DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “TẠO VÀ NUÔI TINH THỂ” VẬT LÝ 10 THEO GIÁO DỤC STEM

DẠY HỌC CHỦ ĐỀ VẬT LÝ THEO GIÁO DỤC STEM

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

SKKN BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TƯƠNG DƯƠNG 2 THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “TẠO VÀ NUÔI TINH THỂ” VẬT LÝ 10 THEO GIÁO DỤC STEM, PHAN THỊ THU HIỀN WORD VERSION | 2022 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

MỤC LỤC

OF FI CI AL

Trang MỤC LỤC ............................................................................................................. 1 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN ................................. 3 PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................ 4 1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................... 4 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 5 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu....................................................................... 5 4. Nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................................... 6 5. Thời gian nghiên cứu.......................................................................................... 6 6. Đóng góp mới của đề tài..................................................................................... 6

ƠN

7. Cấu trúc đề tài .................................................................................................... 6 PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................. 7 1. Cơ sở lý luận về năng lực tự học ...................................................................... 7

NH

1.1.Khái niệm tự học .............................................................................................. 7 1.2.Khái niệm năng lực tự học................................................................................ 7 1.3.Biểu hiện của năng lực tự học của học sinh...................................................... 7

QU Y

2. Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông .......................... 7 2.1.Khái niệm về giáo dục STEM ........................................................................... 7 2.2.Dạy học chủ đề theo giáo dục STEM trong trường trung học ........................... 8 2.3.Quy trình xây dựng bài học STEM ................................................................... 9 2.4.Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trường trung học ................................ 9

KÈ M

3. Cơ sở thực tiễn của dạy học môn vật lý theo định hướng STEM ở một số trường trung học phổ thông ............................................................................ 10 3.1.Thực trạng tổ chức dạy học môn vật lý theo định hướng STEM nhằm phát triển NLTH của học sinh ở trường THPT trên địa bàn miền núi huyện Tương Dương ....................................................................................................................... 10

DẠ Y

3.2.Thực trạng và nguyên nhân về dạy học vật lý ở trường THPT theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển NLTH của học sinh ...................................... 15 4. Biện pháp phát triển năng lực tự học của học sinh thông qua dạy học chủ đề vật lý THPT theo giáo dục STEM ........................................................................ 17 4.1.Động cơ hóa hoạt động học tập của học sinh ................................................. 17 4.2.Quy trình hướng dẫn học sinh tự học ............................................................. 17 1

4.3.Tổ chức cho học sinh làm việc theo nhóm kết hợp với thảo luận lớp .............. 18

OF FI CI AL

4.4.Hướng dẫn HS chọn lọc tư liệu, tình huống liên quan đến nội dung bài học qua các kênh thông tin đại chúng hoặc qua thực tế đời sống phù hợp với môn học ....................................................................................................................... 18 4.6.Tạo môi trường sư phạm thuận lợi ................................................................. 19 4.7.Xây dựng ý thức tự học ................................................................................... 20 5. Tổ chức dạy học chủ đề “Tạo và nuôi tinh thế” vật lý 10 THPT theo giáo dục STEM ............................................................................................................. 21 5.1.Lí do chọn chủ đề ........................................................................................... 21 5.2.Mục tiêu của chủ đề ....................................................................................... 21 5.3.Phương pháp tổ chức dạy học trong chủ đề.................................................... 21 5.4.Kiến thức STEM trong chủ đề ........................................................................ 21

ƠN

5.5.Xây dựng bộ câu hỏi định hướng .................................................................... 21 5.6.Xây dựng lịch trình đánh giá .......................................................................... 22 5.7.Nội dung học tập theo chủ đề STEM............................................................... 22

NH

5.8.Chuẩn bị phương tiện, thiết bị hỗ trợ, định hướng nguyên vật liệu ................. 22 5.9.Dự kiến thời gian và địa điểm ........................................................................ 25 Định hướng tìm kiếm nguồn thông tin trên internet .................................. 26

5.11.

Xây dựng chỉ tiêu dự án ........................................................................... 26

5.12.

Thiết kế hoạt động học tập ....................................................................... 26

QU Y

5.10.

6. Kết quả thực hiện sáng kiến............................................................................ 37 PHẦN III. KẾT LUẬN ........................................................................................ 40 1. Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................... 40

KÈ M

2. Hướng mở của đề tài ...................................................................................... 40 3. Một số kiến nghị............................................................................................. 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 42 PHẦN PHỤ LỤC ................................................................................................. 43 Phụ lục 01: Phiếu khảo sát giáo viên .................................................................... 43

DẠ Y

Phụ lục 02: Phiếu khảo sát ý kiến học sinh ........................................................... 48 Phụ lục 03: Đề kiểm tra 30 phút ........................................................................... 52 Phụ lục 04: Đường link minh họa cho sáng kiến .................................................. 56

2

TT

OF FI CI AL

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN Viết đầy đủ

1

Học sinh

2

Giáo viên

3

Năng lực tự học

4

Trung học phổ thông

5

Giáo dục phổ thông

6

Phương pháp dạy học

Viết tắt

HS

GV

NLTH

THPT

GDPT

DẠ Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

PPDH

3

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ

OF FI CI AL

1. Lí do chọn đề tài

Trường trung học phổ thông Tương Dương 2 đóng trên địa bàn miền núi kinh tế đặc biệt khó khăn, học sinh (HS) chủ yếu là dân tộc thiểu số và đầu vào rất thấp (chỉ cần nộp hồ sơ là vào học) hổng kiến thức ở các lớp dưới dẫn đến khả năng học tập của các em hạn chế. Hầu hết các em chưa có phương pháp học tập phù hợp, chưa tích cực trong việc tìm tòi nghiên cứu bài học, chưa tự nghiên cứu, tự học nên chưa phát triển các năng lực, đặc biệt là năng lực tự học (NLTH). Mà tự học có vai trò rất quan trọng không chỉ trong giáo dục nhà trường mà cả trong đời sống thực tiễn của mỗi cá nhân. Ngoài việc nâng cao kết quả học tập, tự học còn tạo cho người học cơ hội phát triển và rèn luyện khả năng hoạt động độc lập, sáng tạo và học tập suốt đời.

ƠN

Trong thời đại cách mạng 4.0 khoa học kĩ thuật phát triển nhanh chóng nhà trường và giáo viên (GV) không còn là nguồn cung cấp thông tin duy nhất để đáp ứng hết nhu cầu của người học cũng như đòi hỏi ngày càng cao của xã hội. Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh là công việc rất quan trọng.

QU Y

NH

Chương trình giáo dục 2018 đã xây dựng theo hướng phát triển phẩm chất và năng lực của người học trong đó năng lực tự học là một trong những năng lực chung thuộc mục tiêu giáo dục hiện đại. Việc đổi mới giáo dục trong đó đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) theo định hướng nhận thức của học sinh và bồi dưỡng phương pháp học tập mà trọng tâm là tự học để họ tự học suốt đời. Dạy học chủ yếu là dạy cách học, dạy cách tư duy, dạy phương pháp tự học. Giúp học sinh thay đổi triệt để quan niệm và phương pháp học tập phù hợp với yêu cầu mới từ đó phát triển năng lực tự học của bản thân.

KÈ M

Thủ tướng Chính phủ đã có Chỉ thị số 16/CT-TTg. Trong đó, việc đưa giáo dục STEM vào nhà trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông (GDPT). HS được giáo dục STEM không những nâng cao được kiến thức về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học một cách vượt trội, mà còn phát triển cho HS các năng lực, trong đó năng lực tự học là một trong những năng lực quan trọng mà giáo dục cần chú trọng đào tạo và phát triển.

DẠ Y

Theo Thông tư số 32/2018/TTBGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ trưởng Bộ GDĐT về việc Ban hành Chương trình giáo dục phổ thông, trong đó nêu rõ: “Giáo dục khoa học tự nhiên giúp học sinh dần hình thành và phát triển năng lực khoa học tự nhiên qua quan sát và thực nghiệm, vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ năng để giải quyết các vấn đề và sáng tạo trong cuộc sống; đồng thời cùng với các môn Toán, Vật lí, Hoá học, Sinh học, Công nghệ, Tin học thực hiện giáo dục STEM, một trong những xu hướng giáo dục được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới và được quan tâm thích đáng trong đổi mới giáo dục phổ thông của Việt Nam”.

4

OF FI CI AL

Theo công văn số 1769/SGD&ĐT – GDTrH ngày 04 tháng 9 năm 2020 của sở giáo dục và đào tạo về việc hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ năm học 2020 - 2021 “Thực hiện hiệu quả các hình thức dạy học giáo dục theo định hướng phát triển năng lực học sinh. Đẩy mạnh triển khai giáo dục STEM trong giáo dục trung học.

Tăng cường giao cho học sinh tự nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo để tiếp nhận và vận dụng kiến thức, dành nhiều thời gian trên lớp để học sinh báo cáo, thuyết trình, thảo luận, luyện tập, thực hành, bảo vệ kết quả tự học của mình”.

NH

ƠN

Vật lí với đặc thù là bộ môn khoa học thực nghiệm có tính công nghệ và kỹ thuật, có nhiều kiến thức liên quan đến thực tiễn, thực hành nên yêu cầu mới đối với giáo viên (GV) Vật lí và HS phải thay đổi phương pháp, hình thức dạy và học; trong đó, dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM là một trong những hình thức dạy học hiệu quả góp phần nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực của HS. Giáo dục STEM có khả năng thúc đẩy HS học tập và tham gia vào các hoạt động học tập của nhóm và hình thành, phát triển cho HS các kĩ năng và năng lực tự học (NLTH) để có thể giải quyết những tình huống trong cuộc sống. Do vậy, việc tổ chức dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM là cần thiết giúp phát triển năng lực tự học của HS trong quá trình học tập. Trong đó dạy học theo dự án là phương pháp ứng dụng thích hợp, có hiệu quả trong môi trường giáo dục trường học.

QU Y

Trong chương trình Vật lý lớp 10, khi dạy về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình thuộc chương chất rắn và sự chuyển thể các em rất hào hứng khi được làm dự án “tạo và nuôi tinh thể”, từ việc tự đọc sách giáo khoa, tìm kiếm nguồn tư liệu trên internet, tìm kiếm kiến thức môn Hóa Học đến việc tự làm ra các chất rắn kết tinh, sáng tạo các sản phẩm từ tinh thể, các em đã hiểu được cấu trúc tinh thể và đặc tính của các chất rắn, tự liên hệ bài học và áp dụng ngay vào cuộc sống. Tôi nhận thấy với phương pháp học tập này mang lại hiệu quả học tập lớn, kích thích niềm say mê khoa học, phát triển được năng lực tự học của học sinh.

KÈ M

Trên tinh thần đó, bản thân tôi cùng với các giáo viên trong nhóm vật lý, trường THPT Tương Dương 2. Đã tiến hành nghiên cứu và viết đề tài: Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trường trung học phổ thông Tương Dương 2 thông qua dạy học chủ đề “Tạo và nuôi tinh thể” theo giáo dục STEM khi học bài chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình – vật lý 10 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đối với giáo viên: Nâng cao năng lực tổ chức dạy học theo giáo dục STEM.

DẠ Y

- Đối với học sinh: Phát huy tính tích cực, tự lực, phát triển năng lực tự học và hướng nghiệp.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: HS lớp 10 trường THPT Tương Dương 2.

5

- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tổ chức hoạt động dạy học vật lí 10 ở trường THPT Tương Dương 2.

OF FI CI AL

4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc tổ chức cho học sinh THPT miền núi tham gia dự án theo giáo dục STEM. - Điều tra thực trạng về tổ chức các hoạt động dạy học theo giáo dục STEM trong các trường THPT Miền núi theo hướng phát triển năng lực tự học.

- Biện pháp phát triển năng lực tự học của học sinh thông qua dạy học chủ đề vật lý THPT theo giáo dục STEM - Quy trình, thiết kế, tổ chức cho học sinh THPT Miền núi tham gia dự án án giáo dục STEM theo hướng phát triển năng lực tự học.

- Tổ chức thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài nghiên cứu.

ƠN

5. Thời gian nghiên cứu

- Từ tháng 6/2018 đến tháng 10/2018 hình thành ý tưởng - Từ tháng 11/2018 đến tháng 1/2021 nghiên cứu và thử nghiệm.

6. Đóng góp mới của đề tài

NH

- Từ tháng 1 /2021 đến tháng 3/2021 viết thành đề tài.

- Điều tra, phân tích thực trạng về môi trường, xã hội, gia đình của học sinh ở các trường THPT trên huyện miền núi Tương Dương.

QU Y

- Làm rõ cơ sở lí luận và thực tiễn về việc tổ chức cho học sinh THPT Miền núi tham gia dự án theo giáo dục STEM. - Đề xuất biện pháp phát triển năng lực tự học của học sinh thông qua dạy học chủ đề vật lý THPT theo giáo dục STEM

KÈ M

- Đề xuất quy trình, thiết kế, tổ chức cho học sinh THPT Miền núi tham gia dự án giáo dục STEM theo hướng phát triển năng lực tự học.

-Thiết kế, xây dựng chủ đề “tạo và nuôi tinh thể” vật lý 10 theo giáo dục STEM nhằm hướng phát triển năng lực tự học và hướng nghiệp.

7. Cấu trúc đề tài

DẠ Y

Gồm 53 trang: Phần I: Đặt vấn đề (3 trang); Phần II: Nội dung nghiên cứu (33 trang), bao gồm: 1. Cơ sở lí luận về năng lực tự học (1 trang); 2. Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông (3 trang); 3. Cơ sở thực tiễn của dạy học môn vật lý theo định hướng STEM ở một số trường THPT (7 trang); 4. Biện pháp phát triển năng lực tự học của HS thông qua dạy học chủ đề vật lý THPT theo giáo dục STEM (4 trang); 5. Tổ chức dạy học chủ đề “Tạo và nuôi tinh thể” vật lý 10 THPT theo giáo dục STEM (16 trang); 6. Kết quả thực hiện sáng kiến (2 trang); Phần III. Kết luận (2 trang); Tài liệu tham khảo (1 trang). Phụ lục (14 trang) 6

PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.1.

