THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM VỚI THỬ THÁCH TẠO RA NAM CHÂM ĐIỆN TỪ PIN ĐIỆN HÓA (2019)

LUẬN VĂN SIÊU CẤP CHANNEL

vectorstock.com/28062424

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN DISSERTATION PHÁT TRIỂN NỘI DUNG

THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM VỚI THỬ THÁCH TẠO RA NAM CHÂM ĐIỆN TỪ PIN ĐIỆN HÓA (2019) WORD VERSION | 2019 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

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA VẬT LÝ ======

LÊ HUYỀN THƢƠNG

THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM VỚI THỬ THÁCH TẠO RA NAM CHÂM ĐIỆN TỪ PIN ĐIỆN HÓA

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Phƣơng pháp dạy học Vật lí

Hà Nội, 2019

.

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA VẬT LÝ ======

LÊ HUYỀN THƢƠNG

THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM VỚI THỬ THÁCH TẠO RA NAM CHÂM ĐIỆN TỪ PIN ĐIỆN HÓA

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Phƣơng pháp dạy học Vật lí Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

ThS. Nguyễn Anh Dũng

Hà Nội, 2019

.

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài khóa luận và kết thúc khóa học, với tình cảm chân thành, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện cho em có môi trƣờng học tập tốt trong suốt thời gian em học tập, nghiên cứu tại trƣờng. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn tới Thầy Nguyễn Anh Dũng đã giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu và trực tiếp hƣớng dẫn em hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp này. Đồng thời, em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới thầy cô trong Khoa Vật Lý trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập vừa qua. Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè… đã luôn động viên, giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này.

Do trình độ lí luận cũng nhƣ kinh nghiệm thực tiễn còn nhiều hạn chế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp từ Thầy Cô để em có thể nâng cao kiến thức của bản thân, phục vụ tốt quá trình công tác của em sau này.

Hà Nội, ngày 2 tháng 5 năm 2019 Sinh viên

Lê Huyền Thƣơng

.

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan, dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của Th.S Nguyễn Anh Dũng, khóa luận tốt nghiệp đại học chuyên ngành Phƣơng pháp dạy học Vật Lý với đề tài “THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM VỚI THỬ THÁCH TẠO RA NAM CHÂM ĐIỆN TỪ PIN ĐIỆN HÓA” đƣợc hoàn thành bởi nhận thức của bản thân em, không trùng khớp với bất kì công trình khoa học nào khác.

Trong quá trình nghiên cứu thực hiện khóa luận này, em đã kế thừa những thành tựu của các nhà khoa học với lòng biết ơn trân trọng.

Hà Nội, ngày 2 tháng 5 năm 2019 Sinh viên

Lê Huyền Thƣơng

.

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CTGDPT

Chƣơng trình giáo dục phổ thông

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

SGK THPT

Sách giáo khoa Trung học phổ thông

.

MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................... 1 3. Đối tƣợng, khách thể, phạm vi nghiên cứu ................................................... 1 4. Câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu.................................................................. 2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 2 6. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................... 2 7. Cấu trúc đề tài ............................................................................................... 3 NỘI DUNG ....................................................................................................... 4 Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN ........................................................................... 4 1.1. Giáo dục STEM là gì ? ............................................................................... 4 1.1.1. STEM ...................................................................................................... 4 1.1.2. Thế mạnh của giáo dục STEM................................................................ 4 1.1.3. Chủ đề STEM, phân loại chủ đề STEM ................................................. 5 1.2. Vai trò của giáo dục STEM........................................................................ 8 1.3. Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định huớng giáo dục STEM ...................................................................................... 9 1.4. Giáo dục STEM tại các nƣớc phát triển ................................................... 12 1.4.1. Giáo dục STEM tại Mỹ ......................................................................... 12 1.4.2. Giáo dục STEM tại Anh........................................................................ 12 1.5. Giáo dục STEM tại Việt Nam .................................................................. 13 1.6. Mối liên hệ giữa dạy học vật lý và giáo dục STEM ................................ 14 1.7. Dạy học môn Vật Lý theo định hƣớng giáo dục STEM ......................... 16 Kết luận chƣơng 1 ........................................................................................... 18 Chƣơng 2. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM VỚI THỬ THÁCH TẠO RA NAM CHÂM ĐIỆN TỪ PIN ĐIỆN HÓA ............................................... 19

.

2.1. Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra nam châm điện từ pin điện hóa ........................................................................................................... 19 2.2. Phiếu tự đánh giá bản thân và phiếu đánh giá các thành viên trong hoạt động nhóm. .............................................................................................. 32 2.2.1. Phiếu tự đánh giá bản thân .................................................................... 32 2.2.2. Phiếu đánh giá các thành viên trong hoạt động nhóm .......................... 33 2.3. Xây dựng rubric đánh giá năng lực của HS ............................................. 34 Kết luận chƣơng 2 ........................................................................................... 38 Chƣơng 3. DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ...................................... 39 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ............................................................... 39 3.2. Đối tƣợng thực nghiệm ............................................................................ 39 3.3. Phƣơng pháp tiến hành ............................................................................. 39 3.4. Nhiệm vụ thực nghiệm ............................................................................. 40 3.5. Nội dung thực nghiệm.............................................................................. 40 3.6. Dự kiến kết quả thực nghiệm sƣ phạm .................................................... 40 3.6.1. Dự kiến diễn biến tiết day thực nghiệm ................................................ 40 3.6.2. Công cụ đánh giá kết quả thực nghiệm ................................................. 42 Kết luận chƣơng 3 ........................................................................................... 43 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 45

.

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Mô tả thuật ngữ STEM ..................................................................... 4 Hình 1.2. Tiêu chí của chủ đề STEM................................................................ 6 Hình 1.3. Phân loại chủ đề STEM .................................................................... 7 Hình 1.4. Sơ đồ tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm............................... 11 theo định hƣớng giáo dục STEM ở trƣờng THPT .......................... 11 Hình 1.5. Tỉ lệ phần trăm dự kiến các việc làm lĩnh vực STEM giai đoạn 2010 - 2020 ............................................................................ 12

.

.

MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Nhƣ chúng ta đã biết “Giáo dục là quốc sách hàng đầu” của Đảng và Nhà nƣớc ta. Cùng với bƣớc phát triển nhảy vọt đi lên của thời đại cách mạng công nghệ 4.0, nền giáo dục cần phải có những điều chỉnh phù hợp với những yêu cầu của xã hội. Cách đây gần hai thập kỷ, giáo dục STEM đã bắt nguồn từ Mỹ và đƣợc coi nhƣ một cuộc cải cách giáo dục mang tính đột phá của Mỹ với mục tiêu xác lập vững chắc vị thế của quốc gia đứng đầu thế giới về kinh tế, khoa học và công nghệ với nguồn lao động chất lƣợng thuộc các lĩnh vực STEM. Cho đến nay đã có rất nhiều quốc gia theo đuổi chƣơng trình giáo dục STEM bởi họ nhận thấy đó là hƣớng đi đúng đắn và mang tính tất yếu trong bối cảnh cạnh tranh kinh tế giữa các quốc gia trên thế giới. Vì vậy dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM hoàn toàn có cơ sở và phù hợp với định hƣớng đổi mới căn bản giáo dục Việt Nam. Với những lý do trên, khóa luận chọn đề tài: “Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra Nam châm điện từ pin điện hóa” 2. Mục đích nghiên cứu - Xây dựng cơ sở lý luận về giáo dục STEM. - Thiết kế hoạt động STEM với thử thách làm Nam châm điện từ nguồn pin điện hóa – Vật Lý 11.

- Xây dựng rubric đánh giá năng lực của HS. - Dự kiến kết quả thực nghiệm sƣ phạm.

3. Đối tƣợng, khách thể, phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Cách thức thiết kế hoạt động dạy học theo định hƣớng STEM thông qua dạy học môn Vật lý lớp 11.

1

.

3.2. Khách thể nghiên cứu Vật lý 10, chƣơng II. Dòng điện không đổi, chƣơng IV. Từ trƣờng 3.3. Phạm vi nghiên cứu Chƣơng trình Vật lý 11, cơ bản.

4. Câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu 4.1. Câu hỏi nghiên cứu Thiết kế hoạt động dạy học môn Vật lý 11 theo định hƣớng giáo dục STEM và rubric đánh giá năng lực của HS nhƣ thế nào để đánh giá đƣợc mức độ nhận thức các nội dung kiến thức cơ bản và các nội dung kiến thức liên quan đến lĩnh vực STEM, đồng thời tạo điều kiện cho HS đƣợc làm quen với phƣơng pháp học theo định hƣớng giáo dục STEM ?

