SÁNG KIẾN MỘT SỐ DỰ ÁN THEO GIÁO DỤC STEM TÍCH HỢP LIÊN MÔN TOÁN – VẬT LÍ – ĐỊA LÍ

DỰ ÁN THEO GIÁO DỤC STEM TÍCH HỢP LIÊN MÔN

vectorstock.com/28062440

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

TỔ CHỨC CHO HỌC SINH DÂN TỘC NỘI TRÚ THAM GIA MỘT SỐ DỰ ÁN THEO GIÁO DỤC STEM TÍCH HỢP LIÊN MÔN TOÁN – VẬT LÍ – ĐỊA LÍ DỰ ÁN ĐO CHU VI TRÁI ĐẤT, DỰ ÁN STEM TÁI CHẾ, DỰ ÁN “XÂY DỰNG TÒA THÁP” SÁNG TẠO 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

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

PHÒNG GD&ĐT THÀNH PHỐ THANH HÓA

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TỔ CHỨC CHO HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG DÂN TỘC NỘI TRÚ THAM GIA MỘT SỐ DỰ ÁN THEO GIÁO DỤC STEM TÍCH HỢP LIÊN MÔN TOÁN – VẬT LÍ - ĐỊA LÍ

Người thực hiện: Chức vụ: Đơn vị công tác: SKKN thuộc lĩnh vực (môn):

THANH HOÁ, NĂM 2022

MỤC LỤC

2

Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lí do chọn đề tài “Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên môn trong học tập, ở đó những khái niệm học thuật chính xác được kết hợp với bài học thực tiễn khi học sinh (HS) áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học trong một bối cảnh cụ thể để tạo nên sự kết nối giữa nhà trường, cộng đồng, việc làm và hoạt động kinh doanh toàn cầu cho phép sự phát triển những hiểu biết tối thiểu về STEM và cùng với nó là khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros, N.R. Kohler, & Hallinen, J.(2009). STEM education) [2].

Ngày 4-5-2017, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Chỉ thị 16/CT-TTg về tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0, trong phần giải pháp có nêu: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông”. Trên phương hướng đó, giáo dục STEM là một trong những nội dung được chú ý ở các cơ sở giáo dục hiện nay.

Thông qua giáo dục STEM, HS được vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết vấn đề thực tiễn, HS tự làm chủ kiến thức, phát triển các phẩm chất năng lực.

Và như vậy giáo dục STEM hoàn toàn phù hợp với các mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông mới. Trong Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018, giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vừa thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, vận dụng kiến thức liên môn giải quyết vấn đề thực tiễn, phát triển năng lực và phẩm chất người học. Đề tài này của chúng tôi hướng đến đối tượng HS trường trung học phổ thông dân tộc nội trú (THPT DTNT) với những đặc thù riêng như đến từ các vùng khó khăn, ít được tiếp cận công nghệ, các trường cũng có ít thuận lợi về cơ sở vật chất (CSVC) để triển khai hoạt động giáo dục STEM. Qua đó, đề tài nhằm thay đổi nhận thức về giáo dục STEM của một số cán bộ quản lý, giáo viên (GV) và phụ huynh HS khi cho rằng giáo dục STEM chỉ có lập trình robot; muốn đưa giáo dục STEM vào trường học thì nhà trường phải trang bị cơ sở vật chất, thiết bị rất tốn kém; GV phải biết lập trình; giáo dục STEM không dạy được trong chương trình chính khóa; giáo dục STEM chỉ thực hiện được đơn môn; một số GV đã tổ chức cho HS các chủ đề theo giáo dục STEM mang tính “cầm tay chỉ việc” nên không đem lại hiêu quả cao trong việc phát triển tính tích cực, tự lực, tự chủ đặc biệt là năng lực sáng tạo cho HS… Thực tế, HS trường THPT DTNT đều sinh hoạt và học tập ngay tại trường nên có rất nhiều thời gian cho việc hoạt động nhóm sau khoảng thời gian học tập trên lớp. Mặt khác, các em lại rất siêng năng, chăm chỉ, thích tìm tòi, khám phá. Đây chính là những điều kiện thuận lợi để có thể tổ chức hoạt động giáo dục STEM trong nhà trường.

