm việc. Bắt đầu, nhóm phân công các bạn làm nhiệm vụ theo từng công việc cụ thể : + Tổ trƣởng sẽ tự giác đứng ra làm trƣởng nhóm và phân công nhiệm vụ cũng nhƣ làm công tác tổng hợp ý kiến. + Từ 5 đến 6 bạn làm nhiệm vụ tìm hiểu về sử dụng các vật liệu cho sẵn làm thiết kế thuyền đua. + Những bạn còn lại sẽ tìm hiểu về sự chênh lệch hệ số căng bề mặt giữa các cặp chất lỏng, đƣa ra lựa chọn nhiên liệu phù hợp khi sử dụng cho thuyền di chuyển. + Tất cả sau đó phối hợp với nhau tạo mô hình thuyền đua.

Hình 3.5. Các nhóm tiến hành thiết kế thuyền đua (1).

Hình 3.6. Các nhóm tiến hành thiết kế thuyền đua (2).

58 * Nhận xét hoạt động của các nhóm : + Các nhóm rất sôi nổi bạn luận thiết kế, một số bạn nam đặc biệt hăng say trao đổi thiết kế tuyền đua. + Các em rất tinh ý nhận ra yếu tố tác động giúp thuyền di chuyển nhanh hay không : Pha dung dịch hợp lý (tránh trƣờng hợp thất bại nhƣ thí nghiệm trong hoạt động giới thiệu hiện tƣợng căng bề mặt chất lỏng). + Có nhóm hoàn thành thuyền đua rất nhanh và đƣa ra đƣợc hai đến ba mẫu thuyền đua và cho tiến hành đua thử trong nhóm, sau đó chọn ra chiếc thuyền tốt nhất tham gia “Cuộc đua kỳ thú”. Có một số cá nhân vẫn khá thụ động và không tham gia trao đổi, nhƣng sau một lúc, khi thấy không khí tranh luận sôi nổi trong nhóm, đặc biệt là khi nhóm tiến hành cho đua thử, thì các em cũng bị cuốn theo và tham gia làm việc rất tích cực. + Có nhóm chỉ thực hiện một mô hình thuyền đua và vƣớng mắc không biết phải sử dụng nguyên liệu nhƣ thế nào để cho thuyền di chuyển. Có nhóm sử dụng rƣợu nhƣng lại khá chật vật trong việc tiếp nhiên liệu. (Do giáo viên quy định chỉ cho mỗi nhóm tiếp nhiên liệu 1 lần tránh trƣờng hợp tiếp liên tục thì các nhóm lợi dụng lực đẩy của nƣớc làm thuyền đi nhanh hơn).

- Các biểu hiện sáng tạo mà chúng tôi quan sát đƣợc khi các em làm việc : + Sử dụng vật liệu nhẹ, đơn giản nhƣ vỏ chai nƣớc để dễ thiết kế. + Các em làm nhọn phần đầu và thuyền có mình thon để thuyền dễ di chuyển. + Các em sử dụng vật liệu xốp, tạo rãnh để nhiên liệu chảy từ từ xuống đuôi thuyền, tạo thêm lực đẩy để thuyền di chuyển. + Thay vì sử dụng xà phòng, có một hóm sử dụng rƣợu là một trong các nguyên liệu cung cấp sẵn nhƣ rƣợu, vì sự chênh lệch hệ số căng bề mặt của hai chất lỏng này lớn hơn cặp chất lỏng nƣớc và xà phòng. c) Giai đoạn 3: Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả, nhận xét, đánh giá và tiến hành cuộc đua.

- Giáo viên tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả theo hình thức đại diện nhóm báo cáo, sau đó các nhóm khác sẽ nhận xét, bổ sung và đặt câu hỏi cho nhóm thuyết trình. Vì giới hạn về thời gian nên các nhóm chỉ kịp báo cáo nhanh và có một vài ý kiến đóng góp, nhận xét.

- Cuộc đua diễn ra khá thú vị với sự cỗ vũ đến từ tất cả các đội chơi. Chiến thắng chung cuộc thuộc về nhóm 3 với thuyền làm bằng Mika và xà phòng pha từ nƣớc rửa chén.

- Nhìn chung, các nhóm báo cáo khá tập trung và khẳng định đƣợc lực căng bề mặt của chất lỏng phụ thuộc vào hệ số căng bề mặt và chiều dài đƣờng tiếp giáp, trong

59 đó hệ số căng bề mặt chịu ảnh hƣởng bởi bản chất của chất lỏng và nhiệt độ môi trƣờng.

- Một số ý kiến tranh luận của các em đƣợc chúng tôi ghi nhận lại : + Ý kiến của em Thịnh : “Đối với thuyền, không nhất thiết phải sử dụng xốp mà chỉ cần dùng vật liệu nhựa nhẹ và có thể nổi trên mặt nƣớc. Chúng em có thể tăng đƣờng tiếp xúc (tăng l) để tạo lực căng bề mặt lớn (nhựa dễ tạo hình) và sử dụng rƣợu dễ tan trong nƣớc làm thuyền chuyển động nhanh hơn” Đây là một ý kiến mặc dù có sự tinh ý khi sử dụng loại vật liệu nhựa nhẹ, dễ tạo hình nhƣng lại nhầm lẫn do quá phụ thuộc vào công thức tính lực căng. + Ý kiến của em Đức phản bác lại em Thịnh : “Thuyền chuyển động đƣợc là do sự chênh lệch lực căng bề mặt của hai chất lỏng. Khi xét một chiếc thuyền thì đƣờng tiếp giáp là không đổi và không ảnh hƣởng đến độ chênh lệch mà chính loại chất lỏng ta sử dụng mới có yếu tố quyết định giúp thuyền đi nhanh hay không”. Đây là ý kiến hiểu đúng về bản chất. d) Kết luận : - Giáo viên nhận xét và hệ thống lại kiến thức về lực căng bề mặt của chất lỏng.