4.2. Giả thuyết nghiên cứu Nếu thiết kế đƣợc hoạt động dạy học và rubric đánh giá năng lực của HS theo định hƣớng STEM sẽ đánh giá đúng mức độ đạt đƣợc mục tiêu dạy học và đánh giá đƣợc mức độ hình thành và phát triển kiến thức, kỹ năng STEM của HS, đồng thời tạo điều kiện cho HS trở nên tích cực, chủ động hơn trong các hoạt động học tập.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan về giáo dục STEM. - Nghiên cứu về dạy học môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM. - Dự kiến thực nghiệm sƣ phạm.

6. Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu, phân tích các tài liệu liên quan đến Giáo dục STEM, tìm ra những nội dung lý luận làm cơ sở để thực hiện mục đích nghiên cứu của đề tài.

- Thiết kế hoạt động dạy học theo định hƣớng STEM và rubric đánh giá năng lực của HS trong quá trình dạy học STEM.

2

.

7. Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, khóa luận còn chia làm 3 chƣơng nội dung chính: Chƣơng 1.CƠ SỞ LÝ LUẬN Chƣơng 2. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM VỚI THỬ THÁCH TẠO RA NAM CHÂM ĐIỆN TỪ NGUỒN PIN ĐIỆN HÓA Chƣơng 3. DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

3

.

NỘI DUNG Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1. Giáo dục STEM là gì ?

1.1.1. STEM Giáo dục STEM trong trƣờng trung học là quan điểm dạy học định hƣớng phát triển năng lực học sinh thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học.

Hình 1.1. Mô tả thuật ngữ STEM

Nguồn: https://ictnews.vn/cntt/cach-mang-40/stem-la-gi-va-trien-khai-vaochuong-trinh-giao-duc-pho-thong-nhu-the-nao-163618.ict#&gid=1&pid=1 STEM là viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Maths (toán học).

STEM là một chƣơng trình giảng dạy dựa trên ý tƣởng trang bị cho ngƣời học những kiến thức, kĩ năng liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học – theo cách tiếp cận liên môn và ngƣời học có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày. Thay vì dạy bốn môn học nhƣ các đối tƣợng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế.

1.1.2. Thế mạnh của giáo dục STEM Những điểm mạnh của giáo dục STEM có thể kể đến:

4

.

Thứ nhất: Giáo dục STEM là phƣơng thức giáo dục tích hợp liên môn thông qua việc thực hành, ứng dụng giải quyết các vấn đề thực tiễn thay vì dạy bốn môn học nhƣ trong chƣơng trình dạy học cơ bản trƣớc đây. Qua đó, HS vừa học đƣợc kiến thức khoa học, vừa học đƣợc cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. Giáo dục STEM tạo ra những con ngƣời có năng lực làm việc “tức thì” trong môi trƣờng làm việc có tính sáng tạo cao với những công việc đòi hỏi trí óc của thế kỷ 21 phá đi khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn.

Thứ hai: Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho ngƣời học. Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, HS đƣợc đặt trƣớc một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học. Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua SGK, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra.

Thứ ba: Giáo dục STEM đặt ngƣời học vào vai trò của nhà phát minh, ngƣời học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức đƣợc trang bị; phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình huống có vấn đề mà ngƣời học đang phải giải quyết.

1.1.3. Chủ đề STEM, phân loại chủ đề STEM 1.1.3.1 Chủ đề STEM Chủ đề dạy học STEM trong trƣờng trung học (gọi tắt là chủ đề STEM) là chủ đề dạy học đƣợc thiết kế dựa trên vấn đề thực tiễn kết hợp với chuẩn kiến thức, kĩ năng của các môn khoa học trong chƣơng trình phổ thông. Trong quá trình dạy học, giáo viên tổ chức cho học sinh làm việc nhóm, sử dụng công nghệ truyền thông và hiện đại, công cụ toán học để tạo ra sản phẩm có tính ứng dụng thực tế, phát triển kĩ năng và tƣ duy của HS. - Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn

5

.

Chủ đề STEM luôn hƣớng đến giải quyết các tình huống thƣc tế trong xã hội, kinh tế, môi trƣờng trong cộng đồng địa phƣơng của họ cũng nhƣ toàn cầu.

Kiến thức thuộc lĩnh vƣc STEM

Làm việc nhóm

Tiêu chí chủ để STEM

Giải quyết vấn đề thực tiễn

Định hƣớng hoạt động – Thƣc hành

Hình 1.2. Tiêu chí của chủ đề STEM

- Các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáo dục STEM qua đó mới phát triển đƣợc những năng lực chuyên môn liên quan Khoa học, Kỹ thuật, Công nghệ, Toán học.

- Chủ đề STEM định hướng hoạt động – thực hành Nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lí thuyết và thực hành cho HS , giúp HS có đƣợc kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lí thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, HS sẽ hiểu sâu về lí thuyết, nguyên lí thông qua các hoạt động thực tế.

- Học sinh làm việc nhóm để thực hiện chủ đề STEM

6

.

Làm việc nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức hợp gắn với thực tiễn . Làm việc theo nhóm là một kỹ năng quan trọng trong thế kỷ 21, bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm học sinh sẽ đƣợc đặt vào môi trƣờng thúc đẩy các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tƣởng và cùng nhau phát triển giải pháp 1.1.3.2. Phân loại chủ đề STEM Dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề

Phân loại chủ để STEM

Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM Dựa vào mục đích dạy hoc

Hình 1.3. Phân loại chủ đề STEM

(1) Dựa trên các lĩnh vực STEM tham giai giải quyết vấn đề - Chủ đề STEM đầy đủ: HS vận dụng kiến thức của cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề - Chủ đề STEM khuyết: HS vận dụng kiến thức ít nhất hai trong bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề (2) Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM - Chủ đề STEM cơ bản đƣợc xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học trong CTGDPT. Các sản phẩm của chủ đề STEM này thƣờng đơn giản, bám sát nội dung SGK và thƣờng đƣợc xây dựng trên cơ sở các nội dung thực hành, thí nghiệm trong CTGDPT

7

.

- Chủ đề STEM mở rộng có những kiến thức nằm ngoài CTGDPT và SGK. Những kiến thức đó học sinh phải tự tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu chuyên ngành. Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn (3) Dựa vào mục đích dạy học - Chủ đề STEM dạy học kiến thức mới đƣợc xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức của nhiều môn học khác nhau mà học sinh chƣa đƣợc học (hoặc chƣa đƣợc học một phần). Học sinh sẽ vừa giải quyết vấn đề và vừa lĩnh hội đƣợc tri thức mới - Chủ đề STEM dạy học vận dụng đƣợc xây dựng trên cơ sở những kiến thức học sinh đã đƣợc học. Chủ đề STEM dạng này sẽ bồi dƣỡng cho học sinh năng lực vận dụng lí thuyết vào thực tiễn. Kiến thức lí thuyết đƣợc củng cố và khắc sâu.

1.2. Vai trò của giáo dục STEM Cách đây gần hai thập kỉ, giáo dục STEM bắt nguồn từ Mỹ và lan rộng ra nhiều quốc gia. Hiện STEM đƣợc quan tâm và áp dụng ở nhiều nƣớc trên thế giới nhƣ: Mỹ, Anh, Singapore, Canada, Hồng Kông, Israel,.. Điều này cho thấy tầm quan trọng của giáo dục STEM trong nền giáo dục trong thế giới.

Giáo dục STEM có ƣu điểm là trang bị kiến thức cho ngƣời học qua thực hành và ứng dụng. Các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học kết hợp với nhau để giúp ngƣời học giải quyết các vấn đề thực tế. Thông qua các hoạt động STEM, ngƣời học sẽ biết cách vận dụng lí thuyết vào thực tiễn và phát triển những kĩ năng thích ứng đƣợc với những công việc đòi hỏi trí óc của thế kỉ 21.

Trên toàn thế giới, các nhà lãnh đạo, các nhà khoa học đề nhấn mạnh vai trò của giáo dục STEM: Tổng thống Barack Obama phát biểu tại hội chợ Khoa học Nhà trắng hàng năm lần thứ ba, tháng 4 năm 2013: “Một trong những điều mà tôi tập trung

8

.

khi làm tổng thống là làm thế nào chúng ta tạo ra một phƣơng pháp tiếp cận toàn diện cho khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM)… Chúng ta cần phải ƣu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các lĩnh vực chủ đề này và để đảm bảo rằng tất cả chúng ta là một quốc gia ngày càng dành cho các giáo viên sự tôn trọng cao hơn mà họ xứng đáng.

Giáo sƣ Steven Chu, ngƣời đoạt giải Nobel Vật lý, phát biểu tại đại học SUSTech, ngày 16 tháng 10 năm 2016: “Giáo dục STEM là một loại hình giáo dục hƣớng dẫn bạn học cách tự học”, giáo sƣ Steven Chu đã chỉ ra lợi thế của giáo dục STEM, tự học là rất quan trọng trong quá trình phát triển cá nhân. Và học STEM cho phép mọi ngƣời tự trang bị cho mình khả năng suy nghĩ hợp lý, khả năng rà soát, tìm kiếm xác nhận và có kiến thức sâu rộng.