3

Ngoài ra, các môn học Toán - Vật lí - Địa lí , đặc biệt là Vật lí và Địa lí có những nội dung liên quan đến nhau do đó GV có thể thực hiện dạy học tích hợp ở một số chủ đề. Bên cạnh đó, để triển khai các chủ đề theo giáo dục STEM có rất nhiều phương pháp dạy học. Trong đó, dạy học theo dự án thông qua giáo dục STEM là phương pháp mà ở đó các hoạt động có thể tiến hành linh hoạt ngoài giờ lên lớp và vẫn đảm bảo các mục tiêu học tập nên được lựa chọn để triển khai cho HS. Xuất phát từ những phân tích ở trên, chúng tôi chọn đề tài: “Tổ chức cho học sinh trường trung học phổ thông dân tộc nội trú tham gia một số dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn Toán – Vật lí - Địa lí”. Đề tài bao gồm các nội dung sau: Làm rõ nội hàm khái niệm giáo dục STEM; đề xuất quy trình hướng dẫn tổ chức cho học sinh trường THPT DTNT tham gia một số dự án giáo dục STEM tích hợp liên môn Toán – Vật lí - Địa lí.

2. Mục tiêu nghiên cứu - Đối với giáo viên: Nâng cao năng lực tổ chức dạy học theo giáo dục STEM. - Đối với học sinh: Phát huy tính tích cực, tự lực và phát triển năng lực sáng tạo.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: HS lớp 10 trường THPT DTNT số 2 Nghệ An. - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tổ chức hoạt động dạy học kiến thức đơn môn và kiến thức liên môn Toán-Vật lí-Địa lí ở các trường THPT DTNT tỉnh Nghệ An. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc tổ chức cho học sinh THPT DTNT tham gia dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn.

- Điều tra thực trạng về tổ chức các hoạt động dạy học theo giáo dục STEM trong trường THPT DTNT. - Đề xuất quy trình, thiết kế, tổ chức cho học sinh THPT DTNT tham gia một số dự án giáo dục STEM tích hợp liên môn Toán – Vật lí - Địa lí; - Tổ chức thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài nghiên cứu.

5. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học; lí luận và phương pháp dạy học (PPDH) ở trường phổ thông; lí luận và PPDH liên quan đến vấn đề nghiên cứu.

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn + Khảo sát điều tra + Phỏng vấn trao đổi 4

+ Nghiên cứu sản phẩm - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Tổ chức dạy học thực nghiệm và thực nghiệm sư phạm - Phương pháp thống kê toán học Sử dụng công cụ toán học thống kê xử lí các số liệu điều tra và kết quả thực nghiệm.

6. Thời gian nghiên cứu - Từ tháng 6/2018 đến tháng 10/2018 hình thành ý tưởng - Từ tháng 11/2018 đến tháng 2/2020 nghiên cứu và thử nghiệm.

- Từ tháng 2 /2020 đến tháng 3/2020 viết thành đề tài.

7. Những đóng góp mới của đề tài - Làm rõ cơ sở lí luận và thực tiễn về việc tổ chức cho học sinh THPT DTNT tham gia dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn.

- Đề xuất quy trình tổ chức dạy học dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn.

- Xây dựng một số dự án STEM tích hợp liên môn toán-vật lí-địa lí theo hướng phát triển năng lực sáng tạo và năng lực hướng nghiệp cho học sinh 8. Cấu trúc đề tài Gồm 72 trang: Phần đặt vấn đề (03 trang); Phần nội dung (45 trang), bao gồm 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu, 2. Cơ sở lí luận và thực tiển, 3. Kết quả nghiên cứu; Phần kết luận và kiến nghị (02 trang); Tài liệu tham khảo (01 trang); 04 Phụ lục (22 trang).