OF FI CI AL

1. Cơ sở lý luận về năng lực tự học Khái niệm tự học

Tự học là quá trình người học tự thực hiện các nhiệm vụ học tập để chiếm lĩnh tri thức khoa học, rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo. Tự học có thể diễn ra cả ở trên lớp và ngoài lớp học, theo hoặc không theo chương trình và sách giáo khoa đã được ban hành. Đó là một hoạt động mang tính tích cực, chủ động, tự giác nhằm đạt được mục tiêu học tập của người học.

1.2.

Khái niệm năng lực tự học

1.3.

ƠN

Năng lực tự học là khả năng xác định được nhiệm vụ học tập một cách tự giác, chủ động; tự đặt được mục tiêu học tập để đòi hỏi sự nỗ lực phấn đấu thực hiện; thực hiện các phương pháp học tập hiệu quả; điều chỉnh những sai sót, hạn chế của bản thân khi thực hiện các nhiệm vụ học tập thông qua tự đánh giá hoặc lời góp ý của giáo viên, bạn bè; chủ động tìm kiếm sự hỗ trợ khi gặp khó khăn trong học tập.

Biểu hiện của năng lực tự học của học sinh

NH

Khi nghiên cứu về vấn đề tự học của học sinh trong trường phổ thông đã xác định năng lực tự học có những biểu hiện: Thái độ khi tự học: Chịu trách nhiệm với việc học tập của bản thân. Dám đối mặt với những thách thức, muốn được thay đổi và mong muốn được học.

QU Y

Tính cách khi tự học: Có động cơ học tập, chủ động thể hiện kết quả học tập.

Tự nhận ra và điều chỉnh các sai sót, hạn chế của bản thân. Luôn hoạt động có mục đích, thích học và kiên trì.

Kỉ năng khi tự học: Hình thành cách học riêng của bản thân, đánh giá và điểu chỉnh được kế hoạch học tập. Đánh giá và lựa chọn được nguồn tài liệu phù hợp với mục đích và nhiệm vụ học tập khác nhau. Ghi chép thông tin bằng các hình thức phù hợp, thuận lợi cho việc ghi nhớ, sử dụng, bổ sung khi cần thiết.

2.1.

KÈ M

2. Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông Khái niệm về giáo dục STEM

DẠ Y

STEM là viết tắt của từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật), Mathematics (Toán học). Giáo dục STEM về bản chất được hiểu trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Các kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp HS không chỉ hiểu về nguyên lí mà còn có thể thực hành và tạo ra các sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.

Đối với giáo dục STEM, các kiến thức khoa học, toán học, công nghệ và kĩ thuật không chỉ được dạy học theo hướng trang bị kiến thức thông thường mà được 7

OF FI CI AL

vận dụng nhằm giải quyết các tình huống thực tiễn trong cuộc sống. Việc làm này đem lại hai tác dụng lớn. Một là giúp cho trải nghiệm học tập của HS trở nên thú vị hơn, tạo động lực thúc đẩy các em hứng thú với việc học tập và nghiên cứu khoa học, công nghệ. Hai là gắn kết nhà trường với địa phương, cộng đồng cũng như các tổ chức thông qua những vấn đề mang tính toàn cầu (ô nhiễm không khí, hiệu ứng nhà kính…). Sự gắn kết đa dạng các thành phần giáo dục, tạo thành một hệ sinh thái giáo dục, sẽ là một trong những chìa khóa giúp nuôi dưỡng và đào tạo những thế hệ công dân toàn cầu có kiến thức và kỹ năng, đặc biệt là tư duy sáng tạo trong thời đại mới.

2.2.

ƠN

Như vậy giáo dục STEM là một phạm trù rộng và liên quan đến nhiều lĩnh vực với hai đặc điểm nổi bật là tính tích hợp liên môn và hoạt động thực hành gắn với lí thuyết. Với giáo dục STEM, HS có thể học để lập trình điều khiển, chế tạo robot nhưng cũng có thể đơn giản là chế tạo ra những sản phẩm phục vụ đời sống. Qua đó cho thấy việc dạy và học STEM không nhất thiết cần điều kiện cơ sở vật chất, công nghệ hiện đại mà hoàn toàn tùy thuộc vào ý tưởng triển khai bài dạy của GV. Dạy học chủ đề theo giáo dục STEM trong trường trung học

NH

Dạy học chủ đề theo giáo dục STEM là chủ đề dạy học được thiết kế dựa trên vấn đề thực tiễn kết hợp với chuẩn kiến thức, kỹ năng của các môn khoa học trong chương trình phổ thông. Trong quá trình dạy học, GV tổ chức cho HS làm việc nhóm, sử dụng công nghệ truyền thống và hiện đại, công cụ toán học để tạo ra những sản phẩm có tính ứng dụng thực tiễn, phát triển kỹ năng và tư duy HS.

QU Y

Dạy học chủ đề theo giáo dục STEM cần đảm bảo các tiêu chí: giải quyết vấn đề thực tiễn, kiến thức trong chủ đề thuộc lĩnh vực STEM, định hướng hoạt động thực hành, làm việc nhóm.

- Góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục phổ thông 2018.

KÈ M

- Phát triển kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS phổ thông thông qua ứng dụng STEM, nhằm: + Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học và Toán. + Biết vận dụng kiến thức các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.

DẠ Y

+ Có thể đề xuất các vấn đề thực tiễn mới phát sinh và giải pháp giải quyết các vấn đề đó trong thực tiễn.

- Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh như năng lực tự học,…

- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh.

- Hướng tới giải quyết vấn đề trong thực tiễn.

8

- Định hướng thực hành, nghề nghiệp.

OF FI CI AL

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

- Khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh.

Giáo dục STEM có thể phân theo các loại hình như sau:

- Phân loại theo mục tiêu: STEM phát triển năng lực; STEM hướng nghiệp; STEM phát triển thói quen tư duy kĩ thuật.

- Phân loại theo nội dung: STEM khuyết; STEM đầy đủ

- Phân loại theo phương pháp dạy học: Tự chế tạo sản phẩm đơn giản; Thực hành STEM; Dự án STEM; Các gameshow về STEM. - Phân loại theo địa điểm: STEM trong lớp học; Câu lạc bộ STEM; Trung tâm STEM; Trải nghiệm thực tế STEM.

2.3.Quy trình xây dựng bài học STEM Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học

ƠN

- Phân loại theo phương tiện: STEM tái chế; STEM robotic; STEM trong phòng thí nghiệm

NH

Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn… để lựa chọn chủ đề bài học.

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

QU Y

Sau khi lựa chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho HS thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó HS phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học.

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị và giải pháp giải quyết vấn đề

KÈ M

Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết (sản phẩm cần chế tạo) cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp, sản phẩm.

Các tiêu chí này phải hướng tới việc định hướng quá trình học tập và vận dụng kiến thức nền của HS chứ không nên tập trung đánh giá sản phẩm vật chất.

Bước 4: Thiết kế tiến trình tố chức hoạt động

DẠ Y

Tiến trình tổ chức hoạt động học được thiết kế theo các phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực với 5 hoạt động học. Mỗi hoạt động được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà HS phải hoàn thành. Các hoạt động này có thể được tổ chức cả trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng).

2.4.Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trường trung học Mỗi bài học STEM thường được tổ chức theo 5 hoạt động như sau: 9

Hoạt động 1: Xác định vấn đề

OF FI CI AL

Trong hoạt động này, GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó HS phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi HS phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí đó buộc HS phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm.

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp

ƠN

Trong hoạt động này, HS thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng dẫn của GV. HS phải tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi HS hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học tương ứng.

NH

Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Dưới sự trao đổi, góp ý của các bạn, GV và HS tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.

Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá

QU Y

HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, HS cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi và tối ưu.

Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.

KÈ M

3. Cơ sở thực tiễn của dạy học môn vật lý theo định hướng STEM ở một số trường trung học phổ thông 3.1. Thực trạng tổ chức dạy học môn vật lý theo định hướng STEM nhằm phát triển NLTH của học sinh ở trường THPT trên địa bàn miền núi huyện Tương Dương

DẠ Y

Hiện nay, tại huyện miền núi Tương Dương việc giáo dục STEM đã và đang được đưa vào chương trình hoạt động chính khóa của Nhà trường. Từ năm học 2018 – 2019, các trường THPT tại Huyện Tương Dương, như Trường THPT Tương Dương 1, THPT Tương Dương 2 đã thành lập các câu lạc bộ STEM. Nhà trường xây dựng nhiều chuyên đề dạy học STEM, bước đầu đưa vào giảng dạy có hiệu quả ở các môn học.

10

OF FI CI AL

Thực tế triển khai cho thấy, giáo dục STEM được tổ chức trong nhà trường thường tập trung qua các hình thức: dạy học tích hợp theo định hướng giáo dục STEM, sinh hoạt câu lạc bộ STEM, các cuộc thi, các hoạt động trải nghiệm sáng tạo, ngày hội STEM…. Qua đây cho thấy, giáo dục STEM đã có được những kết quả bước đầu, tạo tiền đề thuận lợi cho việc áp dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM một cách đại trà. Tuy nhiên, theo điều tra ở một số trường phổ thông trên ở huyện Tương Dương, thực tế triển khai vẫn còn gặp nhiều khó khăn, bất cập. Để tiến hành tìm hiểu về thực trạng dạy học STEM trong dạy học Vật lý ở trường THPT tôi đã tiến hành khảo sát bằng phiếu điều tra kết hợp với phỏng vấn đối với GV và HS với mục đích thu thập thông tin, phân tích khó khăn, thuận lợi của thực trạng dạy học STEM môn Vật lý ở trường phổ thông.

Nội dung khảo sát: Tìm hiểu nhận thức, hiểu biết, quá trình tổ chức dạy học STEM môn Vật lý để phát triển năng lực tự học của học sinh của các GV ở các trường THPT.

ƠN

Đối tượng khảo sát: 20 GV dạy các bộ môn KHTN và Toán, Công nghệ ở 2 trường THPT: Tương Dương 1, Tương Dương 2 và 130 HS trường THPT Tương Dương 2.

NH

Thời gian khảo sát: Từ tháng 9/2019 đến tháng 12/2020.

Phiếu khảo sát GV và HS (có trong Phụ lục kèm theo).

Sau khi thu thập, phân tích, tổng hợp qua các phiếu điều tra, kết quả cho thấy như sau:

QU Y

1. Tầm quan trọng của tổ chức dạy học các chủ đề STEM vật lý đối với HS

DẠ Y

KÈ M

Biểu đồ nhận thức của GV Quan trọng 35%

Rất quan trọng 55%

Bình thường 10% Không quan trọng 0%

Hình 1: Thống kê nhận thức của GV về tầm quan trọng của tổ chức dạy học các chủ đề STEM vật lý đối với HS

11

Rất quan trọng 59%

OF FI CI AL

Biểu đồ nhận thức của HS

Quan trọng 35% Bình thường 6%

ƠN

Không quan trọng 0%

Hình 2: Thống kê nhận thức của HS về tầm quan trọng của tổ chức dạy học các chủ đề STEM vật lý đối với HS

NH

Kết quả điều tra chứng tỏ đa số GV và HS đã hiểu được tầm quan trọng của NLTH trong giai đoạn hiện nay

QU Y

2. Mức độ cần thiết để phát triển NL tự học cho HS thông qua dạy học chủ đề STEM Biểu đồ nhận thức của GV

Cần thiết 50%

Không cần thiết 10%

DẠ Y

KÈ M

Rất cần thiết 40%

Hình 3: Thống kê nhận thức của GV về sự cần thiết phát triển NLTH 12

OF FI CI AL

3. Nhận thức của HS về vấn đề tự học Nhận thức của HS về vấn đề tự học

Không quan trọng 11%

Rất quan trọng 50%

NH

ƠN

Quan trọng 39%

Hình 4: Thống kê nhận thức của HS về vấn đề tự học Qua kết quả thống kê ta thấy được, cả GV và HS đa số đều thấy được mức độ rất cần thiết và cần thiết để phát triển NLTH thông qua dạy học chủ đề STEM.

QU Y

4. Mức hứng thú của HS khi tham gia học tập chủ đề STEM vật lý Biểu đồ đánh giá của GV về mức độ hứng thú của HS Bình thường 10%

Không hứng thú 5%

Rất hứng thú 70%

DẠ Y

KÈ M

Hứng thú 15%

Hình 5: Thống kê đánh giá của GV về mức độ hứng thú của học sinh khi tham gia học tập chủ đề STEM vật lý 13

Hứng thú 28%

Bình thường 8% Không hứng thú 2%

ƠN

Rất hứng thú 62%

OF FI CI AL

Biểu đồ đánh giá của HS về mức độ hứng thú khi học

Hình 6: Thống kê tự đánh giá của HS về mức độ hứng thú khi tham gia học tập chủ đề STEM vật lý

NH

Từ biểu đồ ta đã đánh giá được: hầu hết HS rất hứng thú và hứng thú khi tham gia học tập chủ đề STEM vật lý.

5. Đánh giá của GV về mức độ NLHT của HS

Trung bình 20%

Thấp 65%

Cao Rât cao 10% 5%

DẠ Y

KÈ M

QU Y

Đánh giá của GV về mức độ NLTH

Hình 7: Thống kê đánh giá chung của GV về mức độ NLTH của HS

Kết quả cho thấy, NLTH của HS đang ở mức trung bình và thấp, nên cần có biện pháp để phát triển năng lực tự học của HS. 14

OF FI CI AL

Qua việc phỏng vấn trực tiếp GV và HS, tôi thấy GV và HS có những quan điểm khác nhau khi nhận định về NLTH: GV cho rằng: HS chỉ tự học khi yêu cầu và bị bắt buộc. GV mong muốn HS chủ động hơn trong các hoạt động học tập.