1.3. Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định huớng giáo dục STEM Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định hƣớng giáo dục STEM có thể chia làm 6 pha nhƣ sau: Pha 1. Đặt vấn đề STEM và chuyển giao nhiệm vụ Các vấn đề STEM phải thú vị, hấp dẫn để HS tự nảy sinh nhu cầu giải quyết vấn đề, tiếp thu nhiệm vụ một cách tự nhiên. Các vấn đề STEM đƣợc lựa chọn mang tính kỹ thuật gắn liền với thực tiễn, thƣờng là các vấn đề nổi bật hay mang tính thời sự. Do đó, khi giải quyết các vấn đề STEM, HS ứng dụng đƣợc ngay trong cuộc sống, hay hộ trợ cho vui chơi, giải trí. Ví dụ: Giáo viên cung cấp thông tin Nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng từ pin phế thải, làm các nhóm tự nảy sinh và tiếp nhận nhiệm vụ “tìm kiếm các giải pháp sau khi sử dụng pin để hạn chế gây ô nhiễm môi trƣờng, trong đó có nhiệm vụ làm pin điện hóa từ nguồn nhiên liệu tự nhiên”

9

.

Pha 2. Đề xuất phương án thiết kế sản phẩm Sau khi tiếp nhận nhiệm vụ, các nhóm đề xuất ý tƣởng, phƣơng án thiết kế. GV khuyến khích các nhóm tự do phác thảo bản vẽ. Sau đó các nhóm lần lƣợt thuyết trình về bản vẽ thiết kế sản phẩm của mình. Các nhóm còn lại phản biện, chỉ ra ƣu điểm, nhƣợc điểm của từng bản vẽ. Cuối cùng GV sẽ tổ chức cho các nhóm thảo luận để thống nhất bản vẽ thiết kế tối ƣu phù hợp với dụng cụ, nguyên vật liệu và phù hợp với năng lực của các nhóm.

Pha 3. Gia công, chế tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế Trong pha này, các nhóm lần lƣợt nhận dụng cụ, vật liệu. Các nhóm trƣởng huy động, điều phối các thành viên trong nhóm tham gia gia công, chế tạo các chi tết và lắp ráp thành một sản phẩm. GV cần lƣu ý các nhóm kiểm tra sản phẩm trƣớc khi vận hành và quản lý, nhắc nhở các nhóm tuân thủ các quy tắc an toàn Pha 4. Vận hành, thử nghiệm sản phẩm Các nhóm tiến hành vân hành và quan sát kết quả vận hành của sản phẩm. Nếu sản phẩm hoạt động ổn định, phù hợp với dự đoán thì các nhóm tiến hành viết báo cáo để chuẩn bị thực hiện báo cáo sản phẩm. Nếu sản phẩm hoạt động không ổn định thì nhóm cần quay lại kiểm tra từ pha 2 và xem xét lại dự đoán ban đầu.

Pha 5. Thực hiện báo cáo sản phẩm Đầu tiên, GV tổ chức cho các nhóm lần lƣợt báo cáo về sản phẩm.

Trong đó, các nhóm trình bày đƣợc quá trình gia công chế tạo, đặc biết nêu đƣợc các khó khăn trong quá trình gia gia công, chế tạo và làm rõ đƣợc các giải pháp để giải quyết đƣợc các khó khăn trên. GV cần khuyến khích và hƣớng dẫn các nhóm phối hợp thuyết minh với vận hành sản phẩm để minh họa. Sau đó, GV tổ chức cho các nhóm phản biện, góp ý về sản phẩm. Cuối

10

.

cùng, GV tổ chức cho các nhóm đánh giá báo cáo sản phẩm thông qua các tiêu chí đánh giá Pha 6. Đánh giá, nhận xét chung GV căn cứ vào sự quan sát hoạt động của các nhóm, kết quả đánh giá của các nhóm và của GV để kết luận về hoạt động. Dựa trên đó, giáo viên khen thƣởng đối với nhóm hoạt động tốt, khiển trách đối với nhóm hoạt động chƣa tốt.

Đặt vấn đề STEM và chuyển giao nhiệm vụ

(2) Đề xuất phƣơng án thiết kế sản phẩm

Phác thảo bản vẽ thiết kế

Thuyết trình bản vẽ thiết kế

Thống nhất bản vẽ thiết kế

(3) Gia công chế tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế Gia công, chế tạo các chi tiết

Cung cấp dụng cụ, vật liệu

Lắp ráp sản phẩm

(4) Vận hành thử nghiêm Không đạt

(5) Thực hiện báo cáo sản phẩn Thuyết trình về sản phẩm

Đánh giá báo cáo sản phẩm

(6) Đánh giá, nhân xét chung Hình 1.4. Sơ đồ tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM ở trƣờng THPT

11

.

1.4. Giáo dục STEM tại các nƣớc phát triển 1.4.1. Giáo dục STEM tại Mỹ Theo thống kê trong một bài viết tại ( https://www.livescience.com/43296whatis-stem-education.html) về giáo dục STEM tại Mỹ từ năm 2004 đến năm 2014 các việc làm liên quan đến khoa học và kỹ thuật tăng 26% , gấp hai lần so với tốc độ tăng trƣởng trung bình của các ngành nghề khác.

Hình 1.5. Tỉ lệ phần trăm dự kiến các việc làm lĩnh vực STEM giai đoạn 2010 – 2020

Nguồn: http://vnis.edu.vn/vi/tin-tuc/giao-duc-stem-tai-my-va-tam-quan-trong Trong giai đoạn 2010 – 2020, việc làm STEM có thể tăng đến 62% (gấp bốn lần tốc độ tăng trƣởng trung bình của các ngành nghề khác). Theo dự tính, vào năm 2030 máy tính sẽ thay thế 60% nghề nghiệp tƣơng lai của con ngƣời, con ngƣời sẽ phải trang bị những kỹ năng kỹ thuật cần thiết để thích ứng.

1.4.2. Giáo dục STEM tại Anh Ở Anh, giáo dục STEM đƣợc đƣa thành một chƣơng trình quốc gia với mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lƣợng hơn nữa, gọi là Chƣơng trình Hành động 11 bao gồm bốn nội dung là: (1) Tuyển dụng và đào tạo giáo viên giảng dạy STEM. Theo đó, dạy tích hợp không phải là một giáo viên dạy nhiều môn một lúc (bản thân Vƣơng Quốc Anh cũng thất bại

12

.

khi cố gắng thực hiện điều này) mà các giáo viên dạy các môn khác nhau phải hợp tác, cùng xây dựng bài giảng để học sinh có thể vận dụng kiến thức và kỹ năng của nhiều môn để giải quyết một vấn đề. Vì vậy, cần đào tạo giáo viên theo nhóm hoặc theo cặp. (2) Nâng cao trình độ nghiệp vụ của giáo viên. Qua nhiều năm làm việc với các giáo viên khoa học phổ thông ở nhiều nƣớc trên thế giới về việc thay đổi giáo trình và sách giáo khoa sang học tích hợp, Mark Windale phân loại trình độ của giáo viên thành bốn cấp: Thứ nhất là thử (try things out) làm một vài thí nghiệm khoa học nhỏ trình diễn cho học sinh; Thứ hai là tham gia một dự án khoa học (engaging in projects) dài hơi hơn, thu hút các giáo viên và học sinh cùng thực hiện; Thứ ba là xây dựng một lớp học STEM giống nhƣ câu lạc bộ với các hoạt động khoa học thƣờng xuyên; Thứ tƣ là các giáo viên dạy các môn khác nhau cùng viết giáo trình cho từng môn học để học sinh có thể trải nghiệm STEM ở bất cứ môn nào. (3) Thúc đẩy phong trào giáo dục STEM bằng các hoạt động nhƣ câu lạc bộ, ngày hội, đại sứ STEM, ngày tham quan các phòng thí nghiệm, nhà máy… (4) Phát triển cơ sở vật chất hỗ trợ cho việc dạy và học. Điều này không chỉ cần đầu tƣ từ ngân sách nhà nƣớc mà còn từ phía khu vực tƣ nhân. Ở Anh, các tập đoàn tƣ nhân lớn đầu tƣ hơn tám triệu USD cho chƣơng trình giáo dục STEM quốc gia.

1.5. Giáo dục STEM tại Việt Nam Thí điểm phƣơng pháp Giáo dục theo định hƣớng STEM nằm trong chuỗi hoạt động của bộ Giáo dục đào tạo Việt Nam về triển khai các phƣơng pháp tiếp cận giáo dục phổ thông theo hƣớng toàn diện khuyến khích sáng tạo và trải nghiệm. Từ đó giúp cho giáo viên và học sinh hình thành những kĩ năng và tƣ duy quan trọng để hội nhâp sau này Giáo dục STEM tập trung vào việc tƣ duy sáng tạo bằng việc kết hợp bài hoc trên lớp với những vấn đề thực tiễn, STEM tập trung phát triển kĩ năng

13

.

cần thiết cho tƣơng lai nhƣ: làm việc nhóm; giao tiếp; nghiên cứu, giải quyết vấn đề; tƣ duy phản biện; sáng tạo ...