5

Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.1.1. Giáo dục STEM trên thế giới Dạy học theo định hướng phát triển năng lực được quan tâm từ những năm 90 của thế kỷ 20 và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế. Dạy học STEM cũng gắn chặt với mục tiêu theo định hướng phát triển năng lực. Đối với STEM, trên toàn thế giới, các nước đều đã và đang phát triển mạnh mẽ. Tại Mỹ đầu những năm 90, đã hình thành xu hướng giáo dục mới gọi là giáo dục STEM. Trong chương trình giáo dục STEM, các môn học về khoa học công nghệ không giảng dạy độc lập mà tích hợp lại với nhau thành một môn học thông qua phương pháp giảng dạy bằng dự án, trải nghiệm, thực hành....Tại Pháp thì giáo dục STEM được bao phủ ở mọi cấp học. Trong giai đoạn chính của bậc tiểu học, học sinh được học về Toán học, Khoa học tự nhiên và công nghệ. HS đã được tham gia các hoạt động trải nghiệm nghiên cứu nhằm thúc đẩy sự quan tâm của các em về Khoa học và Công nghệ. Tại Anh, giáo dục STEM đã được phát triển thành một chương trình quốc gia với mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao. Chương trình hành động của Anh nhằm thúc đẩy giáo dục STEM bao gồm tuyển dụng giáo viên giảng dạy STEM; bồi dưỡng nâng cao của giáo viên; cải tiến và làm phong phú chương trình học trong và ngoài lớp học; phát triển cơ sở vật chất hỗ trợ cho việc dạy học.

2.1.2. Giáo dục STEM ở Việt Nam Trong những năm qua đã có nhiều văn bản chỉ đạo, hướng dẫn thực hiện đổi mới giáo dục trong đó có liên quan đến giáo dục STEM được ban hành, cụ thể như: Nghị quyết 29-BCHTW về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo; chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư và đề ra những giải pháp, nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam, với chỉ thị trên, Việt Nam đã chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo dục STEM trong chương trình GDPT, tạo điều kiện để liên kết các sáng kiến và hoạt động giáo dục STEM đơn lẻ hiện nay.

Từ năm 2012, Bộ GD&ĐT hàng năm đã tổ chức cuộc thi “Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho HS trung học”. Đặc biệt cuộc thi “Khoa học kỹ thuật dành cho HS trung học” do Bộ GD&ĐT tổ chức dành cho HS phổ thông đã trở tành điểm sáng tích cực trong giáo dục định hướng năng lực. Các cuộc thi này là một ví dụ cho mục tiêu giáo dục nhằm phát triển năng lực HS, hình thành những kĩ năng học tập và lao động trong thế kỷ 21 và đây cũng chính 6

là mục tiêu của giáo dục STEM hướng tới. Năm 2015, Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Liên minh STEM tổ chức ngày hội STEM lần đầu tiên, tiếp theo đó là nhiều sự kiện tương tự trên toàn quốc đã diễn ra. Hàng ngàn lượt giáo viên và hàng trăm ngàn lượt học sinh được tham gia các khóa học ngắn hạn hoặc dạy và học trong các chương trình ngoại khóa/chính khóa. Một số tác giả đã biên soạn tài liệu về giáo dục STEM như: “ Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh THCS và THPT” của Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), “Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông” của Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải (đồng chủ biên)…Ngoài ra, còn có nhiều bài báo khoa học, các sáng kiến kinh nghiệm của giáo viên cũng đã đề cập tới việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở các cấp học.

Trong Chương trình GDPT mới, vai trò của giáo dục STEM được chú trọng và thể hiện ở những điểm như: Có đầy đủ các môn học STEM; cải thiện rõ rệt vị trí của giáo dục tin học và giáo dục công nghệ; yêu cầu dạy học tích hợp và đổi mới phương pháp giáo dục của Chương trình GDPT mới, tạo điều kiện tổ chức các chủ đề STEM trong chương trình môn học, góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức liên môn giải quyết các vấn đề thực tiễn cho học sinh; tính mở của Chương trình GDPT mới cho phép một số nội dung giáo dục STEM có thể được xây dựng thông qua nội dung giáo dục của địa phương, kế hoạch giáo dục của nhà trường và những hoạt động giáo dục được xã hội hoá.