HS cho rằng: các em vẫn tự học trong quá trình học tập khi có nhu cầu. Tuy nhiên vẫn còn nhiều bạn chưa có ý thức về việc tự học của bản thân .

6. Mức độ hướng dẫn HS tự học

Bảng 1.1. Kết quả mức độ hướng dẫn HS tự học Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Chưa bao giờ

GV

60%

30%

10%

HS

50%

39%

11%

ƠN

7. Mức độ tổ chức học tập theo chủ đề STEM trong giờ học vật lý Bảng 1.2. Kết quả mức độ tổ chức học tập theo chủ đề STEM trong giờ học vật lý Thỉnh thoảng

Chưa bao giờ

GV

33%

58%

9%

HS

35%

55%

10%

NH

Thường xuyên

QU Y

Từ bảng thống kê 1.1 và 1.2, cả GV và HS đều đã tổ chức dạy học chủ đề STEM và hướng dẫn HS tự học nhưng số HS và GV thấy rằng: thỉnh thoảng và chưa bao giờ khi tổ chức dạy học STEM và hướng dẫn HS tự học với tỉ lệ tương đối lớn.

3.2. Thực trạng và nguyên nhân về dạy học vật lý ở trường THPT theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển NLTH của học sinh

KÈ M

 Về phía GV

Phần lớn GV chưa có nhận thức đầy đủ về giáo dục STEM và có những hướng suy nghĩ giáo dục STEM cao xa, khó thực hiện. GV THPT được đào tạo đơn môn, do đó gặp khó khăn khi triển khai dạy học theo hướng liên ngành như giáo dục STEM. Bên cạnh đó, GV còn ngại học hỏi, ngại chia sẻ với đồng nghiệp, nên chưa có sự phối hợp tốt giữa GV các bộ môn trong dạy học STEM.

DẠ Y

Việc đổi mới phương pháp dạy học không được thực hiện một cách triệt để, vẫn còn nặng về phương pháp truyền thống, có đổi mới nhưng chỉ dừng lại ở hình thức, chưa đi vào thực chất nhằm giúp khai thác kiến thức có chiều sâu. Việc vận dụng phương pháp dạy học để phát triển năng lực cho HS trong môn học còn hạn chế.

GV chỉ dành một phần thời gian cho hoạt động STEM (ngoại khóa, hoạt động ngoài giờ lên lớp hoặc một số tiết tự chọn) là chủ yếu.

15

OF FI CI AL

GV chưa dành nhiều thời gian để cho HS tự học, tự nghiên cứu, hướng dẫn học sinh tự học. GV chưa dành nhiều thời gian trên lớp để học sinh báo cáo, thuyết trình, thảo luận, luyện tập, thực hành, bảo vệ kết quả tự học của mình.  Về phía HS

HS ở đây chủ yếu là HS vùng sâu, vùng xa, HS dân tộc thiểu số chiếm 70% nên việc tiếp cận tìm tòi thông tin phục vụ cho việc học còn hạn chế. Hầu hết các em chưa có phương pháp học tập phù hợp, chưa tích cực trong việc tìm tòi nghiên cứu bài học nên chưa phát triển các năng lực.

Trình độ HS không đồng đều, HS chưa hứng thú với môn học, năng lực của học sinh còn hạn chế nên GV dạy gì thì các em học cái ấy.

Một số HS mất kiến thức gốc nên việc học của các em bị hạn chế, đặc biệt là khả năng tự học.

ƠN

Tính thụ động ở HS, HS lười suy nghĩ, đọc sách, ôn bài ở nhà, chỉ đợi đến giờ lên lớp là vào học.

Một số HS thuộc gia đình khó khăn nên phải dành thời gian làm việc phụ giúp gia đình nên không có thời gian tự học.

NH

 Hình thức kiểm tra, đánh giá và nội dung chương trình

QU Y

Hình thức kiểm tra, đánh giá hiện nay vẫn còn là rào cản. Cụ thể là kì thi trung học phổ thông quốc gia được tổ chức theo hình thức làm bài thi trắc nghiệm kiểm tra kiến thức, kĩ năng. Trong khi kiểm tra, đánh giá theo mô hình giáo dục STEM là đánh giá thông qua sản phẩm, đánh giá quá trình. Vì vậy trên thực tế, việc triển khai giáo dục STEM vẫn phải hạn chế ở các lớp cuối cấp để dành thời gian cho em ôn thi.

Nội dung chương trình còn nặng nề về kiến thức, chưa gắn với thực tiễn cuộc sống. Do phải học nhiều môn nên không có thời gian cho việc tự học.  Cơ sở vật chất, trang thiết bị

KÈ M

Chưa có phòng học STEM riêng, trong khi phòng thực hành bộ môn chưa phù hợp để HS có không gian hoạt động, làm việc nhóm, nghiên cứu, thí nghiệm cũng là một khó khăn.

Sĩ số mỗi lớp học quá đông cũng gây khó khăn cho tổ chức hoạt động, cản trở việc đổi mới phương pháp dạy học của GV.

DẠ Y

Trên cơ sở phân tích các nguyên nhân, khó khăn đã đề cập ở trên, chúng tôi thấy muốn tổ chức dạy học STEM có hiệu quả, thành công việc đầu tiên GV phải dành nhiều thời gian đọc, nghiên cứu, tìm hiểu về các tài liệu chuyên sâu STEM. Từ đó, căn cứ vào điều kiều kiện dạy học cụ thể ở mỗi nhà trường thực hiện các hoạt động chuyên môn: trao đổi ý kiến với đồng nghiệp, thống nhất xây dựng các chủ đề STEM của mỗi phân môn, tổ chức các hoạt động dạy học phù hợp. Không 16

OF FI CI AL

nhất thiết đặt nặng vấn đề tạo ra các sản phẩm STEM phức tạp, có tính kĩ thuật cao mà điều quan trọng trong dạy học là tạo cho HS một thói quen thường xuyên ứng dụng các kiến thức lý thuyết, các nguyên lý đã học vào thực tiễn để quá trình học là một quá trình phát triển năng lực. Sau khi học được mỗi chủ đề STEM các em đạt được những phẩm chất, năng lực mà GV đã đề ra. Các sản phẩm STEM nên kích thích được sự tò mò, hứng thú trong quá trình học của HS. Từ đó phát triển năng lực tự học cho học sinh. Chúng tôi xin trình bày giải pháp thực hiện dưới đây.

4. Biện pháp phát triển năng lực tự học của học sinh thông qua dạy học chủ đề vật lý THPT theo giáo dục STEM 4.1. Động cơ hóa hoạt động học tập của học sinh

ƠN

Động cơ hóa hoạt động học tập của HS có vai trò tích cực đối với hiệu quả hoạt động học tập của HS. Trong quá trình dạy học người GV làm cho bộ não của HS luôn đặt trong tình trạng ham muốn hiểu biết, làm cho HS hứng thú khi học. Để làm được điều này GV cần phải: + Làm cho HS ý thức được là họ cần phải học, thấy được rằng mình thực sự đang thiếu tri thức mới, cảm nhận được sự thiếu hụt sẽ là một yếu tố kích thích HS tìm kiếm một sự cân đối mới, thỏa mãn nhu cầu tri thức của mình.

NH

+ Phương pháp dạy của GV, phải khơi dậy ở người học một sự hứng thú thực sự, muốn làm điều này thì GV phải tạo ra được tình huống thực sự có ý nghĩa với HS, làm cho HS muốn tự mình tìm ra giải pháp để giải quyết vấn đề.

4.2. Quy trình hướng dẫn học sinh tự học

QU Y

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập Nhiệm vụ học tập rõ ràng và phù hợp với khả năng của học sinh, thể hiện ở yêu cầu về sản phẩm mà học sinh phải hoàn thành khi thực hiện nhiệm vụ; hình thức giao nhiệm vụ sinh động, hấp dẫn, kích thích được hứng thú nhận thức của học sinh; đảm bảo cho tất cả học sinh tiếp nhận và sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ.

KÈ M

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập Khuyến khích học sinh hợp tác với nhau khi thực hiện nhiệm vụ học tập; phát hiện kịp thời những khó khăn của học sinh và có biện pháp hỗ trợ phù hợp, hiệu quả; không có học sinh bị "bỏ quên".

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

DẠ Y

Hình thức báo cáo phù hợp với nội dung học tập và kĩ thuật dạy học tích cực được sử dụng; khuyến khích cho học sinh trao đổi, thảo luận với nhau về nội dung học tập; xử lí những tình huống sư phạm nảy sinh một cách hợp lí.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

17

OF FI CI AL

Nhận xét về quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh; phân tích, nhận xét, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ và những ý kiến thảo luận của học sinh; chính xác hóa các kiến thức mà học sinh đã học được thông qua hoạt động.

4.3. Tổ chức cho học sinh làm việc theo nhóm kết hợp với thảo luận lớp

NH

ƠN

Tổ chức dạy học cho HS làm việc theo nhóm kết hợp với thảo luận toàn lớp là giải pháp nhằm bảo đảm quá trình học tập diễn ra tích cực và hiệu quả. Thông qua làm việc theo nhóm kết hợp với thảo luận toàn lớp làm cho việc học của HS trở nên mềm mại, linh hoạt, không máy móc, rập khuôn. Đồng thời sử dụng tối đa các nguồn lực dạy học và tạo không gian hoạt động đa dạng, dễ thayđổi, nâng cao khả năng hợp tác giữa GV với HS, giữa HS với HS. Với biện pháp này sẽ có tác dụng tạo môi trường học tập đa thông tin cho HS, tạo cơ hội giúp HS tự nghiên cứu, tự bộc lộ để thể hiện năng lực và kết quả nghiên cứu của cá nhân. Tự kiểm tra, đánh giá kết quả học tập và nghiên cứu, đồng thời có tác dụng giúp HS phát triển hài hòa nhân cách của mình. Thông qua môi trường học tập hợp tác, HS không chỉ học được tri thức, kinh nghiệm, thái độ mà còn học được các kỹ năng thực hành, kỹ năng hợp tác, cộng tác, học cách tương tác. Ngoài ra học tập theo nhóm kết hợp với thảo luận toàn lớp còn giúp HS phát triển ý thức làm việc tập thể, phát huy trí tuệ tập thể, phát huy tính tích cực học tập, năng lực tự học của HS như năng lực tổ chức, quản lý, tạo điều kiện để HS trải nghiệm thành công hay thất bại của mình.

KÈ M

QU Y

Như vậy, nhờ việc thảo luận giữa các thành viên trong nhóm kết hợp với việc thảo luận toàn lớp mà kiến thức thu được của HS bớt phần chủ quan, phiếm diện, làm tăng thêm tính khách quan, khoa học. Qua việc hợp tác giữa các HS mà kiến thức trở nên sâu sắc, bền vững, dễ nhớ. Nhờ không khí thảo luận sôi nổi, cởi mở nên những HS nhút nhát trở nên mạnh dạn hơn, các em học được cách trình bày ý kiến của mình, biết lắng nghe, có phê phán ý kiến của bạn, từ đó HS dễ hòa nhập, tạo cho các em sự tự tin, hứng thú trong học tập. Ngoài ra học tập theo nhóm kết hợp với thảo luận toàn lớp còn giúp các em phát triển ý thức làm việc tập thể, phát huy trí tuệ tập thể, phát huy tính tích cực học tập, năng lực tự học, năng lực tổ chức, quản lý, tự quản của HS. Tạo điều kiện để mỗi HS có cơ hội trải nghiệm thành công hay thất bại của bản thân mình để từ đó có những biện pháp khắc phục những hạn chế phát huy những những điểm mạnh vốn có.

4.4. Hướng dẫn HS chọn lọc tư liệu, tình huống liên quan đến nội dung bài học qua các kênh thông tin đại chúng hoặc qua thực tế đời sống phù hợp với môn học

DẠ Y

Nếu chúng ta chỉ căn cứ đơn thuần vào các số liệu trong SGK mà thiếu thông tin mới sẽ không thuyết phục được người học mà phải biết kết hợp với những kiến thức bổ trợ khác. Ngày nay, các điều kiện thông tin rất thuận lợi, HS rất thông minh, nhanh nhạy, nếu chúng ta biết tận dụng, khai thác sẽ là nguồn tư liệu phong phú và quý giá phục vụ cho quá trình dạy học. Vì vậy, tùy vào bài học cụ thể, mà GV khuyến khích, giao cho HS thu thập tài liệu, tình huống liên quan đến nội dung 18

OF FI CI AL

bài học. Đây cũng là bước đầu tiên tập đợt cho các em nghiên cứu khoa học. GV có thể hướng dẫn HS những cách chọn lọc tư liệu, tình huống liên quan đến bộ môn bằng cách sau: + Hướng dẫn HS chọn lọc tư liệu từng bài học, tiết học hoặc theo chủ đề. + Cần hướng dẫn HS các địa chỉ tin cậy để tìm tư liệu

+ Nên khuyến khích HS tìm những tư liệu, tình huống ở từng địa phương cụ thể nơi HS sinh sống.

Những tư liệu mà các em tìm được sẽ là những minh chứng sống động làm cho giờ học trở nên thực tế hơn. Hơn nữa, các em sẽ phấn khởi, tự tin khi kiến thức mà mình thu thập được thầy cô ứng dụng vào bài học, được các bạn trong lớp phân tích, mổ xẻ trở thành những kiến thức sống động. Đây chính là một biện pháp hiệu quả nhất làm nâng cao năng lực tự học của HS.