- Giáo viên kết luận lại nội dung của bài học : + Hiện tƣợng căng bề mặt của chất lỏng. + Công thức tính lực căng và các yếu tố ảnh hƣởng.

3.6.2. Chủ đề “ Phòng học xanh”. a) Giai đoạn 1: Chuẩn bị đồ dùng, dụng cụ cần thiết - Chuẩn bị dồ dùng cho phần giới thiệu hiện mao dẫn để cả lớp quan sát chung.

Hình 3.7. Dụng cụ thí nghiệm cho học sinh quan sát về hiện tượng mao dẫn.

60 - Giấy A0 và bút dạ cho việc thảo luận của các nhóm.

- Các vật liệu sử dụng cho việc chế tạo một chậu cây mẫu.

Chai nhựa

Đất trồng

Cá thể cây

(a)

(b)

(c)

Dây vải các loại

(d)

(e)

(f)

Hình 3.8. Các vật liệu chế tạo chậu cây mẫu.

- Chuẩn bị phòng học và các thiết bị giảng dạy nhƣ : bàn ghế, máy chiếu … b) Giai đoạn 2 : Tổ chức dạy học tại lớp.  Hoạt động 1 : Cung cấp nội dung kiến thức về hiện tƣợng mao dẫn.

- Giáo viên giới thiệu về hiện tƣợng mao dẫn và cho các em quan sát thí nghiệm. Học sinh đã đƣợc học về hiện tƣợng dính ƣớt và không dính ƣớt nên nắm đƣợc bản chất của hiện tƣợng mao dẫn và quan sát rất chăm chú.  Hoạt động 2 : Dự án Phòng học xanh. *Giới thiệu dự án : - Giáo viên giới thiệu dự án : Nhà trường yêu cầu thực hiện Xanh hóa lớp học để tạo môi trường học tập thân thiện và sinh động nhằm nâng cao chất lượng học tập.

Các em hãy thiết kế mô hình trồng cây xanh ngay trong lớp học, vừa phải tiết kiệm không gian lại tiết kiệm được thời gian chăm s c ứng dụng hiện tượng mao dẫn.

Cung cấp các câu hỏi đinh hƣớng : 1.Với diện tích phòng học nhỏ, ánh sáng chủ yếu từ các cửa sổ thì ta phải thiết kế hệ thống trồng cây nhƣ thế nào để: Tiết kiệm không gian, hứng đƣợc ánh sáng và tiết kiệm đƣợc thời gian, vật liệu hay nƣớc để tƣới cây? Sử dụng loại vật liệu nào phù

61 hợp với thiết kế và cho hiệu quả cao nhất.

2.Sử dụng loại hình trồng cây nào và loại cây gì nhằm giúp hệ thống cây trồng phát triển tốt và đa dạng? Đối với những cây trồng đó thì sử dụng loại đất hoặc phân bón nào cho phù hợp?  Học sinh đa phần thích thú nhận dự án, thảo luận nhóm và trả lời các câu hỏi định hƣớng vì đây là chủ đề rất gần gũi lại phù hợp với tình huống hiện tại nhà trƣờng yêu cầu các lớp trang trí phòng học. Hầu hết các em đều tập trung thảo luận rất sôi nổi.

Hình 3.9.Giáo viên định hướng cho dự án.

Hình 3.10.Các em học sinh thảo luận về dự án.

62 *Hoạt động nhóm để phân chia công tác tìm hiểu và đƣa ra phƣơng án thống nhất.

- Chúng tôi theo dõi các nhóm làm việc. Bắt đầu, nhóm phân công các bạn làm nhiệm vụ theo từng công việc cụ thể : + Tổ trƣởng sẽ tự giác đứng ra làm trƣởng nhóm và phân công nhiệm vụ cũng nhƣ làm công tác tổng hợp ý kiến. + Phân công 6 bạn làm nhiệm vụ tìm hiểu về sử dụng các vật liệu đƣợc giới thiệu để thực hiện một cá thể cây trồng theo hƣớng dẫn. + Những bạn còn lại sẽ tìm hiểu cây trồng và thiết kế một hệ thống cây trồng trong phòng học. + Tất cả sau đó phối hợp với nhau tạo mô hình hoàn chỉnh.

Hình 3.11. Các nhóm tiến hành thiết kế cá thể chậu cây và hệ thống cây trồng(1).

Hình 3.12. Các nhóm tiến hành thiết kế cá thể chậu cây và hệ thống cây trồng(2).

63 * Nhận xét hoạt động của các nhóm : + Các nhóm rất sôi nổi và hăng say bạn luận, trao đổi về thiết kế. + Các em vận dụng rất hợp lý hiện tƣợng mao dẫn để dẫn nƣớc cung cấp cho cây trồng. + Ở chủ đề này các em tốn nhiều thời gian hơn để thiết kế chậu cây và hệ thống cây trồng sao cho hợp lý thõa mãn các yêu cầu đặt ra. + Chỉ có duy nhất một nhóm hoàn thiện đƣợc ngay một cá thể chậu cây ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn.

Hình 3.13. Cá thể nhóm 03 thực hiện được.

- Đa phần các em doạt động tích cực và đóng góp nhiều ý kiến cho nhóm.  Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả, nhận xét, đánh giá - Giáo viên tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả theo hình thức đại diện nhóm báo cáo, sau đó các nhóm khác sẽ nhận xét, bổ sung, đặt câu hỏi cho nhóm. Với giới hạn về thời gian nên các nhóm chỉ kịp báo cáo nhanh và có 1 vài ý kiến đóng góp nhận

64 xét của một số cá nhân.

- Nhìn chung, 03 trên 04 nhóm báo cáo khá tập trung và vận dụng đúng hiện tƣợng mao dẫn vào việc thiết kế chậu cây. Chỉ có một nhóm thiết kế mô hình không ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn và thiết kế khá cồng kềnh, hạn chế số lƣợng vì chỉ là 01 chậu cây bình thƣờng, không có sự sáng tạo.