Như vây, từ những dẫn chứng ở trên có thể thấy rằng mô hình giáo dục STEM đã được phổ biến ở nhiều địa phương trên cả nước, Trong đó, giáo dục STEM gắn liền với việc tích hợp nhiều kiến thức môn học khác nhau (trong đó có các môn như toán, vật lí, địa lí…), và việc tổ chức dạy học theo giáo dục STEM khá đa dạng bằng nhiều phương pháp và hình thức như: Dạy học dự án, dạy học trải nghiệm sáng tạo, tổ chức ngày hội STEM… 2.1.3. Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, giải quyết trong đề tài 1) Trong các tài liệu khoa học giáo dục, có nhiều quan điểm về giáo dục STEM. Vì vậy, cần phải làm sáng tỏ khái niệm và nội hàm, đặc điểm, đặc trưng của giáo dục STEM. 2) Tổ chức học cho học sinh THPT DTNT tham gia một số dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn Toán – Vật lí - Địa lí như thế nào, theo phương pháp dạy học nào để cho phù hợp với đối tượng HS và điều kiện của nhà trường hiện nay.

2.2. Cơ sở lí luận và thực tiễn về tổ chức cho học sinh trường phổ thông dân tộc nội trú tham gia một số dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn Toán – Vật lí Địa lí 2.2.1. Cơ sở lí luận 2.2.1.1. Dạy học theo hướng phát triển năng lực học sinh a. Năng lực 7

Năng lực được các nhà tâm lý học đưa ra những định nghĩa khác nhau nhưng nội hàm của chúng đều phản ánh: Năng lực là thuộc tính tâm lý của cá nhân, coi đó là điều kiện của hoạt động; năng lực là yếu tố tổ hợp trong một hoạt động cụ thể tạo thành những điều kiện để tác động vào đối tượng của hoạt động [4], [6], [9]. Trong đổi mới, phát triển giáo dục /dạy học, chúng tôi sử dụng định nghĩa: “Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí…” [8, tr.6]. * Phân loại năng lực, có nhiều cách phân loại năng lực khác nhau, có thể có các năng lực sau: Năng lực chung và năng lực chuyên môn [2], [6]: b. Sáng tạo - Sáng tạo là một loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị” (Sáng tạo. Bách khoa toàn thư Liên Xô. Tập 42, trang 54). Sáng tạo là tạo ra những giá trị mới không bị gò bó phụ thuộc vào cái đã có [5].

- Các loại hình sáng tạo: Trong khoa học kĩ thuật, sản phẩm của sáng tạo là các “phát kiến” và “phát minh”. Phát kiến là một sự xác lập những quy luật, những thuộc tính, những hiện tượng chưa biết trước đây, tồn tại một cách khách quan của thế giới vật chất. Phát minh là một cách giải quyết mới mẻ một nhiệm vụ trong bất kỳ một lĩnh vực nào kinh kế quốc dân, văn hóa, y tế hay quốc phòng mang lại một hiệu quả tích cực. c. Năng lực sáng tạo Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới. Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể. Trong bất cứ lĩnh vực hoạt động nào, càng thành thạo và có kiến thức sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển. Bởi vậy, không thể rèn luyện năng lực sáng tạo tách rời, độc lập với học kiến thức về một lĩnh vực nào đó. d. Cấu trúc năng lực sáng tạo

Sáng tạo

Phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp và giải quyết hiệu quả

Sản phẩm - có tính mới - có giá trị - Có ý nghĩa xã hội

Sơ đồ cấu trúc năng lực sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh 8

+ Năng lực sáng tạo của nhà khoa học và năng lực sáng tạo của học sinh Hoạt động NCKH của nhà khoa học Động cơ

Mục đích

Năng lực hành động

Phương tiện, điều kiện, đặc điểm

Hoạt động học tập của HS

Rõ ràng, mạnh mẽ, tính tự Không phải vấn đề nào cũng lôi giác cao cuốn được HS chú ý, gây được nhu cầu, hứng thú, tập trung sức lực, trí tuệ; chưa bền vững.

Phát minh – sáng chế tìm ra Thực hiện nhiệm vụ học tập vật lí, cái mới, giải pháp mới cho xã tiếp thu kiến thức, kĩ năng, phương hội mà trước đó nhân loại chưa pháp nhận thức vật lí, kinh nghiệm hề biết đến hoạt động sáng tạo và vận dụng tri thức vào thực tiễn, những nội dung tri thức và ứng dụng đã được xã hội biết đến.