NH

ƠN

4.5. Tạo tâm lý tiếp nhận bằng định hướng thực tiễn Có thể tạo hứng thú bằng tác động bên ngoài như khích lệ, khen thưởng, trò chơi, xem phim, xem sản phẩm mẫu,....Tuy nhiên, quan trọng nhất, có khả năng làm thường xuyên và có hiệu quả bền vững là sự kích thích bên trong bằng mâu thuẫn nhận thức, mâu thuẫn giữa nhiệm vụ mới phải giải quyết và khả năng hiện có của học sinh còn bị hạn chế, chưa đủ, cần phải cố gắng vươn lên để tìm kiếm một giải pháp mới, kiến thức mới. Thường xuyên đặt học sinh vào vai trò chủ thể, tham gia giải quyết những mâu thuẫn nhận thức sẽ tạo cho học sinh một thói quen, lòng ham thích hoạt động trí óc có chiều sâu, tự giác tích cực.

KÈ M

QU Y

Ví dụ: Khi tổ chức dạy học chủ đề STEM “Tạo và nuôi tinh thể” để tạo tâm lý tiếp nhận cho học sinh, GV cho HS xem Clip và tinh thể mẫu Gv cho HS xem clip thú vui https://www.youtube.com/watch?v=gilmqqjyJnuôi tinh thể và lợi ích thu được U từ việc nuôi đá quý của giới trẻ hiện nay trên kênh youtube.

DẠ Y

GV cho HS xem mẫu tinh thể có sẵn, kích thích sự tò

4.6. Tạo môi trường sư phạm thuận lợi

Để triển khai dạy học chủ đề STEM thành công, học sinh tiếp nhận kiến thức bài học có hiệu quả, các em có tâm thế sẵn sàng khi bước vào tham gia các 19

OF FI CI AL

hoạt động theo yêu cầu của GV và tâm thế ấy được duy trì trong suốt quá trình thực hiện hoạt động thì giáo viên phải tạo được bầu không khí học tập tích cực.

Trong môi trường đó dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình dạy học, vì lúc đó tâm lý của các em rất thoải mái.

Giáo viên vui vẻ, hài hước và biết chờ đợi, động viên, giúp đỡ và tổ chức lớp học sao cho các học sinh mạnh dạn tham gia thảo luận, phát biểu ý kiến riêng của mình, nêu thắc mắc, lật ngược vấn đề chứ không phải chỉ sự phán xét của giáo viên. Đặc biệt, bản thân giáo viên phải khắc phục tâm lý sợ mất thời gian, phải dành nhiều thời gian cho học sinh phát biểu, thảo luận, dần dần tốc độ phát biểu và suy nghĩ nhanh hơn.

Ví dụ:

ƠN

GV khen các sản phẩm làm được của học sinh và góp ý thêm ý tưởng với HS để khơi tính sáng tạo cho các em. Hoặc trong giờ học khuyến khích các em nhiệt tình phát biểu để ghi điểm về cho nhóm.

4.7. Xây dựng ý thức tự học

NH

Cho một số thành viên tham gia vào Group STEM và nói chuyện ngoài giờ trao đổi bằng những hình ảnh làm được từ dự án trên Group học tập để thêm tính gần gũi giữa GV và HS, giúp HS thêm động lực làm dự án.

Xây dựng thang điểm thi đua giữa các nhóm.

QU Y

Yêu cầu mỗi HS tự nghiên cứu để có thể đề xuất ý tưởng, giải pháp. Mạnh dạn thảo luận chung trong nhóm để đưa ra giải pháp tối ưu nhất. Sau khi đề xuất giải pháp tự mỗi học sinh thiết kế quy trình tạo ra sản phẩm.

Cho các nhóm làm clip về các dự án: Các em vận dụng kỹ năng tin học và CNTT để làm phim ngắn về nhóm của mình.

Yêu cầu của clip: Giới thiệu nhóm, lớp, thành viên, sản phẩm các em tạo ra; giới thiệu cách thức và thời gian tạo ra sản phẩm,...do nhóm thực hiện.

KÈ M

Sau khi kết thúc dự án sẽ đại diện báo cáo cả về sản phẩm và kiến thức liên quan đến bài học.

Ví dụ: Trong dự án “Tạo và nuôi tinh thể” GV yêu cầu cá nhân tự tạo tinh thể, lựa chọn tinh thể đẹp nhất nộp cho nhóm và cả nhóm làm clip báo cáo.

DẠ Y

Phát triển năng lực tự học cho HS THPT là hình thành cho các em lòng say mê học hỏi, năng lực độc lập suy nghĩ, tư duy sáng tạo. GV dạy không chỉ thực hiện việc cung cấp kiến thức cho HS trong giờ học, mà người GV luôn cố gắng tạo cho HS một ý thức tự giác học tập, một phương pháp tự học, tự cũng cố, phát triển kiến thức trước và sau giờ học. Bằng cách này, qua bài học, GV có thể hình thành cho HS một số kỹ năng tự học như kỹ năng thu thập tư liệu, hình ảnh minh họa, kỹ năng ứng dụng kiến thức đã học vào thực tiễn… Có như vậy thế hệ trẻ mới có đủ bản lĩnh để vững tin bước vào đời đối mặt với sự thay đổi của cuộc sống.

20

OF FI CI AL

5. Tổ chức dạy học chủ đề “Tạo và nuôi tinh thế” vật lý 10 THPT theo giáo dục STEM 5.1. Lí do chọn chủ đề Khi học sinh học về kiến thức chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình Vật lý 10 THPT, các em không thể hình dung được cấu trúc tinh thể của các chất rắn kết tinh, vì thực tế hình dạng của các chất rắn do bị tác động từ nhiều yếu tố bên ngoài nên nó bị sai lệch về hình dạng và không giống như hình dạng của SGK nêu, nên các em khó kết luận được cấu trúc tinh thể và các đặc tính của chúng cũng như quá trình hình thành.

5.2. Mục tiêu của chủ đề

- HS phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình, chất đơn tinh thể và đa tinh thể.

ƠN

- Nêu được các yếu tố ảnh hưởng đến các tính chất của chất rắn dựa trên cấu trúc tinh thể, kích thước tinh thể và cách sắp xếp các tinh thể.

- Nêu được ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình trong sản xuất và đời sống.

-

NH

- Vận dụng được các kiến thức trong chủ đề và kiến thức đã biết để thiết kế sơ đồ tiến trình “tạo và nuôi tinh thể”, chế tạo được các sản phẩm trang sức có tính ứng dụng được trong đời sống hằng ngày.

Phát triển các phẩm chất: thái độ tích cực, hợp tác, yêu thích, say mê khoa học.

QU Y

- Phát triển các năng lực chung: Năng lực tự chủ và tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, giao tiếp và hợp tác cho HS. 5.3. Phương pháp tổ chức dạy học trong chủ đề -

Dạy học dự án

-

Dạy học nhóm

KÈ M

5.4. Kiến thức STEM trong chủ đề Sản phẩm

Khoa học (S)

Công nghệ (T)

Toán (M)

Thiết kế được sơ đồ tiến trình tạo và nuôi tinh thể

Tính toán được tỉ lệ nước và chất rắn kết tinh

DẠ Y

Tinh thể Chất rắn kết Phèn, muối muối ăn và tinh. Tinh thể ăn, cốc, sợi tinh thể phèn dây chỉ, nước, giấy lọc, màu thực phẩm hoặc màu hóa học

Kỹ thuật (E)

5.5. Xây dựng bộ câu hỏi định hướng 21

- Câu hỏi khái quát: Tinh thế được hình thành như thế nào? Phân biệt các đặc tính của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình?

5.6. Xây dựng lịch trình đánh giá

OF FI CI AL

- Câu hỏi bài học: Tìm hiểu cấu trúc tinh thế của chất rắn kết tinh, phân biệt chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể, phân biệt tính dị hướng và tính đẳng hướng. Phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình?

- Đánh giá tổng thể cuối dự án, GV rút kinh nghiệm cho các nhóm

- Đánh giá trong tiết học lý thuyết thông qua phiếu học tập và bộ câu hỏi 5.7. Nội dung học tập theo chủ đề STEM

- Tài liệu hướng dẫn hoạt động “tạo và nuôi tinh thể” từ muối ăn và phèn.

- Thiết kế nhiệm vụ học tập

+ Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình

ƠN

+ Nhiệm vụ 2: Sử dụng các nguyên liệu như: Phèn, Muối ăn, cốc, sợi dây chỉ, nước, giấy lọc, màu thực phẩm hoặc màu hóa học…Hãy nghiên cứu tài liệu hướng dẫn và tự tạo và nuôi tinh thể.

NH

+ Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu và thiết kế quy trình tạo và nuôi tinh thể. + Nhiệm vụ 4: Tạo và nuôi tinh thể muối ăn và phèn 5.8. Chuẩn bị phương tiện, thiết bị hỗ trợ, định hướng nguyên vật liệu

Phiếu học tập

QU Y

GV: Clip, sản phẩm mẫu và máy quay phim; lập nhóm group học tập để trao đổi, theo dõi và hướng dẫn học sinh làm dự án. Một số chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình để học tập tiết học tại lớp. Máy chiếu để học sinh báo cáo.

DẠ Y

KÈ M

PHIẾU HỌC TẬP NHÓM 1 Tìm hiểu về cấu trúc tinh thể Quan sát: Các tinh thể muối ăn hoặc phèn chua, sau đó đập nhẹ tinh thể muối ăn rồi dùng kính lúp quan sát hình dạng của chúng. Các chất vô định hình tìm được. Nhận xét: Hình dạng các tinh thể muối ăn và phèn trước và sau khi đập vỡ, mô tả dạng hình học của các tinh thể ………………………………………………………… Dạng hình học chất vô định hình………………............................................. Kết luận: Cấu trúc tinh thể là gì?........................................................................................... Chất rắn có cấu trúc tinh thể là chất rắn………………………………................

Chất rắn không có cấu trúc tinh thể là chất rắn ………………..............................

22

OF FI CI AL

PHIẾU HỌC TẬP NHÓM 2 Phân biệt chất rắn đơn tinh thể và đa tinh thể, phân biệt tính dị hướng và tính đẳng hướng Phân biệt chất rắn kết tinh đơn tinh thể và chất rắn kết tinh đa tinh thể? Cho ví dụ?

Chất rắn kết tinh đơn tinh thể

Chất rắn kết tinh đa tinh thể

Phân biệt tính dị hướng và tính đẳng hướng. Cho ví dụ minh họa cho hai tính chất này?

Tính dị hướng Tính đẳng hướng

ƠN

Kết luận: Chất rắn kết tinh đơn tinh thể có tính ………...Chất rắn kết tinh đa tinh thể có tính ………………………………………………….

Chất rắn vô định hình có tính ……………………………………………………

Chất Nước đá Thiếc Băng phiến

QU Y

NH

PHIÊU HỌC TẬP NHÓM 3 Tìm hiểu về nhiệt độ nóng chảy của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình Làm thí nghiệm kiểm chứng về quá Quan sát bảng nhiệt độ nóng chảy trình của các chất rắn kết tinh dưới đây: nóng chảy của NHỰA

Nhiệt độ nóng chảy 00C 2320C 800C

KÈ M

Nhận xét: Quá trình nóng chảy của chất rắn kết tinh: ……………........................................ Quá trình nóng chảy của chất rắn vô định hình:……………................................. Kết luận:

DẠ Y

Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy……………............................................ Chất rắn vô định hình có nhiệt độ nóng chảy…………………….........................

PHIẾU HỌC TẬP NHÓM 4  So sánh về cấu tạo, cấu trúc tinh thể, tính chất vật lý của kim cương và than chì?  Nêu ứng dụng của chúng trong đời sống?

23

CHẤT RẮN

NH

ƠN

KIẾN THỨC

NHÓM …

OF FI CI AL

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

Phiếu giao việc và phiếu báo cáo nhóm

PHIẾU GIAO VIỆC

QU Y

VIỆC 1: Làm dự án tinh thể

Tạo tinh thể muối ăn hoặc phèn chua, các chất khác theo chỉ dẫn: https://www.youtube.com/watch?v=BXFt_0ghGZw https://www.youtube.com/watch?v=2IyD4tb9oN4 VIỆC 2: Tìm 2 chất vô định hình

KÈ M

VIỆC 3: Tìm hiểu: Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình PHIẾU BÁO CÁO

1. Tên nhóm: .............................Lớp: ....................................

2. Công việc được giao

DẠ Y

Việc 1: Làm được tinh thể:............................................

Thời gian từ lúc thực hiện đến khi có sản phẩm:......ngày Việc 2: Tìm được 2 chất vô định hình ....................................................................

24

OF FI CI AL

HS: Mỗi nhóm chuẩn bị các dụng cụ và vật liệu cần thiết đề thực hiện dự án “tạo và nuôi tinh thể” Vật liệu chuẩn bị

Hình ảnh minh họa

NH

Dụng cụ làm tinh thể: Cối, chày, ấm nấu nước, giấy lọc, bình (lọ) đựng, dây chỉ, dây kẽm lông để tạo hình tùy thích, …

ƠN

Chất tạo tinh thể và chất nuôi: Phèn, Muối ăn (NaCl), CuSO4, NiSO4, KDP, K2Cr2O7, màu thực phẩm hoặc các loại màu khác tùy thích,....