Hình 3.14. Nhóm 04 báo cáo kết quả của nhóm.

- Giáo viên nhận xét về thiết kế của các nhóm và nêu bật những ƣu, nhƣợc điểm của các nhóm. Họ sinh theo dõi rất chăm chú, ghi nhận những góp ý của giáo viên.

- Một số ý kiến tranh luận của các em đƣợc chúng tôi ghi nhận lại thể hiện sự sáng tạo và tích cực tìm hiểu kiến thức của các em học sinh: + Ý kiến của em Ny – nhóm 03 (Hình 3.13) : “Trong mô hình thiết kế của nhóm 03 cho cá thể chậu cây, nhóm em sử dụng loại vải xô và xếp thành nhiều lớp để nƣớc đi lên dễ dàng, vừa phải giúp đất không bị sũng. Nhóm em thiết kế thêm một ống nhỏ bên hông để thuận tiện cho việc thêm nƣớc mà không phải tháo lắp cá thể”. + Ý kiến của em Nguyên – Nhóm 01 : “Nhóm em dự định sử dụng 02 hộp nhựa chồng lên nhau chứ không sử dụng các vỏ chai nƣớc và đục nhiều lỗ nối nhiều sợi dây để nƣớc có thể thấm đều và làm ẩm toàn bộ đất. Với thiết kế nhƣ vậy phần nƣớc phía dƣới khá rộng và chúng em dự định sẽ nuôi thêm cá làm sinh động cho chậu cây”.

65

Hình 3.15. Cá thể của nhóm 01 sau khi hoàn thiện. + Ý kiến của em Quân – Nhóm 02 : “Nhóm thực hiện hệ thống cây trông gồm 03 đến 04 các thể gắn với một ống nƣớc để lƣợng nƣớc trữ nhiều hơn, đồng thời hệ thống này có thể đặt ở cửa sổ hoặc gắn lên tƣờng đều đƣợc. Rất thuận tiện cho việc trang trí”.  Kết luận : - Giáo viên nhận xét và hệ thống lại kiến thức về hiện tƣợng mao dẫn và ứng dụng của nó. c) Giai đoạn 3 : Tổ chức thực hiện theo nhóm ngoài giờ lên lớp.

- Các nhóm sau khi đƣợc nhận xét và góp ý về hệ thống đã tiến hành họp nhóm tại nhà để thực hiện các mô hình.

- Đa phần các em đều tích cực tham gia làm việc, khi có thắc mắc sẽ hỏi giáo viên để nhận đƣợc hƣớng dẫn.

- Chúng tôi nhận đƣợc rất nhiều hình ảnh các em sinh hoạt nhóm sôi nổi và hăng say.

(a) (b) Hình 3.16. Hoạt động nhóm thực hiện mô hình thiết kế (1).

66

Hình 3.17. Hoạt động nhóm thực hiện mô hình thiết kế (2).

Hình 3.18. Hoạt động nhóm thực hiện mô hình thiết kế (3). d) Giai đoạn 4 : Trình bày sản phẩm và trang trí lớp học.

- Giáo viên sắp xếp một tiết ngoại khóa để các em trình bày hệ thống hoàn chỉnh theo thiết kế trƣớc các nhóm khác để nhận xét, góp ý,sử chữa những điểm chƣa hoàn chỉnh.

67

Hình 3.19. Phần trình bày hệ thống của nhóm 03.

Hình 3.20. Phần trình bày các hệ thống thử nghiệm của nhóm 03 và 04.

- Giáo viên nhận xét : + Đa phần hệ thống các nhóm thực hiện đã đƣợc trên 80%. + Các cá thể đƣợc sắp xếp khá hợp lý. + Nhƣợc điểm chung : Các nhóm chƣa tính đến thẩm mỹ của sản phẩm vì vậy hệ thống còn thô sơ và không đƣợc đẹp mắt để trang trí.

- Các em chú ý lắng nghe và ghi nhận lời góp ý của giáo viên.

68 e) Giai đoạn cuối : Trang trí lớp học.

Hình 3.21. Trang trí cửa sổ phòng học của nhóm 01.

Hình 3.22. Trang trí cửa sổ phòng học của nhóm 02.

3.6.3. Chủ đề 3 : Đèn dầu sáng tạo. a) Giai đoạn 1: Chuẩn bị đồ dùng, dụng cụ cần thiết : - Giấy A0 và bút dạ cho việc thảo luận của các nhóm.

- Các vật liệu sử dụng cho việc chế tạo đèn dầu.

69 Vỏ chai thủy tinh

Vỏ lon

(a)

(b)

Hình 3.23. Các vật liệu chế tạo đèn Bấc đèn

Nhiên liệu

(a)

(b)

Hình 3.24. Bấc đèn và nhiên liệu - Chuẩn bị phòng học và các thiết bị giảng dạy nhƣ : bàn ghế, máy chiếu … b) Giai đoạn 2 : Tổ chức dạy học tại lớp.  Hoạt động 1 : Giới thiệu dự án.

Sau khi giới thiệu kiến thức về hiện tƣợng mao dẫn. *Giới thiệu dự án : Trong cuộc sống hiện đại thời nay, một chiếc đèn dầu là vật dụng có thể gọi là xa lạ đối với một số bạn trẻ. Trong trường hợp c p điện đột ngột hoặc trong tình huống bạn đi dã ngoại nhưng thiết bị chiếu sáng dự phòng như pin hay đèn sạc sắp hết nhiên liệu, hãy thiết kế một chiếc đèn dầu từ những vật dụng tái chế và nhiên liệu có sẵn trong gia đình.

Và các câu hỏi đinh hƣớng : 1.Sử dụng loại vật liệu tái chế nào để làm đèn dầu sáng tạo lại an toàn và sử dụng đƣợc lâu?