STEM là câu trả lời thực tiễn cho thấy tƣơng lai của chúng ta sẽ đƣợc xây dựng trên sự đổi mới, các phát minh, sự sáng tạo và giải quyết vấn đề.

1.6. Mối liên hệ giữa dạy học vật lý và giáo dục STEM Tƣ tƣởng của dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM là dựa trên sự kết nối kiến thức của các lĩnh vực chuyên môn:Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, cũng nhƣ gắn với các vấn đề thực tiễn. Những kiến thức về Khoa học tự nhiên và Toán học sẽ là cơ sở của Kỹ thuật, Công nghệ. Mặt khác, thông qua các ứng dụng trong Kỹ thuật, Công nghệ, các kiến thức về Khoa học tự nhiên và Toán học sẽ đƣợc hiểu một cách sâu sắc và rõ ràng hơn. Bên cạnh đó, giáo dục STEM còn giúp ngƣời học có khả năng vận dụng các kiến thức liên môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học để giải quyết các vấn đề phức hợp trong cuộc sống và nghề nghiệp (Lê Xuân Quang, 2017).

Môn Vật lý trong chƣơng trình giáo dục phổ trông mới tại Việt Nam:PGS.TS Nguyễn Văn Khánh, Chủ biên Chƣơng trình môn Vật Lý trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông mới cho biết, chƣơng trình môn Vật Lý trong chƣơng trình giáo dục phổ thông mới có những đặc điểm quan trọng sau : Tích hợp ở giai đoạn giáo dục cơ bản, phân hóa ở trung học phổ thông Trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông, giáo dục vật lý đƣợc phân bố ở cả ba cấp học với các mức độ khác nhau..

Giúp phát triển năng lực học sinh, có tính hƣớng nghiệp Chƣơng trình môn Vật lý giúp học sinh đạt đƣợc các phẩm chất và năng lực đƣợc quy định trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể; đồng thời nhận biết đúng đƣợc một số năng lực, sở trƣờng của bản thân và lựa chọn đƣợc một số ngành nghề liên quan đến lĩnh vực mà môn học đề cập.

14

.

Kiến thức đƣợc tiếp cận theo quan điểm mới Thiết kế chƣơng trình chú trọng vào bản chất, ý nghĩa vật lý của các đối tƣợng, đề cao tính thực tiễn; tránh khuynh hƣớng thiên về toán học; tạo điều kiện để giáo viên giúp học sinh phát triển tƣ duy khoa học dƣới góc độ vật lý, khơi gợi sự ham thích ở học sinh, tăng cƣờng khả năng vận dụng tri thức vào thực tiễn. Các chủ đề đƣợc thiết kế, sắp xếp từ trực quan đến trừu tƣợng, từ đơn giản đến phức tạp, từ hệ đƣợc xem nhƣ một hạt đến nhiều hạt; bƣớc đầu tiếp cận với một số nội dung hiện đại mang tính thiết thực, cốt lõi.

Chú ý thích đáng đến việc phát triển năng lực thông qua thực hành Bên cạnh việc sử dụng các mô hình vật lý và toán học, chƣơng trình chú trọng thích đáng đến việc hình thành năng lực tìm tòi khám phá các thuộc tính của đối tƣợng vật lý thông qua các nội dung thí nghiệm, thực hành dƣới các góc độ khác nhau. Chƣơng trình coi trọng việc rèn luyện cho học sinh kỹ năng vận dụng tri thức vật lý vào việc tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng đòi hỏi của cuộc sống; vừa bảo đảm phát triển năng lực trên nền tảng những năng lực chung và Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên đã hình thành ở giai đoạn giáo dục cơ bản, vừa đáp ứng yêu cầu định hƣớng vào một số ngành nghề cụ thể. Đổi mới phƣơng pháp giáo dục là yếu tố quyết định để phát triển năng lực học sinh Các phƣơng pháp giáo dục của môn Vật lý góp phần phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của ngƣời học, nhằm hình thành Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dƣới góc độ vật lý (Năng lực vật lý) cũng nhƣ góp phần hình thành các phẩm chất và năng lực chung đƣợc quy định trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể. Chƣơng trình đƣợc thiết kế nhằm tạo điều kiện cho giáo viên vận dụng các phƣơng pháp giáo dục một cách linh hoạt, sáng tạo, phù hợp với mục tiêu, nội dung giáo dục, đối tƣợng học sinh

15

.

và điều kiện cụ thể. Tùy theo yêu cầu cần đạt, có thể sử dụng một hoặc phối hợp nhiều phƣơng pháp dạy học trong một chủ đề. Đánh giá kết quả giáo dục là một khâu then chốt trong phát triển năng lực học sinh Đánh giá kết quả giáo dục là hoạt động xem xét, so sánh mức độ đạt đƣợc của mỗi học sinh theo yêu cầu cần đạt của môn học, tìm ra nguyên nhân, dự đoán năng lực phát triển còn tiềm ẩn ở học sinh. Đánh giá là một bộ phận hợp thành quan trọng của quá trình giáo dục. Nó cho phép thu thập các thông tin về chất lƣợng học tập của học sinh, nhằm tạo các cơ hội và thúc đẩy quá trình học tập của học sinh. Vì vậy, việc đánh giá kết quả giáo dục học sinh phải xuất phát từ mục tiêu giáo dục của môn học. Trong nội dung, hình thức và phƣơng pháp kiểm tra đánh giá phát triển năng lực học sinh, chƣơng trình tạo điều kiện để chú trọng tập trung đánh giá các thành phần của năng lực vật lý. Bên cạnh đánh giá kiến thức, coi trọng đánh giá khả năng đề xuất các phƣơng án thí nghiệm và các kỹ năng thực hành vật lý.

1.7. Dạy học môn Vật Lý theo định hƣớng giáo dục STEM Bản chất của dạy học môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong dạy học môn Vật lý nhằm tạo cơ hội cho HS kết nối những kiến thức đƣợc học trong môn Vật lý với các kiến thức cơ sở của các môn học thuộc lĩnh vực STEM với những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống. Dạy học Vật Lý theo định hƣớng giáo dục STEM giúp HS có thể đƣa ra những suy nghĩ về những tình huống, giải quyết các vấn đề thực tiễn và đƣa ra các giải pháp sáng tạo khi có cơ hội áp dụng những kiến thức đƣợc học. Dạy học Vật Lý theo định hƣớng giáo dục STEM là một cách tiếp cận nhấn mạnh quá trình thực hành, thiết kế với mục tiêu vận dụng tích hợp kiến thức và phát triển các giải pháp giải quyết vấn đề và tƣ duy nhận thức. Là một phƣơng pháp đƣợc sử dụng để tạo ra môi trƣờng khuyến khích sự khám phá, nghiên cứu, sáng tạo vào giải quyết vấn đề thực tiễn nhằm phát triển các kĩ

16

.

năng STEM và kỹ năng thế kỉ XXI và năng lực chung cho tất cả các HS. Giáo dục STEM nói chung nhằm hƣớng tới mọi đối tƣợng HS không phụ thuộc giới tính, dân tộc, vùng miền bởi mục tiêu của giáo dục STEM là đảm bảo cho tất cả các công dân có năng lực về STEM, tăng cƣờng sự đóng góp của cộng đồng cho các thành tựu về kinh tế, khoa học, kĩ thuật… Bên cạnh đó những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống luôn đem đến cho con ngƣời những cảm xúc nhất định. Dạy học môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM tạo môi trƣờng giả lập, chứa đựng nhiều phong cách học tập khác nhau đem đến cho HS những cơ hội trải nghiệm hành động và trải nghiệm cảm xúc. Dạy học môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM là nhấn mạnh việc học tập trong những điều kiện phức hợp nhƣng vẫn đảm bảo việc nắm vững những kiến thức cơ bản, rèn luyện những kĩ năng cơ bản (Lê Xuân Quang, 2017).

17

.