5.9. Dự kiến thời gian và địa điểm

QU Y

Thời gian thực hiện dự án: 2 tiết trên lớp và 1 tháng ở nhà Nội dung công việc

Lập kế hoạch thực hiện dự án

Địa điểm

Khởi động dự án

Tìm hiểu chất rắn kết tinh và chất rắn vô định 45 phút hình

KÈ M

Tiết 1

Thời gian

Giới thiệu về dự án Xây dựng ý tưởng của dự án

Tại lớp học

DẠ Y

Lập kế hoạch thực hiện dự án

Tiết 2

Thực hiện dự án và xây dựng sản phẩm

1 tháng Tại nhà

Kết thúc dự án: Các nhóm báo cáo dự án, trưng bày 45 phút Tại sản phẩm lớp học 25

5.10. Định hướng tìm kiếm nguồn thông tin trên internet

OF FI CI AL

Cho HS đường link về cách tự tạo tinh thể muối ăn và phèn chua https://www.youtube.com/watch?v=BXFt_0ghGZw 5.11. Xây dựng chỉ tiêu dự án

Chỉ tiêu cho cá nhân: Tự tạo tinh thể, chọn tinh thể đẹp nộp cho nhóm để nuôi và tạo các sản phẩm khác.

Chỉ tiêu cho nhóm:

- Tinh thể đẹp, pha nhiều màu sắc; tạo bộ sản phẩm minh họa trang sức

- Làm clip nhóm; trang trí đẹp để trưng bày; nắm vững kiến thức về bài học - Đoàn kết, hợp tác, kiên trì, sáng tạo 5.12. Thiết kế hoạt động học tập

ƠN

Hoạt động 1: Lập kế hoạch thực hiện dự án (1 tiết – 45 phút) Bước 1: Khởi động dự án

QU Y

NH

GV cho HS xem clip thú vui https://www.youtube.com/watch?v=gilmqqjyJ-U nuôi tinh thể của giới trẻ

DẠ Y

KÈ M

GV cho HS xem mẫu tinh thể phèn

+ Có thể đặt câu hỏi:

Làm thế nào để tạo và nuôi được tinh thể? Tinh thể được hình thành như thế nào? GV dẫn dắt HS đi vào dự án học tập.

Bước 2: Lập kế hoạch thực hiện dự án trên lớp 26

Nội dung 1: Tìm hiểu về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình

1. Chuyển giao nhiệm vụ - Chia lớp thành 4 nhóm - Phát phiếu học tập và đồ dùng cho 4 nhóm - Yêu cầu thảo luận và trả lời vào PHT trong 5 phút - GV bốc thăm mỗi nhóm trả lời 1 câu, mỗi câu có 4 ý.

Trả lời đúng mỗi ý được 1 điểm, trả lời sai thì nhóm khác giành quyền trả lời và ghi điểm.

2. Học sinh thực hiện nhiệm vụ

GV giao nhiệm vụ

ƠN

- Yêu cầu thư kí ghi điểm

OF FI CI AL

Hoạt động 1.1: Tìm hiểu chất rắn kết tinh – chất rắn vô định hình

GV quan sát hỗ trợ

NH

Cá nhân cùng với nhóm đọc và phân tích nhiệm vụ trong phiếu học tập và đọc SGK xem lại

QU Y

Thảo luận nhóm (5 phút)

KÈ M

Hoàn thành phiếu học tập, các nhóm chuẩn bị báo cáo từng nội dung theo yêu cầu của giáo viên

3. Báo cáo thực hiện nhiệm vụ

HS báo cáo

DẠ Y

- Mỗi câu GV bốc thăm bất kì thành viên trong nhóm trả lời, đúng mỗi ý được 1đ cho nhóm, trả lời sai nhóm khác giành quyền trả lời và ghi điểm; thư kí ghi điểm 4. GV chốt kiến thức trên bảng: HS ghi chép 27

Hoạt động 1.2: Hệ thống kiến thức

HS: Các nhóm thức hiện nhanh nhiệm vụ và cử đại diện lên bảng gắn thẻ

Hoạt động 1.3: Luyện tập – vận dụng

ƠN

GV: Chấm, chốt kiến thức và cho điểm

HS gắn thẻ kiến thức

OF FI CI AL

GV: Yêu cầu sơ đồ hóa kiến thức trên bảng bằng cách gắn các thẻ kiến thức vào vị trí của sơ đồ trong thời gian 2 phút

NH

GV: Yêu cầu tìm đồ vật, phân loại các đồ vật riêng theo hai loại chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. Yêu cầu thực hiện trong 30s HS: Mỗi nhóm cử 2 bạn đại diện thực hiện nhiệm vụ

QU Y

GV: Chấm trước lớp và cho điểm

HS thực hiện nhiệm vụ

KÈ M

Nội dụng 2: Giới thiệu về dự án Hướng dẫn của GV

Hoạt động của HS

DẠ Y

Trên cơ sở HS đã có những kiến thức Nhận thức về dự án học tập cần triển về chất rắn kết tinh. GV giới thiệu về khai nhiệm vụ dự án học tập: Em hãy tạo và nuôi tinh thể. Chỉ rõ nó thuộc loại chất rắn đơn tinh thể hay đa tinh thể?

Như vậy trong quá trình tạo và nuôi tinh thể HS phải tìm hiểu về chất rắn kết tinh, chất đơn tinh thể và đa tinh thể 28

Nội dung 3: Xây dựng ý tưởng của dự án Hoạt động của HS

OF FI CI AL

Hướng dẫn của GV

+ Đặt vấn đề: Có thể tạo và nuôi tinh + Huy động các vốn hiểu biết cá nhân, thể từ các chất rắn sẳn có gần gủi có trang mạng, thực tế để thảo luận và tìm ra ý tưởng tạo và nuôi tinh thể. sẳn được không? + Phân chia nhóm, yêu cầu các nhóm + Chia sẻ ý tưởng thảo luận.

Có thể sử dụng các nguyên liệu như + Tổ chức cho HS phát triển ý tưởng muối ăn, phèn để tạo và nuôi tinh thể. tạo và nuôi tinh thể. +Thống nhất ý tưởng Nội dung 4: Lập kế hoạch thực hiện dự án

Hoạt động của HS

ƠN

Hướng dẫn của GV

NH

+ Trên cơ sở các ý tưởng đã thống + Các nhóm thảo luận, lên kế hoạch nhất, GV gợi ý cho các nhóm lên kế thực hiện nhiệm vụ (nhiệm vụ, người thực hiện, thời lượng, phương pháp, hoạch thực hiện dự án. phương tiện, sản phẩm). + Yêu cầu sản phẩm của dự án: Bài ghi chép các kiến thức tìm hiểu về + Thiết kế sơ đồ quy trình tạo và nuôi chất rắn kết tinh và chất rắn vô định tinh thể + Tạo và nuôi tinh thể hình

QU Y

Tinh thể phèn và muối ăn kèm theo sơ + Thiết kế powperpoint và trình bày. đồ quy trình tạo và nuôi tinh thể.

Bài thuyết trình về quá trình tạo và nuôi tinh thể.

Hoạt động 2: Thực hiện dự án và xây dựng sản phẩm (1 tháng làm việc ở nhà)

KÈ M

Bước 1: Thiết kế sơ đồ tiến trình tạo và nuôi tinh thể + Các nhóm nghiên cứu tài liệu SGK Vật lý 10 bài 34 – Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. Các kiến thức về quy trình tạo và nuôi tinh thể trên sách, báo, internet… ở nhà về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.

DẠ Y

+ Vận dụng các kiến thức vật lý và hóa học, kĩ năng về Vật lý, Công nghệ, Toán học xây dựng các phương án tạo và nuôi tinh thể của một số chất rắn.

Sản phẩm cần đạt: + Bài ghi cá nhân về các kiến thức bài học, kiến thức tìm hiểu được về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. + Bản thiết kế sơ đồ tiến trình tạo và nuôi tinh thể và bản thuyết minh kèm theo.

29

(GV hướng dẫn hỗ trợ HS trong quá trình thực hiện thông qua nhóm Group Zalo và Facebook)

OF FI CI AL

 Sơ đồ quy trình tạo và nuôi đa tinh thể và đơn tinh thể do HS thiết kế

NH

ƠN

Sơ đồ quy trình tạo, nuôi đa tinh thể và đơn tinh thể

QU Y

SƠ ĐỒ QUY TRÌNH TẠO VÀ NUÔI TINH THỂ

SƠ ĐỒ QUY TRÌNH NUÔI ĐƠN TINH THỂ

B1: Đun nước nóng (120ml)

B1: Tạo mầm tinh thể

B2: Cho muối hoặc phèn vào (50–100g)

B2: Chọn mầm tinh thể

KÈ M

B3: Tạo dung dịch siêu bão hòa (khuấy B3: Tạo dung dịch nuôi tinh thể tan càng nhiều càng tốt) B4: Buộc mầm tinh thể vào sợi chỉ B4: Lọc dung dịch qua khăn giấy B5: Cho mầm tinh thể vào dung dịch B5: Đổ dung dịch vào 1 bình sạch

B6: Thêm màu vào dung dịch (nếu cần) B7: Buộc sợi dây chỉ quanh que

B6: Kiểm tra tinh thể thường xuyên B7: Dùng sơn móng tay để tạo lớp bảo vệ

DẠ Y

B8: Cắt sợi dây chỉ có độ dài phù hợp đủ để sợi dây lơ lửng trong dung dịch B9: Đặt que ngang miệng bình B10: Đặt bình ở nơi an toàn, vững chãi B11: Chờ tinh thể kết tinh 30

+ Phèn, muối ăn, CuSO4, .... + Nước, giấy lọc, bình (lọ) đựng

OF FI CI AL

 Quy trình tạo, nuôi đa tinh thể và đơn tinh thể do HS xây dựng I. Quy trình tạo và nuôi tinh thể 1. Chuẩn bị

+ Màu thực phẩm, hoặc màu hóa học (Phèn + Crôm) + Dây chỉ buộc tinh thể

+ Nơi đặt bình tinh thể hoặc chuẩn bị vị trí phơi muối ăn + Ấm đun nước + Cối, chày 2. Tiến hành

ƠN

Bước 1. Đun nóng nước (Khoảng 120 ml nước) Bước 2. Chọn muối hoặc phèn

NH

 Có rất nhiều loại muối khác nhau, mỗi loại sẽ tạo thành tinh thể với hình dạng, cấu trúc khác nhau. Dưới đây là một vài loại muối và đặc trưng tinh thể của chúng: - Muối ăn cần vài ngày để tạo thành tinh thể. Muối "i-ốt" tuy khó tạo thành các tinh thể hoàn hảo nhưng vẫn có thể thấy tinh thể xuất hiện.

QU Y

- Muối nhôm rất dễ tạo tinh thể, đôi khi chỉ cần vài giờ là có thể thấy các tinh thể bằng mắt thường.

- Muối đồng sunfat (CuSO4), Muối Niken sunfat (NiSO4)  Phèn chua cần khoảng 10 giờ để tạo tinh thể Bước 3. Hòa tan càng nhiều muối hoặc phèn chua càng tốt

DẠ Y

KÈ M

- Cho khoảng 50-100 gam muối vào cốc và khuấy đều đến khi dung dịch trong cốc trở nên trong suốt. Nếu lượng muối trên hòa tan hoàn toàn trong nước (tức là không thấy hạt muối nào trong dung dịch), hãy cho thêm một thìa nữa. Khuấy thật đều đến khi còn hạt muối không thể hòa tan vào dung dịch. Cách này chính là cách tạo dung dịch siêu bão hòa. Đây là trạng thái mà dung dịch (phần chất lỏng) chứa nhiều muối hơn so với lượng muối mà nước ở điều kiện bình thường có thể hòa tan.

- Làm tương tự đối với phèn chua

Bước 4. Lọc dung dịch qua khăn giấy để tinh thể hình thành có độ trong suốt lấp lánh Bước 5. Đổ dung dịch trên vào một bình sạch Đổ dung dịch một cách cẩn thận vào lọ hoặc một bình chứa trong suốt, chịu 31

nhiệt. Bình chứa phải thật sạch để không làm ảnh hưởng đến quá trình kết tinh.

OF FI CI AL

Đổ từ từ dung dịch vào bình chứa và chú ý không để các hạt muối trong dung dịch rơi vào bình. Nếu trong bình có muối hạt thì tinh thể sẽ bắt đầu kết tinh xung quanh những hạt đó thay vì trên sợi dây sẽ đặt vào ở những bước tiếp theo.

Bước 6. Thêm màu thực phẩm vào bình

Thêm vài giọt phẩm màu vào dung dịch là có thể tạo màu cho tinh thể. Phẩm màu có thể khiến tinh thể không được to đẹp tuy nhiên cũng không ảnh hưởng quá nhiều.

Bước 7. Buộc một sợi dây chỉ đã bện nhiều lớp quanh que

Độ dài của que (nhựa, gỗ) phải đủ để đặt ngang trên miệng bình. Những kẽ nhỏ và bề mặt xù xì của sợi dây là địa điểm lý tưởng để tinh thể muối hoặc phèn bám vào và kết tinh.

Bước 8. Cắt dây với độ dài vừa đủ để toàn bộ sợi dây lơ lửng trong dung dịch

NH

Bước 9. Đặt que ngang miệng bình

ƠN

Tinh thể sẽ chỉ bám vào đoạn dây được nhúng trong dung dịch, vì thế cần cắt sợi dây có độ dài phù hợp để đoạn cuối của dây không chạm vào đáy bình, nếu dây quá dài tinh thể sẽ thành một khối hỗn độn và xù xì.

Dây buộc ở que cần được thả vào dung dịch. Dùng băng dính để cố định que vào thân bình. Không để sợi dây chạm vào thành bình.

Bước 10. Đặt bình ở nơi vững chãi, an toàn

QU Y

Để tạo được một khối tinh thể lớn, hãy đặt bình ở nơi đón được nhiều ánh nắng mặt trời hoặc đặt trước quạt (chạy ở mức gió nhỏ nhất).

Chọn nơi râm mát nếu muốn tạo được một đơn tinh thể lớn thay vì một cụm tinh thể. Nên bình (lọ) dung dịch trên một miếng mút hoặc những vật liệu chống sốc, giảm chấn động, rung lắc.