2.Sử dụng nhiên liệu đốt nào thì thuận tiện trong gia đình?  Học sinh thích thú nhận dự án, thảo luận nhóm và trả lời các câu hỏi định

70 hƣớng. Hầu hết các em đều tập trung thảo luận rất sôi nổi, tích cực phát biểu. *Hoạt động nhóm để phân chia công tác tìm hiểu và đƣa ra phƣơng án thống nhất.

- Chúng tôi theo dõi các nhóm làm việc. Bắt đầu nhóm phân công các bạn làm nhiệm vụ theo từng công việc cụ thể : + Tổ trƣởng sẽ tự đứng ra làm trƣởng nhóm và phân công nhiệm vụ cũng nhƣ làm công tác tổng hợp ý kiến. + 04 bạn làm nhiệm vụ tìm hiểu về sử dụng các vật liệu cho sẵn làm thiết kế đèn dầu. + Những bạn còn lại sẽ tìm hiểu nhiên liệu sử dụng và loại bấc phù hợp trong trƣờng hợp trong gia đình không có sẵn. + Tất cả sau đó phối hợp với nhau tạo dèn dầu.

Hình 3.25. Các nhóm tiến hành thảo luận và thiết kế đèn. * Nhận xét hoạt động của các nhóm : + Các nhóm rất sôi nổi bạn luận thiết kế, một số bạn đã từng làm đèn để tham gia các trò chơi khi sinh hoạt Đoàn rất năng nổ góp ý cho mẫu thiết kế của nhóm. + Có nhóm hoàn thành đèn dầu rất nhanh. Có 03 nhóm sử dụng chai yến để làm đèn và một nhóm sử dụng vỏ lon bia.

- Các biểu hiện sáng tạo mà chúng tôi quan sát đƣợc khi các em tiến hành : + Sử dụng vật liệu là vỏ chai thủy tinh làm cho thiết kế nhìn khá gọn nhẹ, chắc chắn và an toàn. + Có nhóm sử dụng một viên ốc có lỗ để khóa bấc làm tăng sự na toàn cho việc sử dụng.

71

(a) (b) Hình 3.26. So sánh hai thiết kế cho bấc tiếp xúc trực tiếp với nắp ở hình (b) và gắn thêm ốc vít ở hình (a). + Các em đổ thêm nƣớc và thân đèn để tiết kiện nhiên liệu sử dụng và trang trí.

Hình 3.27. Đèn dầu được trang trí sáng tạo. c) Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả, nhận xét, đánh giá : - Giáo viên tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả theo hình thức đại diện nhóm báo cáo, sau đó các nhóm khác sẽ nhận xét, bổ sung,đặt câu hỏi cho nhóm thuyết trình.

72 Vì giới hạn về thời gian nên các nhóm chỉ kịp báo cáo nhanh và có 1 vài ý kiến đóng góp nhận xét của một số cá nhân.

- Nhìn chung, các nhóm báo cáo khá tập trung và khẳng định đƣợc ứng dụng hữu ích của hiện tƣợng mao dẫn vào thực tế cuộc sống.

- Một số ý kiến tranh luận của các em đƣợc chúng tôi ghi nhận lại : + Ý kiến của em Huy : “Đối với thiết kế đèn dầu không nhất thiết phải sử dụng hết diện tích của bình để đựng nhiên liệu, vì trong một số trƣờng hợp nhiên liệu trong nhà không đủ và khi đó trong trƣờng hợp chúng ta chỉ có những chai cổ cao để làm đèn thì việc đổ thêm nƣớc (vận dụng hiện tƣợng không dính ƣớt giữa dầu và nƣớc, khối lƣợng riêng của dầu nhỏ hơn của nƣơc) để dầu dâng lên tránh trƣờng hợp vị trí đốt quá cao là nguyên liệu không tiếp lên kịp thời.” d) Kết luận : - Giáo viên nhận xét và hệ thống lại kiến thức về hiện tƣợng mao dẫn và ứng dụng của nó.

3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm đối với mục tiêu giáo dục STEM 3.7.1. Đánh giá định tính a) Đánh giá năng lực sáng tạo Theo dõi diễn biến thực nghiệm sƣ phạm, chúng tôi nhận thấy các biểu hiện ở học sinh phù hợp với tiêu chí đánh giá tính tích cực của học sinh đã đƣa ra ở mục 2.4.2 của Chƣơng 2.

Bảng 3.1. Bảng mô tả biểu hiện của năng lực sáng tạo.

Tiêu chí đánh giá

Biểu hiện cụ thể

Tìm ra những vấn đề mới, - Học sinh phát hiện ra trong cá thể chậu cây ứng tình huống mới trong thực dụng hiện tƣợng mao dẫn cần thiết phải thiết kế vi trí tiễn và đề xuất phƣơng án bổ sung nƣớc thuận tiện, nhanh gọn. giải quyết đúng, hệ thống mới mang lại hiệu quả; [tƣơng ứng với biểu hiện sáng tạo (a)].

Hình 3.28. Thiết kế cá thể chậu cây ứng dụng hiện tượng mao dẫn.

73 - Học sinh phát hiện ra cách tiết kiệm nhiên liệu, hoặc trong trƣờng hợp còn quá ít nhiên liệu thì cho thêm nƣớc vào thân đèn.

Hình 3.29. Thiết kế đèn dầu sáng tạo.

- Trong quá trình 01 nhóm học sinh trình bày ý tƣởng, nhƣng có sự sai lệch trong nhận định khi cho rằng thiết kế thuyền có đƣờng tiếp giáp càng lớn thì lực căng bề mặt tăng lên giúp thuyền đi nhanh hơn.

Có học sinh đã nhanh trí nhận ra và góp ý cho nhóm sửa chữa.

Thiết kế đƣợc sơ đồ, bản vẽ thể hiện nguyên lý cấu tạo và hoạt động, vận hành của hệ thống mới; [tƣơng ứng với biểu hiện sáng tạo (e) và (g)].