Kết luận chƣơng 1 Trong chƣơng này, khóa luận đã trình bày tổng quan cơ sở lí luận về giáo dục STEM: thế mạnh của giáo dục STEM; Chủ đề dạy học STEM và phân loại chủ đề STEM; Vai trò của giáo dục STEM; Tiến trình tổ chức hoạt động STEM và dạy học môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM. Những nội dung chính của chƣơng này có thể tóm tắt nhƣ sau: Hiện nay, giáo dục STEM đƣợc hiểu dƣới nhiều góc độ khác nhau, tuy nhiên có thể hiểu giáo dục STEM cơ bản nhƣ sau: Giáo dục STEM bản chất là dạy học tích hợp của các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học theo chủ đề nhằm giúp HS vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn mang lại hiệu quả và có giá trị tạo cơ hội cho HS đƣợc trải nghiệm, vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề của cuộc sống gắn với bối cảnh thực tiễn, thông qua đó phát triển kỹ năng STEM, kỹ năng thế kỉ XXI cho HS. Khóa luận cũng đã chỉ ra mối liên hệ giữa dạy học môn Vật lý trong chƣơng trình mới với giáo dục STEM; dạy học môn Vật lý theo định hƣớng giáo

dục

18

STEM.

.

Chƣơng 2. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM VỚI THỬ THÁCH TẠO RA NAM CHÂM ĐIỆN TỪ PIN ĐIỆN HÓA 2.1. Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra nam châm điện từ pin điện hóa A. MÔ TẢ Ý TƢỞNG DẠY HỌC MÔ TẢ Ý TƢỞNG DẠY HỌC Tên hoạt động

Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra nam châm điện từ pin điện hóa

Giáo viên Lứa tuổi HS

Lớp 11 – 17 tuổi

Mức độ tiếp thu

Khá - Pin điện hóa có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động nhƣ thế nào? Tại sao rác thải pin gây ô nhiễm môi

Vấn đề cần

trƣờng? Làm thế nào để thiết kế đƣợc một nguồn điện

tập trung

từ nhiên liệu sinh học nhƣ rau củ, quả, đất, cây xanh,..?

- Cấu tạo của Nam châm điện? Thiết kế Nam châm điện từ nguồn pin điện hóa tự tạo? Cách làm thay đổi từ trƣờng của nam châm?

- Năng lƣợng hóa thạch cạn kiệt, ô nhiễm môi trƣờng.

Bối cảnh thực tế

- Những vùng nghèo không có điện sử dụng.

- Pin và ắc qui gây ô nhiễm môi trƣờng.

- Đất và cây xanh là nguồn nhiên liệu có sẵn, có thể tạo ra điện

Tổ chức nhóm

19

.

Vật liệu cần thiết - vài quả chanh (khoai tây, cà chua), dây dẫn, các cho mỗi nhóm

điện cực sắt, đồng; đồng hồ vạn năng; - Cuộn dây đồng; đinh sắt 7-10 phân; - máy hàn

Lƣu ý an toàn

Lƣu ý HS an toàn khi sử dụng máy hàn

Không gian, cơ sở Phòng học STEM vật chất cần thiết KẾ HOẠCH BÀI HỌC Mục tiêu bài học

- Nêu đƣợc cấu tạo và giải thích nguyên tắc hoạt đông của pin - Thiết kế một pin điện hóa đơn giản dùng dung dịch chất điện li (muối, axit, bazo..)

- Thiết kế Nam châm điện từ nguồn pin điện hóa tự tạo.

- Xác định vấn đề, thiết kế và tìm giải pháp - Đánh giá hiệu quả của giải pháp thiết kế - Nhận diện các hạn chế thiết kế.

- Kỹ năng hợp tác nhóm - Kỹ năng thuyết trình và giao tiếp hiệu quả.

Các nội dung kiến Khoa học: thức liên quan

Vật lý: Pin điện hóa, Nam châm điện Hóa học: Thuyết điện li, phản ứng oxi hóa khử Sinh học: Quá trình quang hợp Công nghệ: Vẽ kĩ thuật, quy trình thiết kế, chế tạo một pin điện hóa Kĩ thuật: Quy trình thiết kế, chế tạo một nguồn điện; lắp ráp tiên hành thí nghiệm

20

.

HS tiếp cận và giải HS vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật gồm 8 bƣớc quyết vấn đề nhƣ để giải quyết vấn đề đặt ra: thế nào?

1. Tìm hiểu thực tiễn, xác định vấn đề 2. Nghiên cứu kiến thức nền 3. Động não – tìm giải pháp 4. Lựa chọn giải pháp khả thi 5. Thiết kế - chế tạo mẫu thử nghiệm 6. Thử nghiệm mẫu thiết kế 7. Báo cáo và thảo luận kết quả 8. Đánh giá và thiết kế lại

HS sử dụng bằng - Làm việc theo nhóm các kỹ thuật nào?

- Đọc tài liệu, nghiên cứu kiến thức liên quan - Thiết kế mẫu thử và thực nghiệm kiểm tra - Sử dụng các công cụ đo lƣờng

Đánh giá dự án

- HS tự đánh giá + Giáo viên đánh giá theo các tiêu chí (Rubric đánh giá)

Nghiên cứu tình huống - GV lần lƣợt đƣa ra các câu hỏi HS

nghe

tình

để làm mâu thuẫn trong nhận thức huống để xác định vấn đề cần

của HS: Chuyển giao

+ Năng lƣợng cần thiết cho đời giải quyết

nhiệm vụ

sống hàng ngày không? + Nêu các loại năng lƣợng mà em biết? + Tác động của năng lƣợng hóa thạch đến đời sống con ngƣời và môi trƣờng sống trên Trái đất

21

.

+ Hiện nay nguồn năng lƣợng hóa thạch đang dần cạn kiệt, vậy để đáp ứng đƣợc nhu cầu này chúng ta có thể tự tạo ra năng lƣợng không? (Nếu dự đoán là có thể thì hãy đề xuất phƣơng án em nghĩ khả thi để thực hiện điều đó?)

Hƣớng dẫn HS đến làm nguồn pin điện hóa từ các nhiên liệu từ thiên nhiên: chanh, cà chua, khoai tây,..

B. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động

Mục tiêu

Nội dung

Thời gian

Tìm hiểu cấu tạo - HS trình bày đƣợc cấu Pin điện hóa hoạt

và hoạt động của tạo của một pin điện hóa.

động nhƣ thế

pin điện hóa.

- HS trình bày đƣợc

10 phút

nguyên tắc hoat động của

nào?

pin điện hóa.

Thiết kế một pin - HS lựa chọn vật liệu điện hóa từ rau, phù hợp và thiết kế đƣợc Thử làm pin điện

một pin điện hóa.

củ, quả.

- Lắp ráp và làm thí

hóa

nghiệm pin điện hóa.

- Đo đƣợc suất điện động của pin.

22

15 phút

.

Hoạt động

Mục tiêu

Nội dung

Thời gian

Thử thách tạo

Thiết kế Nam

- HS lựa chọn vật liệu

châm điện từ

phù hợp để thiết kế Nam

20

châm điện từ pin điện

phút

Nam châm điện từ nguồn pin điện nguồn pin điện

hóa.

hóa vừa tạo - Nêu đƣợc cách làm thay

hóa

đổi từ trƣờng Nam châm điện.

Hoạt động 1. Pin điện hóa hoạt động như thế nào? a. Mục tiêu: - HS trình bày đƣợc cấu tạo của một pin điện hóa.

- HS trình bày đƣợc nguyên tắc hoat động của pin điện hóa. b. Tiến trình: GV yêu cầu HS đọc tài liệu và thực hiện phiếu học tập 01 c. Kết quả: - HS hoàn thành và báo cáo phiếu học tập 01

23

.

Phiếu học tập 01 Nhóm:……..

TÌM HIỂU PIN ĐIỆN HÓA

1. Pin điện hóa là gì? ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

2. Cấu tạo của pin điện hóa: ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

3. Nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng từ pin phế thải. Đề xuất biện pháp khắc phục? ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………........................ . ............................................................................................................................................

Hoạt động 2: Thử làm pin điện hóa a. Mục tiêu - HS lựa chọn vật liệu phù hợp và thiết kế đƣợc một pin điện hóa.

- Lắp ráp và làm thí nghiệm pin điện hóa.

- Đo đƣợc suất điện động của pin. b. Vật liệu: Để thành các giỏ hàng để HS có thể đến lựa chọn: Rau, củ quả: chanh, khoai tây, cà chua,..; khay nhựa; dây dẫn; điện kế; đèn led; các điện cực sắt, đồng. c. Tiến trình: 1. Giao nhiệm vụ: HOẠT ĐỘNG CỦA GV

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Giao nhiệm vụ: Yêu cầu các nhóm đọc tài liệu hƣớng dẫn, thực hiện các nhiệm vụ

24

.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

sau: + Lên phƣơng án thiết kế làm pin điện hóa từ nguồn nguyên vật liệu có sẵn. + Đo suất điện động của pin điện hóa.

2. Thực hiện nhiệm vụ HOẠT ĐỘNG CỦA GV

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Yêu cầu HS đọc nội quy an toàn thực hành

Đại diện HS đọc nội quy an toàn thực hành.

Giới thiệu các nguyên vật liệu để làm pin Theo dõi, quan sát điện hóa.

Bàn giao nguyên vật liệu cho các nhóm.