KÈ M

Bước 11. Chờ tinh thể kết tinh

DẠ Y

Thường xuyên kiểm tra xem tinh thể đã kết tinh trên sợi dây chưa. Muối ăn thường bắt đầu kết tinh sau một đến hai ngày, đôi khi phải mất cả tuần. Những tinh thể li ti trên sợi dây sẽ tiếp tục tăng kích cỡ trong vài tuần tiếp theo. Khi nước nguội dần, lượng muối trong dung dịch vẫn cao hơn lượng muối có thể hòa tan trong nước lạnh. Chính điều này khiến phân tử muối trong dung dịch không ổn định, dẫn đến mất nước và bám vào sợi dây.

II. Quy trình nuôi đơn tinh thể

Bước 1. Tạo mầm tinh thể Đổ dung dịch nước muối vào bình chứa và chờ vài ngày sẽ thấy một lớp tinh thể xuất hiện dưới đáy bình.

32

OF FI CI AL

Nên dùng một bình nông, dẹt và có miệng rộng, bình chứa kiểu này sẽ dễ dàng có được các tinh thể tách riêng rẽ không dính với các tinh thể khác.

Bước 2. Chọn một tinh thể mầm

Khi đã có tinh thể, hãy đổ phần dung dịch đi, sử dụng nhíp để gắp tinh thể lên và xem xét chọn ra "tinh thể mầm". Tinh thể mầm chính là nhân/mầm để nuôi được một tinh thể mới lớn hơn.

Chọn tinh thể mầm phù hợp với những điểm sau (sắp xếp theo tầm quan trọng giảm dần): - Chọn một tinh thể đơn lẻ không dính với tinh thể khác.

- Chọn tinh thể có bề mặt phẳng đều và cạnh thẳng.

- Chọn tinh thể càng lớn càng tốt (ít nhất là bằng hạt đậu)

ƠN

- Tốt nhất là chọn ra một vài tinh thể đơn đáp ứng đủ các điều kiện trên, sau đó đặt chúng vào các bình hoặc lọ riêng biệt.

Bước 3. Buộc hoặc gắn dây vào tinh thể mầm

NH

Dùng keo siêu dính (keo con voi chẳng hạn) dính một đầu của dây vào tinh thể hoặc buộc dây quanh tinh thể.

Nên dùng dây nhẵn, tinh thể sẽ không kết tinh trên dây mà sẽ kết tinh trên bề mặt tinh thể mầm.

Bước 4. Tạo dung dịch mới

QU Y

Chuẩn bị nước cất và muối cùng loại với tinh thể mầm. Hòa tan muối vào nước tạo thành một dung dịch vừa đủ bão hòa. Một dung dịch chưa bão hòa có thể hòa tan tinh thế mầm, trong khi dung dịch quá bão hòa sẽ làm cho các hạt muối dính vào tinh thể mầm, cuối cùng sẽ tạo thành một khối hỗn độn không đẹp.

Bước 5. Cho tinh thể mầm và dung dịch mới vào một bình chứa sạch

KÈ M

Đổ dung dịch bão hòa mới chuẩn bị vào bình, sau đó treo tinh thể lơ lửng ở giữa bình.

DẠ Y

- Đặt bình ở nơi tối, mát, trong một hộp bìa các-tông chẳn hạn.

- Lót đáy bình bằng một tấm mút xốp hoặc một chất liệu chống sốc, giảm va đập.

- Phủ lên mặt bình một miếng giấy lọc cà phê, một tờ giấy hoặc một lớp vải mỏng để tránh bụi rơi vào phần dung dịch bên trong.

Bước 6. Kiểm tra tinh thể thường xuyên Thời gian này tinh thể sẽ lớn chậm hơn bởi những hạt muối chỉ bắt đầu bám vào tinh thể mầm khi một phần nước đã bốc hơi khỏi dung dịch. Trong điều kiện thuận lợi, khối tinh thể sẽ phát triển theo hình dạng của tinh thể mầm.

Cứ khoảng 2 tuần nên lọc lại dung dịch bằng giấy lọc cà phê hoặc vải dày để loại 33

Bước 7. Dùng sơn móng tay để tạo lớp bảo vệ

OF FI CI AL

bỏ chất bẩn.

Khi tinh thể đã đạt tới kích cỡ mong muốn, nhấc nó ra khỏi dung dịch và để ráo.

Có thể quét lên bề mặt tinh thể một lớp sơn móng tay trong.  Tạo và nuôi tinh thể phèn chúng ta tiến hành các bước tương tự như trên Bước 2: Tạo và nuôi tinh thể

Sau đây chúng tôi xin giới thiệu một số sản phẩm tinh thể của HS lớp 10A1, 10A2, 10A3 trường THPT Tương Dương 2.

Đơn tinh thể phèn Đơn tinh thể phèn

Đa tinh thể phèn

Lớp 10A2

DẠ Y

KÈ M

Tinh thể NaCl

QU Y

NH

ƠN

Lớp 10A1

Tinh thể NaCl

Đơn tinh thể phèn Đa tinh thể phèn

Tinh thể phèn Crom

34

Đa tinh thể phèn

OF FI CI AL

Lớp 10A3

Đa tinh thể

Đơn tinh thể phèn

ƠN

K2Cr2O7

Đa tinh thể phèn

Hình 9: Hình ảnh một số tinh thể có được sau dự án - HS hoàn thiện sản phẩm.

NH

Bước 3: Hoàn thành báo cáo để chuẩn bị trình bày sản phẩm.

- Viết bài báo cáo trình bày về sản phẩm

+ Các kiến thức về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình

QU Y

+ Sản phẩm tinh thể đã tạo và nuôi thành công: Vật liệu, cách làm. + Bài thuyết trình về về quá trình tạo và nuôi tinh thể.

GV hướng dẫn hỗ trợ HS trong quá trình hoàn thiện sản phẩm và chuẩn bị báo cáo.

Hoạt động 3: Báo cáo kết quả (1 tiết – 45 phút)

KÈ M

Bước 1: Báo cáo các sản phẩm về tinh thể phèn và muối ăn Nội dung

Hướng dẫn của GV

Hoạt động của HS

DẠ Y

Báo cáo kết + Tổ chức cho các nhóm báo cáo + Các nhóm báo cáo kết quả sản phẩm và thảo luận. quả.

Đánh giá

+ Gợi ý cho các nhóm nhận xét, + Trình chiếu powerpint. bổ sung cho các nhóm khác. + Các nhóm tham gia phản hồi về phần trình bày của nhóm bạn.

+ GV hướng dẫn HS tự đánh giá, HS đánh giá sản phẩm theo đánh giá đồng đẳng. Sau đó GV sẽ các tiêu chí lớp đã thống 35

đánh giá HS, công bố kết quả.

kiến + GV tổ chức cho HS trả lời các + HS thảo luận và trả lời câu hỏi định hướng kiến thức bài các câu hỏi GV. học: + Ghi nhớ kiến thức cần (1) Tinh thể được hình thành như nắm của bài học. thế nào?

OF FI CI AL

Chốt thức

nhất đưa ra.

(2) Phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình?

(3) GV đưa ra 2 loại tinh thể yêu cầu HS phân loại chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể.

Bước 2: Đánh giá, nhận xét, tổng kết hoạt động dự án dạy học.

ƠN

+ GV nhận xét, đánh giá kết quả sản phẩm và quá trình làm việc của các nhóm theo các tiêu chí. GV khen thưởng các nhóm hoàn thành tốt nhiệm vụ, động viên và khích lệ các nhóm hoàn thành nhiệm vụ chưa tốt.

DẠ Y

KÈ M

QU Y

NH

+ GV chốt lại các kiến thức HS cần nắm được trong chủ đề. Góp thêm các ý tưởng tạo và nuôi các tinh thể của các chất rắn khác.

Hình 10. Hình ảnh nhóm HS báo cáo sản phẩm tinh thể trên lớp 36

OF FI CI AL

Các em đã tự mình sáng tạo các sản phẩm trang sức như: Vòng tay, kẹp tóc, dây chuyền, tạo hình tim

Vòng tay được làm từ phèn

QU Y

NH

ƠN

Kẹp tóc làm từ phèn

Dây chuyền làm từ phèn Crom

Hình tim phèn

Hình 11. Hình ảnh sản phẩm trang sức được HS tạo ra 6. Kết quả thực hiện sáng kiến

KÈ M

Tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng, chứng minh và đánh giá tính đúng đắn, khả thi của các biện pháp nêu ở trên với nội dung công việc như sau: Dạy học chủ đề “tạo và nuôi tinh thể” khi học bài chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình theo định hướng STEM cho các lớp 10A1, 10A2, 10A3.

DẠ Y

Dạy theo phương pháp truyền thống bài “Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình” cho các lớp 10A4, 10A5.

Tôi kiểm tra mức độ nhận thức bài của học sinh của 5 lớp qua cùng bài kiểm tra trong thời gian 15 phút (Đề kiểm tra 30 phút có trong phụ lục 03).

37

Bảng 1. Thống kê kết quả kiểm tra Lớp

Số HS

Kết quả thực nghiệm Giỏi

Khá

OF FI CI AL

Loại nhóm

TB

Yếu, kém

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

40

20

50

15

37,5

5

12,5

0

0

Đối chứng

10A4

37

11

29,7

8

21,6

16

43,3

2

5,4

Thực 10A2 nghiệm

38

16

42

12

31,6

10

26,3

0

0

Đối chứng

10A5

39

13

33,3

10

25,6

15

38,4

1

2,7

Thực 10A3 nghiệm

38

19

50

13

34,2

6

15,8

0

0

NH

ƠN

Thực 10A1 nghiệm

Biểu đồ thống kê kết quả kiểm tra HS

QU Y

25 20 15 10 0

KÈ M

5 Lớp 10A1 (TN)

Lớp 10A4 (ĐC) Giỏi

Lớp 10A2 (TN) khá

TB

Lớp 10A5 (ĐC)

Lớp 10A3 (TN)

Yếu, kém

DẠ Y

Như vậy thông qua bảng và biểu đồ thống kê kết quả kiểm tra của các lớp thực nghiệm và đối chứng chúng ta có thể thấy được: Học sinh lớp thực nghiệm nắm vững và hiểu sâu sắc kiến thức hơn học sinh đối chứng.

Sau khi áp dụng giảng dạy chủ đề cho 3 lớp 10A1, 10A2, 10A3 tại trường THPT Tương Dương 2 đã thu được kết quả khả thi và tổ chức dạy học thành công chủ đề STEM, kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, tự lực và phát triển năng lực tự học và sáng tạo của học sinh.

38

OF FI CI AL

Qua dự án các em đã chủ động xây dựng kế hoạch thực hiện, tự đưa ra và thực hiện giải pháp, hào hứng và tìm kiếm tất cả các thông tin trên mạng internet, thích thú với việc trưng bày và tham gia đánh giá kết quả dự án. Đặc biệt, qua dự án “tạo và nuôi tinh thể” đã phát huy hiệu quả tính sáng tạo vì trong quá trình thực hiện dự án, các em tìm tòi nghiên cứu kết hợp chất hóa học (như Crôm, màu thực phẩm,...) để tạo màu sắc đa dạng. Ngoài ra vận dụng kỹ năng sử dụng công nghệ thông tin để làm clip nhóm cho quá trình thực hiện dự án.

Các em rất hứng thú với các nhiệm vụ mang tính sáng tạo, có ý nghĩa thực tiễn và mong muốn được trình bày các sản phẩm do bản thân tạo ra. Nội dung dạy học dự án đã thiết kế phù hợp với trình độ và hứng thú của học sinh, với điều kiện cơ sở vật chất của trường.

Ngoài ra, sản phẩm học sinh làm ra rất rẻ, các vật dụng có thể kiếm dễ dàng xung quanh, nguồn thông tin cũng dễ dàng tìm kiếm.

DẠ Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

Phương pháp đã rèn cho học sinh kỹ năng tập trung, tích cực làm việc độc lập với các nhiệm vụ được giao, tích cực thảo luận cùng tham gia đóng góp xây dựng bài, các em hăng say tham gia thảo luận và làm thí nghiệm, tự rút ra được nội dung bài học. Tôi thấy sự hứng thú của các em trong các hoạt động cũng như trong tiết học. Các em rất tích cực trong các hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm, sáng tạo sản phẩm và nhớ và hiểu rất rõ nội dung bài học. Đặc biệt tính hiệu quả ở đây là các em đã phát huy được rất nhiều kỹ năng và năng lực như: năng lực hợp tác, năng lực thực hành, kỹ năng đọc sách, tìm kiếm thông tin, kỹ năng ghi nhớ, phân tích, tổng hợp.

39

PHẦN III. KẾT LUẬN Ý nghĩa của đề tài

OF FI CI AL

1.

Cung cấp một số cơ sở lý luận cơ bản về dạy học phát triển năng lực tự học của học sinh thông qua dạy học STEM, tổ chức dạy học các chủ đề STEM ở trường trung học và những cơ sở thực tiễn về thực trạng tổ chức dạy học STEM nhằm phát triển năng lực tự học ở một số trường THPT trên địa bàn huyện miền núi Tương Dương, từ đó phát triển năng lực cốt lõi và năng lực chuyên biệt của học sinh để thấy được tính cấp thiết của đề tài.

Thông qua dạy học các chủ đề STEM học sinh đã tự mình tạo ra các sản phẩm có tính thực tiễn phục vụ cho cuộc sống, mặc dù đang đơn giản nhưng đó chính là cơ sở để học sinh phát huy tư duy sáng tạo. Đồng thời, phát triển cho các em năng lực tự học đây là một trong các mục tiêu quan trọng trong dạy học.