Học sinh vẽ đƣợc sơ đồ bố thiết kế sản phẩm, có thể tự trình bày lại nội dung bài học và kết quả của việc hoạt động nhóm theo ngôn ngữ riêng (thể hiện qua các hình thức báo cáo, thuyết trình,…)

Hình 3.30. Học sinh trình bày thiết kế của nhóm.

-Tìm ra các thiết bị, vật liệu Các em biết sử dụng hộp nhựa thay cho vỏ chai nhựa

74 mới thay thế cho thiết bị, vật làm tăng diện tích nƣớc chƣa phía dƣới nhằm tận liệu cũ nhƣng vẫn đảm bảo dụng nuôi cá trang trí thêm cho cá thể chậu cây. tính hiệu quả cao và tiết kiệm; [tƣơng ứng với biểu hiện (b), (c), (d)].

-Đề xuất giải pháp thiết kế mới cho hệ thống kỹ thuật đã có, thay đổi một số chi tiết thiết kế nhằm tăng hiệu quả cho hệ thống kỹ thuật; [tương ứng với biểu hiện (d)]

Hình 3.31. Thiết kế cá thể chậu cây ứng dụng hiện tượng mao dẫn.

Tiến hành thực hiện giải Các em xây dựng đƣợc các mô hình có thể ứng dụng pháp thi công, chế đƣợc trong thực tế cuộc sống nhƣ trang trí lớp học và tạo…nhằm mang lại lợi ích; đèn dầu sử dụng tại nhà… [tƣơng ứng với biểu hiện (c) và (d)].

Hình 3.32. Trang trí lớp học trong chủ đề “Phòng học xanh” Vận dụng kiến thức đƣợc Trong quá trình học, các em nêu đƣợc giải pháp cải học để giải quyết các vấn đề tiến trong hệ thống “Phòng học xanh” bằng việc mới, tình huống mới trong thực tiễn liên quan đến ngành kỹ thuật;[tương ứng với biểu hiện (d)]

nâng cao hệ thống với nhiều cây trồng, gắn thêm thiết bị bơm nƣớc tự động có hẹn giờ để ứng dụng trồng cây cho những ngôi nhà phố, muốn tự tay trồng rau sạch tại nhà …

Kết hợp các thao tác tƣ duy Trong thiết kế đèn dầu các em đã nhận thấy sự bất (so sánh, phân tích, đánh cập khi đầu bấc đốt lửa tiếp xúc quá gần với nhiên giá) và các phƣơng pháp liệu và nắp, dễ gây cháy hỏng đèn. Vì vậy các em có

75 phán đoán, mô hình giải cải tiến khi gắn thếm ốc để nâng cao đầu bấc. quyết; [tƣơng ứng với biểu hiện (f)].

(a) (b) Hình 3.33. So sánh hai thiết kế cho bấc tiếp xúc trực tiếp với nắp ở hình (b) và gắn thêm ốc vít ở hình (a). Điều này chứng tỏ năng lực sáng tạo và tƣ duy kỹ thuật khá tốt của các em.

Lập đƣợc nhiều phƣơng án Khi đƣợc hỏi có thể sử dụng các nhiên liệu nào để giải quyết cho một vấn đề thuyền trong dự án “Chiếc thuyền vui nhộn” di thực tiễn và mang lại kết quả chuyển nhanh hơn các em đã đƣa ra rất nhiều tối ƣu; [tƣơng ứng với biểu phƣơng án nhƣ hiện (b) và (c)].

- Thiết kếu thuyền gọn nhẹ, có đầu nhọn.

- Sử dụng nhiên liệu dễ tan trong nƣớc nên tránh dùng xà bông cục… b) Đánh giá tính tích cực Theo dõi diễn biến thực nghiệm sƣ phạm, chúng tôi nhận thấy các biểu hiện ở học sinh phù hợp với tiêu chí đánh giá tính tích cực của học sinh đã đƣa ra ở mục 2.4.3 của chƣơng 2.

Bảng 3.2. Bảng mô tả biểu hiện của tinh tích cực.

Tiêu chí

Biểu hiện cụ thể

Thắc mắc, tìm hiểu các kiến thức mới, tình huống mới; [tương ứng với biểu hiện (a)]

- Khi giáo viên nêu dự án, các câu hỏi định hƣớng, hoặc hệ thống lại kiến thức, học sinh rất chú ý theo dõi.

- Khi đƣợc yêu cầu tiến hành thí nghiệm, học sinh rất hào hứng lên thực hiện.

76 Tiêu chí

Biểu hiện cụ thể - Học sinh hứng thú đặt câu hỏi, nhận xét, đóng góp ý kiến, có ý kiến phản biện,…

Tìm hiểu từ nhiều nguồn - Học sinh chịu khó tìm tòi các kiến thức trên mạng kiến thức khác: bài báo, tạp internet, báo chí về vấn đề cần giải quyết khi tìm ra chí, internet, bạn bè, chuyên đƣợc các kiến thức liên quan tới cây trồng nhằm sử gia…; [tương ứng với biểu dụng loại cây phù hợp cho môi trƣờng lớp học. hiện (c)]

Hình 3.34. Sử dụng cây hoa Mười giờ để trồng trong lớp học.

Hợp tác, phối hợp với các Các em làm việc nhóm rất tích cực và sôi nổi, phân thành viên trong nhóm và chia công việc rõ ràng cụ thể, hợp tác làm việc hiệu với các thành viên nhóm quả. khác; [tương ứng với biểu hiện (c), (d)]

Hình 3.35. Học sinh hoạt động nhóm trong không khí vui vẻ, tích cực.

77 Tiêu chí

Biểu hiện cụ thể

Chủ động trao đổi kiến thức, - Trong quá trình thực hiện, nhóm 03 gặp phải rắc rối những vƣớng mắc, khó khăn khi không thể đƣa nhiên liệu là rƣợu vào vận hành với GV ; [tương ứng với cho thuyền, nhóm đã cử đại diện hỏi ý kiến giáo viên biểu hiện (c)] cho giải pháp xử lý.