Đại diện HS kiểm tra, kí mƣợn và nhận nguyên vật liệu

Tổ chức HS làm viêc nhóm, thực hiện các Làm việc nhóm: Đọc tài liệu nhiệm vụ và hoàn thành phiếu học tập.

hƣớng dẫn  tìm hiểu kiến thức để làm pin điện hóa từ các nhiên liệu có sẵn trong tự nhiên  thực hiện làm pin điện hóa  đo suất điện động của pin  hoàn thành phiếu học tập  chuẩn bị báo cáo

25

.

3. Thực hiện báo cáo nhiệm vụ HOẠT ĐỘNG CỦA GV

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Tổ chức các nhóm báo cáo nhiệm vụ, HS Đại diện các nhóm lên báo thuyết trình bằng sơ đồ tƣ duy. Yêu cầu HS cáo. làm rõ: quy trình làm pin điện hóa.

Tổ chức HS thảo luận, phản biện, góp ý.

Góp ý bổ sung.

4. Kết luận HOẠT ĐỘNG CỦA GV

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Nhận xét quá trình làm việc của các nhóm

Lắng nghe.

Kết luận: + Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của pin Ghi nhận. điện hóa. + Nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng từ pin phế thải. + Quy trình làm một pin điện hóa .

Phiếu học tập 02 Nhóm:……..

CÙNG LÀM PIN ĐIỆN HÓA

26

.

Em hãy lựa chọn nguyên vật liệu phù hợp để thiết kế một pin điện hóa có thể thắp sáng đèn led. Hãy đo suất điện động của pin? ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………

Hoạt dộng 3: Thử thách tạo Nam châm điện từ nguồn pin điện hóa a. Mục tiêu - HS lựa chọn vật liệu phù hợp để thiết kế Nam châm điện từ pin điện hóa vừa tạo.

- Nêu đƣợc cách làm thay đổi từ trƣờng Nam châm điện. b. Vật liệu: Cuộn dây đồng, đinh sắt 7-10 phân, máy hàn, pin điện hóa tự tạo,.. c. Tiến trình: 1. Giao nhiệm vụ và thực hiện nhiệm vụ HOẠT ĐỘNG CỦA GV

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

Nhiệm vụ: GV tạo ra một cuộc thi giữa - HS nhận nhiệm vụ. các nhóm HS với thử thách làm Nam châm điện từ nguồn pin điện hóa tự tạo.

- GV bàn giao vật liệu cho các nhóm.

- HS nhận vật liệu

- GV tổ chức cho HS làm việc nhóm, thực - HS làm việc nhóm: Đọc tài liệu hƣớng dẫn  Tìm hiểu

hiện nhiệm vụ.

cấu tạo của Nam châm điện  Thực hiện làm Nam châm điện từ nguồn pin điện hóa tự tạo vừa làm ở hoạt động 2

27

.

 chuẩn bị báo cáo.

2. Thực hiện báo cáo nhiệm vụ HOẠT ĐỘNG CỦA GV

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

- GV tổ chức cho các nhóm báo cáo nhiệm - Đại diện các nhóm lên trình bày về sản phẩm của nhóm

vụ:

+ Thuyết trình về sản phẩm Nam châm mình điện làm từ pin điện hóa tự tạo. + Lực hút của Nam châm điện.

- Tổ chức cho HS thảo luận, phản biện, - Góp ý bổ sung. góp ý.

3. Kết luận HOẠT ĐỘNG CỦA GV

HOẠT ĐỘNG CỦA HS

- Nhận xét quá trình làm việc của các nhóm: + Nhận xét về thuyết trình sản phẩm.

- Ghi nhận.

+ Nhóm có Nam châm điện có lực hút mạnh hơn? So sánh giữa các nhóm để nêu ra cách làm thay đổi từ trƣờng của Nam châm điện.

Xây dựng tài liệu hướng dẫn HS Pin điện hóa Pin là một thiết bị dùng để lƣu trữ, cung cấp điiện năng. Pin điện hóa chuyển hóa năng (năng lƣợng phản ứng hóa học thành điện năng.

28

.

Để tạo ra một pin điện hóa vô cùng đơn giản, với một quả chanh và hai miếng kim loại (một cực bằng đồng, cực còn lại bằng kẽm).

Bên trong quả chanh có môt dung dịch axit sunfuric loãng H2SO4 có thể tác dụng lên các cực kim loại hình thành nên các hạt tải điện tự do. Thử với một đồng hồ vạn năng sẽ có một suất điện động giữa hai cực im loại, nếu đấu ngƣợc cực đồng hồ sẽ chỉ số âm. Khi đó bạn có một viên pin điện hóa. Do tác dụng hóa học các ion kẽm Zn2+ từ thanh kẽm sẽ đi vào dung dịch axit sunfuric loãng. Thanh kẽm thừa electron nên tích điện âm (cực âm). Mặt khác, các ion H+ có trong dung dịch tới bám vào cực đồng thu lấy các electron có trong thanh đồng, thanh đồng mất electron nên tích điên dƣơng (cực dƣơng).

Khi nối hai cực của pin với mạch ngoài (máy đo) do chênh lệch điện thế giữa âm Zn và cực dƣơng Cu sẽ có một dòng các electron tự do dịch chuyển từ cực âm Zn qua cực dƣơng Cu tạo ra dòng điên giữa hai cực của pin chanh.

Dƣới tác dụng của phản ừng hóa học dung dịch axit loãng trong quả chanh sẽ bứt các ion Zn2+ ra khỏi thanh kẽm đồng thời cacsion dƣơng H+ từ trong dung dịch thu lấy electron từ thanh đồng nhờ đó mà dòng điện trong mạch kín đƣợc duy trì cho đến khi các phản ứng hóa học ngừng xảy ra.

Xuất điên động của một viên pin điện hóa tùy thuộc vào chất hóa học ở bên trong viên pin điện hóa thông thƣờng là 1,5V, 6V, 9V … có thể ghép nối tiếp nhiều viên pin để thu đƣợc nguồn điện có suất điện động phù hợp.

Hiện nay, nhiều ngƣời cho rằng những cục pin sử dụng trong các thiết bị điện tử chỉ là vật dụng nhỏ bé vô hại. Tuy nhiên, sau khi sử dụng các viên pin này trở thành phế thải nếu không thu gom, xử lí đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trƣờng và nguy hại đáng kể đến sức khỏe cộng đồng.

Sau khi sử dụng, các viên pin đƣợc liệt kê vào danh mục rác thải độc hại. Theo thống kê của Chi cục môi trƣờng Hà Nội, hiện nay trong một gia

29

.

đình có khoảng 10 -15 thiết bị điện tử có sử dụng pin. Vì vậy, số lƣợng pin đã qua sử dụng hàng ngày thải ra môi trƣờng khá lớn. Thông thƣờng, khi pin không còn gía trị sử dụng, ngƣời dân có thói quen vứt bừa bãi hoặc bỏ chung vào thùng rác gia đình nhƣ các loai rác thải khác, và kết thúc số phận của chúng bằng hai phƣơng pháp: chôn lấp hoặc đốt.

Nghiên cứu của Viện Khoa học môi trƣờng và Phát triển (Bộ TN&MT) cho thấy, cả hai phƣơng pháp trên đề tác đọng xấu đến môi trƣờng. Khi chôn lấp pin, các kim loại nặng nhƣ: chì, kẽm, niken và thủy ngân có trong pin sẽ thấm vào đất, nguồn nƣớc ngầm gây ô nhiễm nguồn nƣớc. Khi đốt, các thành phần nguy hại trong pin sẽ bốc lên thành khói độc, hay chất độc của pin đọng lại trong tro gây ô nhiễm không khí. Lƣợng thủy ngân có trong pin có trong một cục pin cũng có thể làm ô nhiễm 500 lít nƣớc hoặc 1m3 đất trong vòng 50 năm… Khi con ngƣời hấp thụ qua đƣờng ăn uống hoặc hít thở, các độc tố phát tán từ pin có thể gây hại não, thận, hệ thống sinh sản và tim mạch.

Theo Sở Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội, hiện nay bình quân mỗi ngày, ngƣời dân Hà Nội thải ra hơn 5400 tấn rác sinh hoạt và hơn 100 tấn rác thải nguy hại, trong đó có rác thải từ pin, ắc quy, cao su, nhựa.. Nhƣng các doanh nghiệp chỉ thu gom, phân loại và xử lý đƣợc khoảng 60-65 tấn/ngày, còn lại lẫn trong rác thải sinh hoạt ra môi trƣờng.