QU Y

NH

ƠN

Từ kết quả trên cho thấy vai trò và ứng dụng thực tiễn của phương pháp dạy học theo dự án và dạy học nhóm là phương pháp dạy học phù hợp và hiệu quả khi dạy học theo chủ đề STEM. Việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM là khả thi, giúp HS củng cố, đào sâu kiến thức, rèn luyện, phát triển các kĩ năng, năng lực tự học. GV áp dụng linh hoạt các biện pháp vào từng nội dung và chủ đề dạy học nhất định sẽ mang lại kết quả mong đợi. Tuy nhiên, để quá trình dạy học đạt hiệu quả cao, đòi hỏi GV cần có sự chuẩn bị chu đáo, nhất là về thiết bị dạy học, các nhiệm vụ học tập cho HS. Do đó, tôi khẳng định mục đích nghiên cứu của đề tài đặt ra đã được hoàn tất. Đề tài đã đưa vào thử nghiệm thành công và nhận được những phản hồi tích cực từ giáo viên và học sinh trường THPT Tương Dương 2.

KÈ M

Đề tài của tôi mới khai thác một phần ứng dụng của việc dạy học STEM. Trong đó, tập trung phân tích xuất phát từ nhu cầu thực tiễn để đưa tới các dự án giao cho học sinh làm việc, tạo hứng thú ban đầu, hướng dẫn học sinh tự khám phá kiến thức nền để lựa chọn thiết kế sản phẩm của nhóm mình. Trong thời gian tới, tôi sẽ tiếp thu ý kiến phản hồi từ các đồng nghiệp trong và ngoài trường, để cải thiện hoàn chỉnh đề tài của mình.

Trên đây là một số kinh nghiệm của bản thân, tôi đã áp dụng, chia sẻ và thu được kết quả rất khả quan. Tuy nhiên, đây chưa hẳn là phương pháp tối ưu, xin đưa ra để đồng nghiệp tham khảo. Rất mong đồng nghiệp đóng góp ý kiến, bổ sung để bản thân ngày càng hoàn thiện hơn và có kết quả tốt hơn.

DẠ Y

2. Hướng mở của đề tài Phát triển các năng lực cốt lõi và năng lực chuyên biệt thông qua dạy học chủ đề STEM vật lý THPT và các môn khoa học khác. Các sản phẩm STEM tạo ra sau mỗi chủ đề có tính ứng dụng cao hơn trong thực tiễn, gắn liền với các vấn đề cấp bách của xã hội.

40

3. Một số kiến nghị

DẠ Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI CI AL

Từ kết quả thu được, tôi nghĩ nên triển khai rộng rãi để các giáo viên học tập áp dụng xây dựng chủ đề cho bộ môn của mình.

41

TÀI LIỆU THAM KHẢO

OF FI CI AL

1. Bộ GD-ĐT (2018). Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí (ban hành kèm

ƠN

theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ trưởng Bộ GDĐT).

2. Bộ GD-ĐT (2019). Giáo dục STEM trong Chương trình Giáo dục phổ thông.

Tài liệu tập huấn giáo viên.

3. TS. Nguyễn Thanh Nga, TS. Phùng Việt Hải, Ths. Hoàng Phước Muội – Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho HS trung học cơ sở và trung học phổ thông – NXB ĐH sư phạm TP Hồ Chí Minh 2018 4. Nguyễn Sỹ Nam, Đào Ngọc Chính, Phan Thị Bích Lợi – Một số vấn đề về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông mới – Tạp chí GD, Số đặc biệt tháng 9/2018, tr 25-29 5. Đỗ Thị Phương Thảo, Nguyễn Thị Thúy Hằng – Quan điểm về giáo dục STEM từ sinh viên sư phạm Vật lý - Tạp chí Khoa học, Trường ĐH Cần Thơ, Tập 54, số 9C (2018), tr 94-103.

6. Đỗ Hương Trà (Chủ biên), Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, Phạm Xuân Quế, Dương Xuân Quý – Dạy học phát triển năng lực môn vật lý trung học phổ thông.

7. Nội dung, chuẩn kiến thức và kĩ năng chương trình Vật lý 10.

NH

8. Sách giáo khoa Vật lý 10, sách giáo viên Vật lý 10.

9. Bộ GD và ĐT- Hà Nội (01/2017), Tài liệu tập huấn Phương pháp và kĩ thuật tổchức hoạt động học theo nhóm và hướng dẫn học sinh tự học Môn Vật lý

QU Y

10. TS Đỗ Hương Trà (2012), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học Vật Lí ở trường phổ thông, NXB Đại Học Sư Phạm 11. Nguyễn Lăng Bình, Đỗ Hương Trà ( 2017), Dạy và học tích cực -Một số phương pháp và kĩ thuật dạy học, NXB Đại Học Sư Phạm

DẠ Y

KÈ M

12. PGS TS Huỳnh Văn Sơn (2018), Phương pháp dạy học phát triển năng lực học sinh phổ thông, NXB ĐHSP TP HCM

42

PHẦN PHỤ LỤC

OF FI CI AL

Phụ lục 01: Phiếu khảo sát giáo viên

PHIẾU TÌM HIỂU VỀ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Kính chào quý Thầy Cô !

Chúng tôi đang tìm hiểu thực tế để xác định các giải pháp góp phần nâng cao chất lượng dạy học các môn Khoa học Tự nhiên trên địa bàn tỉnh Nghệ An. Xin quý Thầy (Cô) vui lòng giúp đỡ cho ý kiến về những vấn đề dưới đây.

Ghi chú: Thầy (Cô) chọn phương án trả lời nào thì đánh dấu X vào ô trống ở phương án đó. Mỗi câu hỏi có thể chọn một hoặc nhiều phương án trả lời khác nhau.

Câu 1. Trong thực tế, Thầy (Cô) đã sử dụng các loại thiết bị dạy học sau ở mức độ nào? Hãy đánh dấu (X) vào ô tương ứng với mức độ sử dụng thực tế của Thầy (Cô).

Bảng 1.1. Ý kiến đánh giá của Thầy (Cô) đã sử dụng các loại thiết bị Loại thiết bị dạy học Phiếu học tập

2

Tranh ảnh, mô hình

3

Thí nghiệm thực

4

Phim, video clip

5

Thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm ảo

6

Website dạy học

Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa bao giờ

QU Y

NH

1

ƠN

Mức độ sử dụng

TT

KÈ M

Nếu Thầy (Cô) còn sử dụng các loại thiết bị dạy học khác xin viết tiếp vào các dòng tiếp theo…………………………………………………………………………………

Câu 2. Thầy (Cô) đánh giá thế nào về tác dụng phát huy tính tự lực, tích cực nhận thức, phát triển tư duy, năng lực sáng tạo ở học sinh phổ thông của các phương pháp dạy học sau đây ? (Thầy (Cô) có thể điền thêm các phương pháp dạy học khác)

DẠ Y

Bảng 1.2. Ý kiến đánh giá của Thầy (Cô) về tác dụng phát huy tính tự lực, tích cực nhận thức, phát triển tư duy, năng lực sáng tạo ở học sinh.

TT

Tên phương pháp dạy học

Tác dụng phát huy tính tự lực, tích cực nhận thức, phát triển tư duy, năng lực sáng tạo 43

Phương pháp thuyết trình

2

Phương pháp đàm thoại

3

Phương pháp thực nghiệm

4

Phương pháp mô hình

5

Phương pháp trình bày nêu vấn đề

6

Phương pháp tìm tòi một phần

7

Phương pháp nghiên cứu

8

Dạy học dự án

9

Dạy học ngoại khóa vật lí

10

Phương pháp Bàn tay nặn bột

11

Giáo dục STEM

12

……

Ý kiến khác

NH

ƠN

1

Không tốt

OF FI CI AL

Tốt

Câu 3. Thầy (cô) đã nghiên cứu và vận dụng phương pháp Bàn tay nặn bột vào dạy học ở mức độ nào ?

QU Y

Chưa nghiên cứu Đã nghiên cứu

Chưa vận dụng Đã vận dụng

Nếu đã vận dụng thì Thầy (Cô) đã vận dụng vào dạy loại bài học nào?

KÈ M

Bài học xây dựng kiến thức mới Bài học củng cố kiến thức Bài học vận dụng kiến thức

Các loại bài học khác: ………………………………………………………

DẠ Y

Câu 4. Dạy học theo giáo dục STEM. Thầy (Cô) đã nghe tên chưa? Đã biết gì về nội dung? Đã vận dụng ở mức độ nào?

Chưa bao giờ nghe Biết, chưa vận dụng Đã vận dụng 44

Bài học xây dựng kiến thức mới Bài học củng cố kiến thức Bài học vận dụng kiến thức

OF FI CI AL

Nếu đã vận dụng thì Thầy (Cô) đã vận dụng vào dạy loại bài học nào ?

Các loại bài học khác: …………………………………………………………

Câu 5. Quan điểm của Thầy (Cô) về dạy học theo giáo dục STEM? Giáo dục STEM chỉ dạy học kiến thức đơn môn Giáo dục STEM chỉ dạy học kiến thức liên môn

Giáo dục STEM dạy học được kiên thức đơn môn hoặc liên môn

Câu 6. Thầy (Cô) đã nghiên cứu và tổ chức “Dạy học theo dự án” trong dạy học ở mức độ nào?

ƠN

Chưa nghiên cứu Đã nghiên cứu Đã vận dụng

NH

Chưa vận dụng

Nếu đã vận dụng thì Thầy (Cô) đã vận dụng vào dạy loại bài học nào?

Bài học xây dựng kiến thức mới

QU Y

Bài học củng cố kiến thức

Bài học vận dụng kiến thức Các loại bài học khác: ………………………………………………………

Câu 7. Thầy (Cô) đã tổ chức “Ngoại khóa” cho HS ở mức độ nào?

Chưa tổ chức ngoại khóa

KÈ M

Đã có tổ chức ngoại khóa

Nếu đã tổ chức ngoại khóa thì Thầy (Cô) đã tổ chức theo hình thức nào?

Tổ chức đọc sách, báo, kể chuyện về khoa học, kỹ thuật.

Tổ chức làm báo tường, tập san.

DẠ Y

Tổ chức triển lãm các thành tựu ứng dụng khoa học, kỹ thuật.

Tổ chức tham quan các công trình ứng dụng kiến khoa học, kỹ thuật.

Tổ chức câu lạc bộ, dạ hội, đố vui, trò chơi về khoa học, kỹ thuật.

Tổ chức nhóm học sinh hoạt động sáng tạo về khoa học, kỹ thuật.

Tổ chức hội thi thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ khoa học, kỹ thuật..

45

Các hình thức khác: ………………………………………………………… .

OF FI CI AL

Câu 8. Thầy (cô) có thường xuyên quan tâm đến việc phát triển NLTH cho HS? Thường xuyên Tỉnh thoảng Chưa bao giờ

Câu 9. Thầy (cô) đánh giá tầm quan trọng của việc dạy học các chủ đề vật lí theo giáo dục STEM đối với học sinh?

Rất quan trọng Quan trọng Bình thường Không quan trọng

ƠN

Câu 10. Theo thầy (cô), để phát triển NL tự học cho HS, việc sử dụng dạy học chủ đề vật lí theo giáo dục STEM có cần thiết không?

Cần thiết Không cần thiết

NH

Rất cần thiết

Câu 11. Theo thầy (cô), hoạt động nào trong tiến trình tổ chức dạy học STEM GV nên tổ chức cho HS tự học và tự học có hướng dẫn?

QU Y

Xác định vấn đề

Nghiên cứu kiến thức và đề xuất giải pháp Lựa chọn giải pháp

Chế tạo mẫu thử nghiệm và đánh giá Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh

KÈ M

Câu 12. Theo thầy cô, HS có hứng thú khi được hướng dẫn tự học?

Hứng thú

Khá hứng thú

Không hứng thú

DẠ Y

Câu 13. Theo thầy cô, khi tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM thầy (cô) gặp khó khăn gì?

Không có thời gian đầu tư thiết kế chủ đề Khó chọn lọc chủ đề phù hợp với nội dung bài dạy Không có nhiều nguồn tư liệu tham khảo 46

Nội dung kiến thức quá khó với HS

Trình độ GV còn hạn chế Phải bổ sung kiến thức của môn học khác Tăng cường những kiến thức thực tiễn Trình độ HS không đồng đều

OF FI CI AL

Dạy học theo định hướng giáo dục STEM không đem lại kết quả cao trong các kỳ thi khảo sát hiện nay

Thiếu thốn về cơ sở vật chất, không đảm bảo điều kiện để dạy học theo định hướng giáo dục STEM HS không hứng thú với việc học theo định hướng STEM

Câu 13. Những khó khăn mà thầy (cô) gặp phải trong việc trong việc phát triển năng lực tự học cho học sinh?

ƠN

Chương trình học còn nặng chưa phù hợp với định hướng phát triển năng lực Sĩ số lớp học đông

NH

Mất nhiều thời gian

Chưa nắm rõ nội dung của việc phát triển NL tự học

DẠ Y

KÈ M

QU Y

Chân thành cảm ơn quý thầy cô!

47

OF FI CI AL

Phụ lục 02: Phiếu khảo sát ý kiến học sinh

PHIẾU TÌM HIỂU HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH Trường :….………………. Lớp: ..…… Họ và tên: ………………………

Thực tế ở trường em đã được tham gia ở mức độ nào trong mỗi hoạt động học tập dưới đây ? Đồng ý với mức độ nào thì hãy đánh dấu X vào ô tương ứng với mức độ đó.