Có năng lực tư duy phát triển, có nhiều khả năng tự lực TTNC, có vốn tri thức - kĩ năng - Kinh nghiệm sáng tạo, có phương pháp nhận thức phong phú

Trong các hành động học khó khăn, hạn chế, nhiều khi không đủ sức giải quyết những vấn đề khoa học được đặt ra trong bài học

- Có điều kiện lí tưởng về cơ sở - Phương tiện, thiết bị, dụng cụ TN vật chất, thiết bị, dụng cụ TN; không đắt tiền, đơn giản, dễ sử dụng, có hoặc có thể tạo ra các phương độ chính xác không cao tiện kĩ thuật mới nhất để thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu.

- Có nhiều thời gian (không hạn chế) để suy nghĩ, thực hiện - HS làm việc trong thời gian ngắn tính theo phút trong một tiết học có khi hàng năm.

- Chủ yếu làm việc độc lập - TTNC dưới sự hướng dẫn của GV, sự giúp đỡ của bạn bè trong nhóm. theo ý mình

Bảng hoạt động nghiên cứu khoa học của nhà khoa học với hoạt động học tập của HS e. Một số biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập (Xem phụ lục) 2.2.1.2. Giáo dục STEM a. Quan điểm về giáo dục STEM STEM là viết tắt của Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kĩ thuật) và Math (Toán). Science là hệ thống tri thức về các lĩnh vực như vật lý, hóa học, sinh học, địa lí…Technology là sự tạo ra, sử dụng, kiến thức về các công cụ, máy móc, kỹ thuật, kỹ năng nghề nghiệp, hệ thống, và phương pháp tổ 9

chức, nhằm giải quyết một vấn đề, kĩ thuật. Enginerring là quá trình thực hiện một giải pháp cho một vấn đề. Math là những kiến thức về môn toán phục vụ cho việc giải quyết vấn đề.

Trong ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, quan tâm đến việc tích hợp các môn học trên gắn với thực tiễn để năng cao năng lực cho người học.

Giáo dục STEM có thể hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ như: chính sách STEM, chương trình STEM, nhà trường STEM, môn học STEM, bài học STEM, hoạt động STEM. Giáo dục STEM được nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu. Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM [4]. Giáo dục STEM có một số cách hiểu khác nhau.

- Theo Bộ Giáo dục Hoa Kỳ (2007): “Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học”.

- Nhóm tác giả Tsupros N., Kohler R., và Hallinen J. (2009) cho rằng: “Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới”.

- Tác giả Lê Xuân Quang (2017) cho rằng: “Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Trong đó nội dung học tập được gắn với thực tiễn, PPDH theo quan điểm dạy học định hướng hành động”[1].

Hiện nay phổ biến 3 cách hiểu về giáo dục STEM như sau: Cách thứ nhất, quan tâm đến các môn khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp, hỗ trợ, tăng cường giáo dục khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Đây là nghĩa rộng khi nói về STEM. Cách thứ hai, tích hợp của bốn lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS được áp dụng những kiến thức Khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học trong bối cảnh cụ thể nhằm tạo nên một kết nối giữa cộng đồng nhà trường và doanh nghiệp.

Cách thứ ba, giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường [7].

10

b. Mục tiêu giáo dục STEM Tùy theo bối cảnh, mục tiêu giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau. Tại Anh, mục tiêu giáo dục STEM là tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao. Còn tại Mỹ, ba mục tiêu cơ bản cho giáo dục STEM là: Trang bị cho tất cả các công dân những kĩ năng về STEM, mở rộng lực lượng lao động trong lĩnh vực STEM bao gồm cả phụ nữ và dân tộc thiểu số nhằm khai thác tối đa tiềm năng con người của đất nước, tăng cường số lượng HS sẽ theo đuổi và nghiên cứu chuyên sâu về các lĩnh vực STEM. Tại Úc, mục tiêu của giáo dục STEM là xây dựng kiến thức nền tảng của quốc gia nhằm đáp ứng các thách thức đang nổi lên của việc phát triển một nền kinh tế cho thế kỉ 21… [1].