(Theo bài viết tại: https://vatlypt.com/pin-dien-hoa-la-gi-cac-loai-pin-thongdung.t302.html) Nam châm điện Nam châm điện là một dụng cụ tạo từ trƣờng hay một nguồn sản sinh từ trƣờng hoạt động nhờ từ trƣờng sinh ra bởi cuộn dây có dòng điện lớn chạy qua. Nam châm điện gồm hai phần là cuộn dây tạo từ trƣờng và lõi dẫn (khuếch đại) từ. Cảm ứng từ của nam châm điện đƣợc dẫn và tạo thành lớn nhờ việc sử dụng một lõi dẫn từ làm bằng vật liệu từ mềm có độ từ thẩm lớn

30

.

và cảm ứng từ bão hòa cao. Khác với nam châm vĩnh cửu có cảm ứng từ cố định, nam châm điện có cảm ứng từ có thể thay đổi đƣợc nhờ việc điều khiển dòng điện chạy qua cuộn dây.

31

.

2.2. Phiếu tự đánh giá bản thân và phiếu đánh giá các thành viên trong hoạt động nhóm.

2.2.1. Phiếu tự đánh giá bản thân STT

Tiêu chí đánh giá

Thƣờng

Tƣơng

Thỉnh

xuyên

đối

thoảng

Hiếm khi

(4)

thƣờng

(2)

(1)

xuyên (3) Tôi hoàn thành các 1

công việc cá nhân trong nhóm Tôi theo sự điều

2

hành của trƣởng nhóm Tôi chủ động tham

3

gia thảo luận Tôi bày tỏ sự tôn

4

trọng các bạn Tôi luôn đƣa ra những lí do chính

5

đáng cho ý kiến của mình Tôi hiểu nhiệm vụ của

6

mình

trong

nhóm Xếp loại chung

32

.

STT

Tiêu chí đánh giá

Thƣờng

Tƣơng

Thỉnh

xuyên

đối

thoảng

Hiếm khi

(4)

thƣờng

(2)

(1)

xuyên (3) 7 Chú ý: 4- Rất tốt; 3 – Tốt; 2 – Bình thƣờng; 1- Chƣa đạt 2.2.2. Phiếu đánh giá các thành viên trong hoạt động nhóm Tiêu chí

Họ và tên ngƣời đánh giá: Nhóm:

Thành viên

Tổ

Đóng

chức

góp ý trợ

và quản

Nhiệt

Làm Tính

tình,

việc

hiệu

tƣởng đồng nghiêm hợp

quả

Hỗ

đội

lí nhóm

1.

2.

3.

4.

33

túc

tác

Chung

.

5.

Chú ý: 4- Rất tốt; 3 – Tốt; 2 – Bình thƣờng; 1- Chƣa đạt

2.3. Xây dựng rubric đánh giá năng lực của HS

Mức độ

4

3

2

1

(4 điểm)

(3 điểm)

(2 điểm)

(1 điểm)

Tiêu chí Phác thảo đƣợc Phác thảo đƣợc

Kỹ thuật

Phác thảo

Phác thảo

bản vẽ Nam

bản vẽ Nam châm đƣợc bản vẽ đƣợc

châm điện làm

điện làm từ nguồn Nam châm

vẽ Pin điện

từ nguồn pin

pin điện hóa tự

hóa tự tạo

điện làm từ

điện hóa tự tạo; tạo; Lựa chọn và

nguồn pin

Lựa chọn và sử sử dụng các vật

điện hóa tự

dụng các vật,

dụng, thiết bị hợp

tạo nhƣng

thiết bị hợp lí;

lí để lắp ráp theo

lựa chọn, sử

Đọc bản vẽ

phƣơng án thiết

dụng các

thiết kế và lắp

kế

vật dụng,

ráp theo

thiết bị

phƣơng án thiết

chƣa đƣợc

kế

hợp lí

bản

Nêu đƣợc

Đo đƣợc suất điện Nêu đƣợc

Nam châm

nguy cơ ô

động của pin;

điện làm từ

34

nguy cơ ô

.

Mức độ

4

3

2

1

(4 điểm)

(3 điểm)

(2 điểm)

(1 điểm)

Tiêu chí nhiễm môi

Nam châm điện

nhiễm môi

pin điện

Thực

trƣờng từ pin

làm từ pin điện

trƣờng từ

hóa chƣa

hành

phế thải và đề

hóa hoạt động tốt; pin phế thải hoạt động

xuất biện pháp

Nêu đƣợc nguy

và đề xuất

tốt; Nêu

khắc phục; Đo

cơ ô nhiễm môi

biện pháp

đƣợc nguy

đƣợc suất điện

trƣờng từ pin phế

khắc phục;

cơ ô nhiễm

động của pin;

thải nhƣng chƣa

Đo đƣợc

môi trƣờng

Nam châm

đề xuất đƣợc biện suất điện

từ pin phế

điện làm từ pin

pháp khắc phục;

động của

thải nhƣng

điện hóa hoạt

pin nhƣng

chƣa đề

động tốt

nam châm

xuất đƣợc

điện làm từ

biện pháp

pin điện

khắc phục;

hóa chƣa hoạt động tốt Tham gia

Tham gia thuyết

thuyết trình về

trình về bản vẽ và thuyết trình thuyết trình

bản vẽ và

thuyết trình về

về bản vẽ về bản vẽ

thuyết trình về

sản phẩm: thuyết

và

sản phẩm:

trình tự tin, phân

trình về sản trình về sản

Thuyết

thuyết trình tự

tích bản vẽ thiết

phẩm:

trình

tin, phân tích

kế và sản phẩm;

thuyết trình nhƣng

35

Tham

gia Tham

thuyết và

gia

thuyết

phẩm

.

Mức độ

4

3

2

1

(4 điểm)

(3 điểm)

(2 điểm)

(1 điểm)

Tiêu chí bản vẽ thiết kế

chỉ ra đƣợc ƣu,

tự tin, phân thuyết trình

và sản phẩm;

nhƣợc điểm sản

tích bản vẽ chƣa tự tin

chỉ ra đƣợc ƣu,

phẩm của nhóm.

thiết kế và hoặc chƣa

nhƣợc điểm

sản phẩm;

phân

tích

sản phẩm của

bản vẽ thiết

nhóm. Tìm ra

kế và sản

đƣợc sự bất

phẩm

hợp lí trong các phản biện từ các nhóm HS khác và đƣa ra phản biện, câu trả lời hợp lí Có phân công

Có phân công

Có sự phối Chƣa có sự

công việc: thƣ

công việc: thƣ kí

hợp

kí đảm nhận

đảm nhận viết

các

viết báo cáo,

báo cáo, các HS

trong nhóm hợp lí hoặc

các HS gia

gia công chi tiết;

khi

công chi tiết;

quản lý dụng cụ,

trình về bản trong nhóm

quản lý dụng

vật liệu nhƣng

vẽ thiết kế, chƣa có sự

giữa phân công HS công thuyết các

Làm việc cụ, vật liệu; Có giữa các HS trong sản phẩm nhóm

phối

việc HS

hợp

sự phối hợp

nhóm chƣa có sự

Có

phân khi thuyết

giữa các HS

phối hợp khi

công

công trình

36

về

.

Mức độ

4

3

2

1

(4 điểm)

(3 điểm)

(2 điểm)

(1 điểm)

Tiêu chí trong nhóm khi thuyết trình về

việc nhƣng bản vẽ thiết

thuyết trình về

chƣa đƣợc kế,

bản vẽ thiết kế,

bản vẽ thiết kế, sản phẩm sản phẩm

37

hợp lí

phẩm

sản

.

Kết luận chƣơng 2

Trong chƣơng này, khóa luận đã vận dụng những cơ sở lý luận ở chƣơng 1, phân tích nội dung chƣơng trình Vật lý 11 và lựa chọn những kiến thức phù hợp, lựa chọn để tổ chức dạy học theo định hƣớng STEM. Kết quả của chƣơng 2 đƣợc tóm tắt nhƣ sau: - Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra Nam châm điện từ pin điện hóa.

- Phiếu tự đánh giá bản thân.

- Phiếu đánh giá các thành viên trong hoạt động nhóm.

- Rubric đánh giá năng lực của HS. - Tổ chức cho HS cuộc thi Nam châm nào có lực hút mạnh hơn?

38

.

Chƣơng 3. DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm Thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá thiết kế hoạt động dạy học STEM với thử thách tạo ra Nam châm điện từ pin điện hóa. Nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của HS để góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học Vật lý ở trƣờng THPT. Cụ thể trả lời các câu hỏi sau: Thiết kế hoạt động dạy học STEM có tạo cơ hôi giúp HS rèn luyện, phát triển tƣ duy sáng tạo, giải quyết các vấn đề thực tiễn? Có giúp HS có thái độ tích cực và hứng thú hơn trong học tập không? Có giúp HS có tinh thần đoàn kết, tích cực làm việc nhóm, hợp tác với nhau trong học tập không? Có góp phần nâng cao kết quả học tập của HS hơn không?

Việc trả lời các câu hỏi trên sẽ giúp cho khóa luận tìm ra những thiếu sót để rút kinh nghiệm và chỉnh sửa kịp thời để khóa luận đạt kết quả cao.