- Nhóm 04 cũng gặp phải thắc mắc khi thiết kế 02 mẫu thuyền khác nhau với đƣờng tiếp xúc khác biệt rõ rệt nhƣng hai chiếc thuyền lại di chuyển với vận tốc gần nhƣ là nhƣ nhau. Vấn đề này nhóm đã trực tiếp hỏi giáo viên để đƣợc hƣớng dẫn. Sau khi nghiên cứu lại yếu tố tác động đến sự chênh lệch lực căng nhóm đã có câu trả lời đúng.

Mở rộng kiến thức sang - Học sinh vận dụng đƣợc sự dính ƣớt và không dính nhiều lĩnh vực khác nhau, ƣớt vào việc thiết kế Đèn dầu sáng tạo. liên hệ kiến thức đƣợc (mới) với kiến thức đã (cũ) và với kiến thức môn học khác; [tương với biểu hiện (f)]

học học các ứng

- Thông qua việc chế tạo thuyền các em liên hệ kiến thức công nghệ thực tế khi các chiếc thuyền trong cuộc sống luôn đƣợc thiết kế thuôn nhọn ở phần đầu…

Tham gia đầy đủ các buổi họp nhóm, thảo luận nhóm; [tương ứng với biểu hiện (b)]

Mỗi nhóm sau khi hoàn thành nhóm trƣởng sẽ thống kê nhiệm vụ và công việc mà các cá nhân đã hoàn thành cho dự án, quá đó nhận thấy hầu hết các em đều tha gia tích cực các hoạt động.

Hình 3.36. Học sinh tích cực hoạt động nhóm.

Tích cực trong thảo luận Các tiết học diễn ra rất sôi nổi, không khí trao đổi nhóm, trao đổi với bạn cùng hăng say.

78 Tiêu chí

Biểu hiện cụ thể

lớp, với chuyên gia; [tương ứng với biểu hiện (c)(d)]

Hình 3.37. Học sinh trao đổi, thảo luận.

Tôn trọng ý kiến ngƣời Trong quá trình các nhóm báo cáo, học sinh rất trật khác, biết tiếp thu một cách tự và chăm chú lắng nghe, sau đó góp ý nghiêm túc có chọn lọc, hoàn thiện bản để nhóm bạn nhận ra sai sót. thân; [tương ứng với biểu hiện (c)(d)]

Hình 3.38. Khi các nhóm trình bày học sinh trật tự lắng nghe.

Nghiêm túc thực hiện theo - Học sinh hoàn thành dự án đúng thời hạn với sự kế hoạch đã vạch ra, tôn góp sức của tất cả các thành viên trong nhóm. trọng tập thể, đoàn kết với - Trong nhóm có sự phân công rõ ràng về nhiệm vụ các thành viên; [tương ứng các nhân và đƣợc tổ trƣởng nhận xét cụ thể. với biểu hiện (c)(d)(e)] Tự chịu trách nhiệm với hành động bản thân; [tương ứng với biểu hiện (e),(f)]

79 3.7.2. Đánh giá định lượng Sau khi học xong 03 chủ đề, chúng tôi cho lớp thực hiện đánh giá năng lực theo bảng 2.12 - Chƣơng 2 với kết quả nhƣ sau : - Phổ điểm đƣợc thể hiện bởi bảng phân bố sau: +Số lƣợng học sinh : 41. +Tổng số phiếu đánh giá thực hiện : 123. +Điểm tối đa mỗi phiếu là 9.

Bảng 3.3. Bảng phân bố điểm số của học sinh lớp 10/7 Điểm xi

3

3.67

5,0

5.83

6,0

6,3

6,42

6,92

7

7,17

7,25

7,33

Tần số fi

1

1

4

1

6

13

1

1

3

4

4

2

1

2

6

7

13

26

27

28

31

35

39

41

Tần số tích lũy

ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN ĐIỂM SỐ CỦA HỌC SINH Điểm <5,0

5.0 ≤ Điểm <6.0

6.0 ≤ Điểm <7.0

7.0 ≤ Điểm <8.0

25 21

Số lƣợng

20

15 11 10 5 5

3

0

Hình 3.39. Biểu đồ tròn thể hiện mức điểm học sinh đạt được qua bảng tiêu chí đánh giá chung.  Nhận xét :  Đa số học sinh đều tích lũy đƣợc ở mức trung bình từ 5,0 đến 7,33.  Mức độ biểu hiện các năng lực sáng tạo và tích cực khá đồng đều và có một số cá nhân vƣợt trội.  Khi các em đƣợc hỏi:

80 +Câu 1: “Em thích nhất hoạt động nào trong các chủ đề STEM đƣợc học vừa qua?”. Câu trả lời của học sinh đƣợc thể hiện bằng biểu đồ sau: 4.88%

31.7% 21.95%

Sinh hoạt nhóm, trao đổi – thảo luận.

Tiến hành thực hiện mô hình thiết kế.

Trình diễn sản phẩm hoặc tham gia cuộc đua cuối cũng.

Cả 03 giai đoạn.

41.46%

Hình 3.40. Biểu đồ tròn thể hiện phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 1. +Câu 2: “Em thấy các bài học chủ đề STEM nhƣ vậy có ích ở những điểm nào?”. Câu trả lời của học sinh đƣợc thể hiện bằng biểu đồ sau: Biết cách làm những vật dụng thƣờng ngày giúp ích cho cuộc sống nhƣ trồng rau 2.44% sạch tại nhà hay thiết kế đèn dầu dùng khi cúp điện.

Giúp em rèn luyện kỹ năng 21.95% làm việc nhóm.

21.95%

56.66%

Giúp em nâng cao khả năng tƣ duy sáng tạo.

Ý kiến khác : Hình 3.41. Biểu đồ tròn thể hiện phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 2.