Câu 1. Các hoạt động học tập vật lý ở trường THPT

Các mức độ

TT

Các hoạt động học tập vật lý ở trường THPT Nghe GV nêu nội dung cần nghiên cứu khi vào bài học mới

2

Được đọc tình huống ở đầu bài học SGK khi vào bài học mới

3

Được nghe giáo viên mô tả một hiện tượng hoặc kể một câu chuyện liên quan đến bài học khi bắt đầu vào bài học mới

4

Được giáo viên yêu cầu nhắc lại một kiến thức cũ hoặc kể lại một kinh nghiệm đã biết, rồi giáo viên hỏi vặn và vào bài học mới

5

Được quan sát tranh, ảnh hoặc xem mô hình rồi vào bài mới

6

Được xem một đoạn video clip rồi vào bài học mới

7

Được nghe GV mô tả một TN rồi vào bài học mới

8

Được xem giáo viên làm một thí nghiệm rồi vào bài học mới

9

Được tự làm thí nghiệm, thấy vấn đề rồi vào bài học mới

11 12

NH

QU Y

Nghe giáo viên nêu dự đoán của vấn đề mới rồi phải nhắc lại.

Nghe GV nêu các dự đoán của vấn đề mới, thảo luận, lựa chọn.

Xung phong nêu các dự đoán của vấn đề mới, GV bổ sung.

Thảo luận nhóm, nêu dự đoán của vấn đề mới, GV bổ sung.

DẠ Y

13

KÈ M

10

ƠN

1

Thường Thỉnh Chưa xuyên thoảng bao giờ

14

Nghe GV nêu hệ quả, phương án kiểm tra dự đoán và nhắc lại.

15

Nghe GV suy luận ra hệ quả, phương án kiểm tra dự đoán.

16

GV nêu vài ba hệ quả, phương án rồi thảo luận, lựa chọn.

48

Xung phong nêu hệ quả, phương án kiểm tra dự đoán, GV bổ sung.

18

Thảo luận nhóm, nêu hệ quả, phương án kiểm tra dự đoán, GV bổ sung

19

Nghe GV gợi ý, tự suy luận ra hệ quả, phương án kiểm tra dự đoán.

20

Xem giáo viên làm thí nghiệm và thu thập kết quả.

21

Quan sát thí nghiệm do giáo viên làm, tự mình thu thập kết quả.

22

GV lắp sẵn dụng cụ. HS phải làm thí nghiệm, thu thập kết quả.

23

Giao viên cho dụng cụ. HS phải tự lắp dụng cụ, tự làm TN

24

GV cho các dụng cụ. HS phải tự chọn dụng cụ, tự lắp, tự làm TN

25

Được đề xuất tiến trình TN, tự chọn, tự tìm dụng cụ, tự lắp, tự làm TN, thu thập kết quả.

26

Nghe giáo viên thông báo luôn kết luận khẳng định dự đoán

27

Nghe GV và lớp đàm thoại rồi nghe GV rút ra kết luận

28

Được xung phong phát biểu kết luận, nghe giáo viên bổ sung.

29

Thảo luận nhóm rút ra kết luận, đại diện trình bày, GV bổ sung.

30

Phải trả lời tại lớp các câu hỏi vận dụng trong Sách giáo khoa

31

Được giao làm các bài tập trong Sách bài tập

32

Phải giải thích hiện tượng, ứng dụng thực tiễn do GV nêu thêm

33

Phải dự đoán hiện tượng xảy ra do GV nêu thêm tình huống

35 36

ƠN

NH

QU Y

KÈ M

34

OF FI CI AL

17

Phải tự tìm thêm các ứng dụng thực tiễn của kiến thức mới.

Phải nghĩ một phương án mới để kiểm tra lại kiến thức vừa học.

Giải bài tập thí nghiệm ở nhà bằng các thiết bị tự làm.

DẠ Y

37 Tự chế tạo các vật dụng, sản phẩm kĩ thuât mà Thầy (Cô) yêu cầu 38

Đọc sách, báo, nghe kể chuyện về khoa học, kĩ thuật

39

Tham gia làm báo tường, tập san khoa học, kĩ thuật.

40

Được xem triển lãm các thành tựu ứng dụng khoa học, kĩ thuật.

49

Được tham quan các công trình ứng dụng khoa học, kĩ thuật

42

Đã nghe về giáo dục STEM

43

Tham gia câu lạc bộ, dạ hội , đố vui, trò chơi khoa học, kĩ thuật

44

Tham gia nhóm học sinh hoạt động sáng tạo khoa học, kĩ thuật.

45

Tham gia hội thi thiết kế, chế tạo các dụng cụ khoa học, kĩ thuật.

56

Xây dưng kế hoạch và tiến hành chế tạo ra một sản phẩm

47

Tham gia ngày hội giáo dục STEM

48

Được thầy (cô) hướng dẫn chế tạo sản phẩm theo giáo dục STEM

OF FI CI AL

41

ƠN

Câu 2. Có bao giờ các em tự học (tự đọc sách, tự làm bài tập,…) môn vật lí mà không cần người khác nhắc nhở học?

Thỉnh thoảng Chưa bao giờ

NH

Thường xuyên

Câu 3. Đối với môn vật lý, các em đã áp dụng phương pháp tự học như thế nào?

Thường xuyên

QU Y

Thỉnh thoảng

Chưa bao giờ

Câu 4. Trong giờ học vật lý, thầy (cô) tổ chức cho các em tự học không?

Thường xuyên

KÈ M

Thỉnh thoảng

Chưa bao giờ

Câu 5. Trong giờ học vật lý, thầy (cô) có thường xuyên tổ chức học tập chủ đề theo STEM không?

Thường xuyên

DẠ Y

Thỉnh thoảng

Chưa bao giờ

Câu 6. Trong giờ học vật lý, thầy (cô) tổ chức dạy học chủ đề theo STEM các em thấy thế nào?

Rất hứng thú 50

Bình thường Không hứng thú

OF FI CI AL

Hứng thú

Câu 7. Tiết học vật lý có tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM các em hiểu bài và vận dụng kiến thức như thế nào so với tiết học bình thường?

Rất tốt Tốt Bình thường Không tốt Câu 8. Theo em, việc tự học hiện nay là Rất quan trọng

ƠN

Quan trọng Không quan trọng

DẠ Y

KÈ M

QU Y

NH

Xin chân thành cảm ơn các em!

51

Phụ lục 03: Đề kiểm tra 30 phút

OF FI CI AL

ĐỀ KIỂM TRA 30 PHÚT

Câu 1: Trong tinh thể, các hạt (nguyên tử, phân tử, ion) A. dao động nhiệt xung quanh vị trí cân bằng.

B. đứng yên tại những vị trí xác định.

C. chuyển động hỗn độn không ngừng.

D. chuyển động trên quỹ đạo tròn xung quanh một vị trí xác định.

Câu 2: Cấu trúc tạo bởi các hạt mà mỗi hạt đó dao động nhiệt xung quanh một vị trí cân bằng trùng với đỉnh của khối lập phương là A. tinh thể thạch anh.

B. tinh thể muối ăn.

C. tinh thể kim cương.

D. tinh thể than chì

ƠN

Câu 3: Tinh thể của một chất

A. được tạo thành từ cùng một loại hạt thì có tính chất vật lí giống nhau.

B. được hình thành trong quá trình nóng chảy.

NH

C. được tạo thành từ cùng một loạt hạt thì có dạng hình học giống nhau.

D. có kích thước càng lớn nếu tốc độ kết tinh càng nhỏ.

Câu 4: Kim cương có tính chất vật lí khác với than chì vì

QU Y

A. cấu trúc tinh thể không giống nhau.

B. bản chất các hạt tạo thành tinh thể không giống nhau.

C. loại liên kết giữa các hạt trong tinh thể khác nhau.

D. kích thước tinh thể không giống nhau.

Câu 5: Chất rắn kết tinh không có đặc tính nào sau đây?

KÈ M

A. Chất rắn đa tinh thể có tính đẳng hướng.

B. Ở mỗi áp suất, mỗi cấu trúc tinh thể có nhiệt độ nóng chảy xác định, không đổi.

C. Chất rắn đơn tinh thể có tính dị hướng.

DẠ Y

D. Cấu trúc tinh thể được tạo thành từ cùng một loại hạt thì có tính chất vật lí giống hệt nhau.

Câu 6: Chất nào sau đây có tính dị hướng?

A. Thạch anh

B. Đồng

C. Kẽm

D. Thủy tinh

Câu 7: Tính chất chỉ có ở chất rắn đơn tinh thể là A. có nhiệt độ nóng chảy không xác định.

C. tính dị hướng.

52

B. có nhiệt độ nóng chảy xác định.

D. có cấu trúc tinh thể.

OF FI CI AL

Câu 8: Vật nào sau đây không có cấu trúc tinh thể?

A. Hạt muối.

C. Viên kim cương.

B. Chiếc cốc làm bằng thủy tinh.

D. Miếng thạch anh.

Câu 9: Đặc điểm và tính chất nào sau đây không liên quan đên chất rắn chất rắn vô định hình?

A. Không có cấu trúc tinh thể.

B. Không có nhiệt độ nóng chảy (hay đông đặc) xác định.

C. Có tính dị hướng.

D. Khi bị nung nóng chúng mềm dần và chuyển sang lỏng.

Câu 10: Phân loại các chất rắn theo cách nào dưới đây là đúng?

ƠN

A. Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.

B. Chất rắn đơn tinh thể và vật rắn vô định hình.

C. Chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể.

NH

D. chất rắn vô định hình và chất rắn đa tinh thể.

Câu 11: Kim cương và than chì

A. Là chất rắn được cấu tạo từ cùng các nguyên tử cacbon (C).

QU Y

B. Có cấu trúc tinh thể giống nhau.

C. Đều không dẫn điện.

D. Có tính chất vật lí giống nhau

Câu 12. Chọn câu đúng trong các câu sau đây: A. Chất rắn kết tinh là chất rắn có cấu tạo từ một tinh thể.

KÈ M

B. Chất rắn có cấu tạo từ những tinh thể rất nhỏ liên kết hỗn độn thuộc chất rắn kết tinh.

C. Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định và có tính dị hướng.

D. Chất rắn có nhiệt độ nóng chảy xác định, chất rắn đó thuộc chất rắn kết tinh.

Câu 13. Chất rắn vô định hình và chất rắn kết tinh:

DẠ Y

A. Khác nhau ở chỗ chất rắn kết tinh có cấu tạo từ những kết cấu rắn có dạng hình học xác định, còn chất rắn vô định hình thì không.

B. Giống nhau ở điểm là cả hai lọai chất rắn đều có nhiệt độ nóng chảy xác định.

C. Chất rắn kết tinh đa tinh thể có tính đẳng hướng như chất rắn vô định hình.

D. Giống nhau ở điểm cả hai đều có hình dạng xác định.

53

Câu 14. Chọn câu đúng trong các câu sau đây:

OF FI CI AL

A. Các phân tử chất rắn kết tinh chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng cố định được gọi là nút mạng.

B. Chất rắn có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau, nghĩa là các phân tử khác nhau, thì có tính vật lý khác nhau.

C. Tính chất vật lý của chất kết tinh bị thay đổi nhiều là do mạng tinh thể có một vài chỗ bị sai lệch.

D. Tính chất dị hướng hay đẳng hướng của chất kết tinh là do mạng tinh thể có một vài chỗ bị sai lệch gọi lỗ hỏng.

Câu 15. Vật rắn tinh thể có đặc tính nào sau đây?

A. Có cấu trúc tinh thể, có tính dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định.

B. Có cấu trúc tinh thể, có tính đẳng hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định.

ƠN

C. Có cấu trúc tinh thể, có tính đẳng hướng hoặc dị hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác đinh.

NH

D. Có cấu trúc mạng tinh thể, có tính đẳng hướng hoặc dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định.

Câu 16. Khi so sánh đặc tính của vật rắn đơn tinh thể và vật rắn vô định hình, kết luận nào sau đây là đúng?

QU Y

A. Vật rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy hay đông đặc xác định còn vật rắn vô định hình có tính đẳng hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

B. Vật rắn đơn tinh thể có tính đẳng hướng có nhiệt độ nóng chảy hay đông đặc xác định, vật rắn vô định hình có tính dị hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

KÈ M

C. Vật rắn đơn tinh thể có tính đẳng hướng, không có nhiệt độ nóng chảy hay đông đặc xác định, vật rắn vô định hình có tính dị hướng, có nhiệt độ nóng chảy xác định.

D. Vật rắn đơn tinh thể có tính dị hướng, không có nhiệt độ nóng chảy hay đông đặc xác định, vật rắn vô định hình có tính đẳng hướng, không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

Câu 17. Khi nói về mạng tinh thể điều nào sau đây sai?

DẠ Y

A. Tính tuần hoàn trong không gian của tinh thể được biểu diễn bằng mạng tinh thể.

B. Trong mạng tinh thể, các hạt có thể là ion dương , ion âm, có thể là nguyên tử hay phân tử.

54

C. Mạng tinh thể của tất cả các chất đều có hình dạng giống nhau.

OF FI CI AL

D. Trong mạng tinh thể, giữa các hạt ở nút mạng luôn có lực tương tác, lực tương tác này có tác dụng duy trì cấu trúc mạng tinh thể.

Câu 18. Đặc tính nào là của chất rắn vô định hình?

A. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định.

B. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định.

C. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định.

D. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định.

Câu 19. Đặc tính nào là của chất đa tinh thể?

A. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định.

B. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định.

ƠN

C. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định.

D. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định.

Câu 20. Tính chất nào là của của chất đơn tinh thể?

NH

A. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định.

B. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ xác định.

C. Dị hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định.

DẠ Y

KÈ M

QU Y

D. Đẳng hướng và nóng chảy ở nhiệt độ không xác định.

55

Phụ lục 04: Đường link minh họa cho sáng kiến

OF FI CI AL

Các nhóm làm phim thực hiện dự án (minh họa 2 nhóm) https://www.youtube.com/watch?v=lPXq7c6SWdM

DẠ Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

https://www.youtube.com/watch?v=HVIIK9k9sGk

56