3.2. Đối tƣợng thực nghiệm Học sinh trƣờng THPT – khối 11 3.3. Phƣơng pháp tiến hành - Xây dựng nội dung và thiết kế hoạt động dạy học STEM với với thử thách tạo ra Nam châm điện từ pin điện hóa để tiến hành thực nghiệm sƣ phạm.

- Nhờ các GV của các bộ môn: Toán, Vật lý, Hóa học, Sinh học, Công nghệ góp ý về nội dung kiến thức, hình thức tổ chức dạy học; - Biết đƣợc những thuận lợi và khó khăn khi dạy học theo định hƣớng GD STEM

39

.

- Thực hiện dạy học theo Thiết kế hoạt động dạy học STEM ở lớp thực nghiệm và dạy học theo phƣơng pháp truyền thống ở lớp đối chứng.

- Kiểm tra đánh giá kết quả thực nghiệm 3.4. Nhiệm vụ thực nghiệm - Đánh giá thái độ, tinh thần học tập, tinh thần làm việc nhóm, năng lực giải quyết các vấn đề thực tiễn, giải quyết các vấn đề trong quá trình hình thành kiến thức của HS. Cụ thể nhƣ sau: + Không khí lớp học: sôi nổi, hào hứng trong học tập,.. hay trầm lắng, buồn tẻ, hờ hững với những nhiệm vụ học tập đƣợc GV đƣa ra. + Số HS phát biểu nêu dự đoán giả thyết khoa học, bảo vệ giả thuyết hay bác bỏ giả thuyết, trình bày phƣơng án giải quyết vấn đề? + Khi làm việc nhóm HS có tích cực thảo luận, trao đổi, nêu ra quan điểm cá nhân và biết lắng nghe ý kiến các thành viện khác hay không?

- Đối chiếu diễn biến của giờ học và tiến trình dạy học đã dự kiến về mặt thời gian, về mức độ tự lực của HS cũng nhƣ thái độ và năng lực của GV. Từ đó bổ sung, sửa đổi và hoàn thiện tiến trình dạy hoc đã soạn thảo.

- Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các tiến trình dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM mà khóa luận đã soạn thảo.

3.5. Nội dung thực nghiệm Hoạt động dạy học STEM với thử thách làm Nam châm điện từ pin điên hóa đã thiết kế ở mục 2.1 Chƣơng 2 3.6. Dự kiến kết quả thực nghiệm sƣ phạm 3.6.1. Dự kiến diễn biến tiết day thực nghiệm - GV đƣa ra các câu hỏi gây mâu thuẫn trong nhận thức của HS, HS hƣớng đến làm nguồn pin điện hóa từ các nhiên liệu có sắn: chanh, cà chua, khoai tây,..

- HS hào hứng nhận nhiệm vụ thứ nhất “Cùng làm pin điện hóa”.

40

.

- Các nhóm đọc tài liệu, lựa chọn đƣợc nguyên vật liệu để thiết kế đƣợc một pin điện hóa có thể thắp sáng đƣợc bóng đèn led. Các nhóm đo đƣợc suất điện động của pin - Trong quá trình làm việc nhóm, mỗi thành viên trong nhóm đƣa ra đƣợc ý kiến cá nhân, tích cực tham gia hoạt động, làm tốt nhiệm vụ đƣợc giao dƣới sự phân công của nhóm trƣởng.

- Ở nhiệm vụ thứ hai, GV đƣa ra một cuộc thi giữa các nhóm với thử thách tạo ra Nam châm điện từ nguồn pin điện hóa vừa làm đƣợc ở nhiệm vụ thứ nhất. Trong nhiệm vụ này, các nhóm trình bày đƣợc sản phẩm của nhóm mình dƣới hình thức thuyết trình về sản phẩm là Nam châm điện đƣợc tạo từ nguồn pin điên hóa và thi giữa các nhóm xem lực hút của nam châm nào mạnh hơn.

- Các nhóm đọc tài liệu tham khảo nắm đƣợc cấu tạo của Nam châm điện. Nhóm trƣởng phân công các thành viên trong nhóm làm việc nhóm sao cho hợp lí.

- Trong quá trình làm việc nhóm, các thành viên tích cực tham gia hoạt động, làm tốt nhiệm vụ đƣợc giao. Chú ý an toàn khi sử dụng dụng cụ .

- Khi các nhóm thuyết trình về sản phẩm của nhóm, các nhóm HS khác lắng nghe và nhận xét. Nhóm thuyết trình có khả năng phản biện lại hoặc tiếp thu ý kiến của nhóm bạn. Từ đó các nhóm biết đƣợc ƣu, nhƣợc điểm sản phẩm của mình và nhóm bạn. Sau đó HS tự đánh giá, xếp loại sản phẩm và khả năng thuyết trình của các nhóm theo thứ tự nhất, nhì, ba,..

- Với phần thi Lực hút của nam châm nào mạnh hơn? Các nhóm HS cho Nam châm thiết kế của mình hút những mảnh sắt nhỏ. Nam châm của nhóm nào hút đƣợc nhiều mảnh sắt hơn sẽ dành chiến thắng. Tiếp tục xếp loại các nhó, theo thứ tự nhất, nhì, ba,..

41

.

- HS so sánh sản phẩm của nhóm mình và nhóm bạn (suất điện động của pin điện hóa, số vòng dây đồng, lõi sắt,…) và đƣa ra đƣợc cách làm thay đổi từ trƣờng của nam châm điện.

- Các nhóm tự tổng kết kết quả thi thuyết trình về sản phẩm và thi lực hút của nam châm nào mạnh hơn, đƣa ra kết quả chung cuộc.

- HS thực hiện điền Phiếu tự đánh giá bản thân và phiếu đánh giá các thành viên trong hoạt động nhóm trên tinh thần khách quan.

- HS lắng nghe GV tổng kết chung và thực hiện đánh giá năng lực của HS. 3.6.2. Công cụ đánh giá kết quả thực nghiệm - Các phiếu: Phiếu tự đánh giá bản thân; Phiếu đánh giá các thành viên hoạt động trong nhóm; Rubric đánh giá năng lực của HS.

42

.

Kết luận chƣơng 3 Trong chƣơng này, khóa luận đã dự kiến thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra pin điện hóa đã thiết kế ở mục 2.1 chƣơng 2 và đƣa ra đƣơc: - Mục đích thực nghiệm sƣ phạm - Đối tƣợng thực nghiệm - Phƣơng pháp tiến hành - Nhiệm vụ thực nghiệm - Nội dung thực nghiệm - Dự kiến kết quả thực nghiệm sƣ phạm: Dự kiến diễn biến tiết day thực nghiệm.

43

.

KẾT LUẬN

Nghiên cứu đề tài: “Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra Nam châm điện từ pin điện hóa” đã thực hiện đúng mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu đề ra, khóa luận đã giải quyết đƣợc những nhiệm vụ sau: - Hệ thống hóa và góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận về giáo dục STEM, dạy học môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM. - Vận dụng cơ sở lý luận giáo đục STEM để Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra Nam châm điện từ pin điện hóa.

- Xây dựng các phiếu đánh giá sau hoạt động dạy học STEM: + Phiếu tự đánh giá bản thân. + Phiếu đánh giá các thành viên trong hoạt động nhóm. + Rubric đánh giá năng lực của học sinh.

- Tổ chức cho HS cuộc thi Nam châm nào có lực hút mạnh hơn?

- Dự kiến thực nghiệm sƣ phạm.

44

.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu [1-tr63-71]. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (Chủ biên), Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2007), “SGK Vật Lí 11” NXB Giáo dục Việt Nam [2-tr32-35]. TS. Nguyễn Thị Thanh Nga (Chủ biên), ThS. Hoàng Phƣớc Muội, TS. Phùng Việt Hải, TS. Nguyễn Quang Linh, Ths. Nguyễn Anh Dũng, Ths. Ngô Trọng Tuệ (2018), “Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông” [3]. Lê Xuân Quang (2017), “Dạy học môn công nghệ phổ thông theo định hƣớng giáo dục STEM” [4]. Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Tăng Thị Thùy, sinh viên thực hiện khóa luận: Hoàng thị Yến – Trƣờng Đại học quốc gia Hà Nội. “Khóa luận tốt nghiệp, đề tài: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM THÔNG QUA DẠY HỌC VẬT LÝ LỚP 10.”

Các trang web tham khảo [5].https://ictnews.vn/cntt/cach-mang-40/stem-la-gi-va-trien-khai-vaochuong-trinh-giao-duc-pho-thong-nhu-the-nao163618.ict#&gid=1&pid=1 [6]. http://vnis.edu.vn/vi/tin-tuc/giao-duc-stem-tai-my-va-tam-quan-trong [7]. https://www.livescience.com/43296-whatis-stem-education.html [8]. https://vatlypt.com/pin-dien-hoa-la-gi-cac-loai-pin-thong-dung.t302.html

45

.

46