81 +Câu 3: “Theo em có nên thƣờng xuyên tổ chức các buổi học chủ đề STEM nhƣ thế này hay không?”. Câu trả lời của học sinh đƣợc thể hiện bằng biểu đồ sau: 4.88%

19.51%

Thƣờng xuyên

Thỉnh thoảng.

Không nên vì mất thời gian.

75.61%

Hình 3.42. Biểu đồ tròn thể hiện phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 3.

Nhận xét: Kết quả câu hỏi 3 cho thấy, phần lớn học sinh hứng thú với hoạt động đƣợc đƣa ra trong ba chủ đề STEM. Hơn nữa, các chủ đề xuất phát từ thực tiễn nhƣ trồng cây trang trí phòng học tạo môi trƣờng xanh, giúp học sinh hiểu và có ý thức bảo vệ môi trƣờng. Bên cạnh đó, học sinh còn cho rằng việc tổ chức dạy học nhƣ trên đã giúp học sinh sáng tạo, thực tế hơn, biết đƣợc các kiến thức liên quan đến thực tiễn và còn tập cho học sinh thuyết trình, làm việc nhóm, giúp nhớ bài hơn.

3.7.3. Đánh giá chung Thực tế giảng dạy cho thấy, học sinh đƣợc tham gia nhiều hoạt động trong giờ học. Đó là điều kiện thuận lợi để có thể phát triển một số năng lực sau đây: + Làm việc với tài liệu: Đọc và tìm kiếm các thông tin cần thiết trong sách giáo khoa, tài liệu đƣợc cung, tài liệu mạng… + Thực hành: Các nhóm thực hiện xấy dựng các mô hình, hệ thống sau khi đã thiết kế đƣợc bản vẽ ban đầu. + Giao tiếp : Học sinh tự tin báo cáo kế quả thảo luận nhóm và báo cáo sản phẩm của nhóm trƣớc lớp dù lời lẽ chƣa trôi chảy. + Làm việc nhóm : Các em có sự phối hợp ăn ý khi làm việc nhóm cũng nhƣ khi báo cáo, lập luận rõ ràng và thuyết phục trƣớc các ý kiến đóng góp của các nhóm đối với sản phẩm của nhóm. Có sự phân công công việc rõ ràng, có trách nhiệm hoàn thành công việc các nhân và hỗ trợ bạn bè hoàn thành công việc nhóm.

82 Bên cạnh đó, học sinh còn phát triển đƣợc những kỹ năng cơ bản sau: Kỹ năng gia công cơ bản; Kỹ năng thuyết trình, phản biện; Tƣ duy kỹ thuật đƣợc hình thành và phát triển.

Tiến trình trên là khả thi để tổ chức dạy học chƣơng “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” trong thời lƣợng 2 tiết học chính khóa và 03 tiết ngoại khóa ở trƣờng trung học phổ thông. Thực tế giảng dạy cho thấy, dạy học chƣơng “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” theo định hƣớng giáo dục STEM đã phát huy tính tích cực, phát triển năng lực sáng tạo.

Tuy nhiên, với sự hạn chế về thời gian học chính khóa hiện nay cùng với lƣợng kiến thức quá lớn phải tiếp thu, việc tổ chức dạy học theo chủ đề STEM rất hạn chế, đa số các em phải làm việc nhóm ngoài giờ để hoàn thành nhiệm vụ. Vì vậy việc giảm tải nội dung chƣơng trình và tăng các giờ thực hành, ngoại khóa và rất thuận lợi để phát triển dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.

83 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 Sau đợt thực nghiệm sƣ phạm, thông qua việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến và kết quả thực nghiệm, chúng tôi có những nhận xét sau: - Việc tổ chức dạy học một số kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” theo định hƣớng giáo dục STEM dƣới hình thức dạy học chính khóa kết hợp ngoại khóa đã đạt đƣợc mục tiêu dạy học đề ra. Học sinh đã phát huy đƣợc tính tích cực và năng lực sáng tạo của mình trong quá trình học tập.

- Tuy chỉ trong thời lƣợng các tiết học, giáo viên tổ chức cho học sinh làm việc nhóm trải nghiệm với các thiết bị thí nghiệm, sản phẩm, tài liệu hƣớng dẫn, nhƣng những kiến thức nền tảng vẫn đảm bảo truyển tải đƣợc đến học sinh một cách sinh động giúp các em hiểu sâu bản chất và nắm vững kiến thức hơn.

- Rèn luyện một số kỹ năng cần thiết trong cuộc sống nhƣ kỹ năng làm việc nhóm, thu thập và xử lí thông tin, thuyết trình, phản biện…

- Tiến trình dạy học góp phần tạo đƣợc hứng thú học Vật lý của học sinh nhờ vận dụng các kiến thức hàn lâm vào thực tiễn, trực quan sinh động hơn. Giáo viên không những dạy kiến thức khoa học mà còn giúp học sinh có đƣợc những kỹ năng tự thiết kế, sáng tạo cho mình những vật dụng hữu ích trong cuộc sống thƣờng ngày.

- Các phân tích thực nghiệm trên đã khẳng định tính khả thi của việc tổ chức dạy học chƣơng “Chất rắn và chất lỏng – Sự chuyển thể” theo định hƣớng giáo dục STEM trong việc đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng phổ thông.

Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy một số hạn chế, khó khăn đối với phƣơng án dạy học đã soạn thảo: - Dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM tốn nhiều thời gian hơn dạy học truyền thống, nên khó đảm bảo yêu cầu về mặt thời gian quy định cho môn học.

- Thực nghiệm chỉ tiến hành trên phạm vi hẹp, có tính đặc thù đối tƣợng, vùng miền nên cũng chƣa thể khẳng định tính hiệu quả với toàn bộ đối tƣợng học sinh THPT. - Nếu tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM thì phải thay đổi kiểm tra đánh giá sao cho phù hợp với mục tiêu dạy học đã đề ra.

- Để việc tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM đạt hiệu quả tốt nhất và mở rộng cho nhiều đơn vị kiến thức hơn nữa cần phải có các phƣơng tiện dạy học hiện đại (máy chiếu, máy vi tính); phòng học đƣợc trang bị đầy đủ các dụng cụ kỹ thuật; Sự đòi hỏi cao ở ngƣời học (sử dụng đƣợc Power Point, cách khai thác các tài liệu,… Sự đòi hỏi cao ở ngƣời dạy từ khâu chuẩn bị ý tƣởng, giáo án, chuẩn bị dụng cụ - thiết bị - tài liệu dạy học, nên cũng tạo thách thức cho cả trƣờng học, ngƣời dạy và ngƣời học.

84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Đối chiếu với mục đích nghiên cứu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài chúng tôi đã nghiên cứu và đạt đƣợc những kết quả sau: -Vận dụng đƣợc cơ sở lí luận dạy học định hƣớng STEM vào nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 để xây dựng đƣợc các chủ đề dạy học cụ thể.

- Trên cơ sở tìm hiểu, điều tra tình hình dạy học chúng tôi đã có phƣơng án tổ chức dạy học phù hợp với đối tƣợng thực nghiệm.

- Kết quả thực nghiệm cho thấy nội dung chủ đề dạy học một số kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” – Vật lý 10 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.

Tuy đề tài đã thu đƣợc những kết quả nhất định song do thời gian thực hiện đề tài chƣa nhiều, điều kiện và cơ sở vật chất ở trƣờng chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu,…sự hiểu biết có hạn của tác giả nên đề tài không tránh khỏi những hạn chế nhƣ: - Chƣa tổ chức đƣợc cho nhiều lớp học sinh tham gia các tiết học định hƣớng STEM. - Chƣa mở rộng đƣợc cho nhiều chƣơng kiến thức đa dạng.

- Sản phẩm mà các em thiết kế và chế tạo có tính thẩm mĩ chƣa cao.

2. Kiến nghị - Cải tiến công tác kiểm tra đánh giá học sinh. Hiện nay, việc kiểm tra đánh giá chỉ chú trọng vào kiến thức còn về kĩ năng, thái độ và đặc biệt là năng lực chƣa đƣợc chú trọng đúng mức.

- Ban giám hiệu nhà trƣờng cần xác định vai trò của dạy học định hƣớng STEM trong việc góp phần đạt đƣợc đầy đủ các mục tiêu của môn học. Từ đó quan tâm khuyến khích, tạo điều kiện để giáo viên tổ chức các tiết học theo định hƣớng giáo dục STEM nhƣ: tăng cƣờng đầu tƣ cơ sở vật chất, giảm tải kiến thức, tăng các tiết học ngoại khóa và thực hành..

- Tổ chức các khóa bồi dƣỡng cho giáo viên về vai trò cũng nhƣ cách tổ chức các hoạt động dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM. Chúng tôi hy vọng rằng đề tài sẽ góp phần vào việc đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng phổ thông. 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 dạy các chủ đề kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 thêm sinh động và đạt hiệu quả cao hơn.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ GD & ĐT (tháng 12 năm 2014). “Tài liệu hội thảo xây dựng chương trình giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực học sinh”. Hà Nội – Lƣu hành nội bộ.

[2] Bộ Giáo dục và đào tạo (2014). “Hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp trung học phổ thông môn Vật Lý”.

Vụ giáo dục trung học.

[3] Bộ giáo dục và Đào tạo (5/2015). “Dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể trong chương trình giáo dục phổ thông mới”.

[4] Bộ giáo dục và Đào tạo. (6/2014). “Tài liệu tập huấn giáo viên Dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực”. Vụ Giáo dục Trung học [5] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2010). “Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kỹ năng môn Vật lý lớp 10”. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam. [6] Bộ Giáo dục và Đào tạo. Sách giáo khoa “Vật lý 10”. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam. [7] Bộ giáo dục và Đào tạo (2014). “Tài liệu tập huấn hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp trung học phổ thông”.

[8] Đảng cộng sản Việt Nam (2010). “Nghị quyết TW Ban chấp hành TW Đảng kh a X”. Nhà xuất bản Chính trị Quốc gia. Hà Nội.

[9] Nguyễn Văn Khải. “Giáo trình lý luận dạy học Vật lý ở trường phổ thông”. Nhà xuất bản Giáo dục.

[10] Nguyễn Thanh Nga (2018). “Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và học sinh trung học phổ thông”. Đại học Sƣ phạm – Thành phố Hồ Chí Minh.

[11] Quốc hội nƣớc CHXHCN Việt Nam (2005). “Luật Giáo dục”. Nhà xuất bản Chính trị Quốc gia. Hà Nội.

[12] Đỗ Văn Thông (2001). “Tâm lý học lứa tuổi và tâm lý học Sư phạm”. Đại học An Giang.

[13] Lý Minh Tiên và Nguyễn Thị Tứ (2012). “Giáo trình tâm lý học lứa tuổi và tâm lý học sư phạm”. Đại học Sƣ phạm - Thành phố Hồ Chí Minh.

[14] Huỳnh Văn Sơn (2009). “Tâm lí học sáng tạo”. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, Hà Nội.

[15] Web http://etep.moet.gov.vn/tintuc/chitiet?Id=199, Bài viết “Cách mạng 4.0 và vai trò giáo viên trong thực hiện chương trình mới”.

[16] Web http://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki , Bài viết “Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực”.

[17] Web https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki, Bài viết “Phương pháp dạy học theo dự án”.

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Nguyễn Thanh Nga, Nguyễn Thị Hạnh Quyên, “Xây dựng một số chủ đề STEM trong dạy học chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” – Vật lý 10”, Tạp chí Khoa học trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Đà Nẵng, 29A(03) – 2018, tr. 61 – 65.