Như vậy, mục tiêu giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau nhưng đều hướng tới sự tác động đến người học, hướng tới vận dụng kiến thức các môn học để giải quyết các vấn đề thực tiễn nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, xã hội của đất nước. Ở Việt Nam giáo dục STEM nhằm các mục tiêu cơ bản sau: - Góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục phổ thông.

- 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. + Có thể đề xuất các vấn đề thực tiễn mới phát sinh và giải pháp giải quyết các vấn đề đó trong thực tiễn [3].

- Phát triển các năng lực cốt lõi cho HS - Định hướng nghề nghiệp cho HS - Hướng tới giải quyết vấn đề trong thực tiễn - Hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết.

- Định hướng thực hành, nghề nghiệp - Khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS c. Phân loại về giáo dục STEM 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.

11

- 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; - Phân loại theo phương tiện: STEM tái chế; STEM robotic; STEM trong phòng thí nghiệm d. Tiêu chí đánh giá tính sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM (xem phụ lục) 2.2.1.3. Một số phương pháp và hình thức tổ chức dạy học theo giáo dục STEM a. Dạy học theo dự án Dạy học theo dự án là một hình thức dạy học, trong đó HS dưới sự điều khiển và giúp đỡ của GV, HS tự lực giải quyết một nhiệm vụ học tập mang tính phức hợp không chỉ về mặt lý thuyết mà đặc biệt về mặt thực hành, thông qua đó tạo ra các sản phẩm thực hành có thể giới thiệu, công bố được [3], [6].

Các bước tổ chức hoạt động dạy học theo dạy học dự án, xem bảng 2 dưới đây: Bước

Bước 1 Chuẩn bị (Xây dựng ý tưởng, lựa chọn chủ đề, xây dựng kế hoạch thực hiện dự án)

Bước 2 Thực hiện dự án

Hoạt động của GV - Xây dựng bộ câu hỏi định hướng hợp với nội dung học và mục tiêu cần đạt được.

- Thiết kế dự án: xác định lĩnh vực thực tiễn ứng dụng nội dung học, đối tượng sử dụng, ý tưởng và tên dự án.

- Thiết kế các nhiệm vụ cho HS sao cho khi HS thực hiện xong thì bộ câu hỏi được giải quyết và các mục tiêu cũng đạt được.

- Chuẩn bị tài liệu hỗ trợ HS và dự kiến các điều kiện thực hiện dự án trong thực tế.

- Theo dõi, hướng dẫn, đánh giá HS trong quá trình thực hiện.

- Liên hệ các cơ sở, cố vấn, khách mời cần thiết cho HS. - Chuẩn bị cơ sở vật chất, tạo

Hoạt động của HS - Làm việc nhóm để lựa chọn chủ đề dự án.

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

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

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

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

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

12

điều kiện cho HS thực hiện.

- Xây dựng sản phẩm/ báo cáo.

- Sơ bộ thông qua sản phẩm cuối - Liên hệ, tìm nguồn giúp đỡ. của các nhóm HS. - Thường xuyên thông tin cho GV và các nhóm khác.

- Chuẩn bị giới thiệu sản phẩm.

- Chuẩn bị cơ sở vật chất cho Bước 3 - Tiến hành giới thiệu sản phẩm. buổi báo cáo dự án.

Kết thúc - Tự đánh giá sản phẩm dự án của - Theo dõi, đánh giá sản phẩm dự án nhóm theo tiêu chí. dự án của các nhóm.

- Đánh giá sản phẩm nhóm khác.

Dạy học theo dự án và dạy học theo mô hình giáo dục STEM có những điểm tương đồng như: - Đều hướng tới mục tiêu lâu dài, lấy người học làm trung tâm, gắn liền nội dung và tích hợp với các vấn đề thực hành thực tế. GV chỉ đóng vai trò dẫn dắt và trao quyền cho HS làm chủ quá trình học tập, từ đó tạo dựng môi trường học tập chủ động hơn.

- Đều là cách tiếp cận để giúp nhà trường, lớp học có thể tạo dựng được môi trường học tập và từng bướng hình thành khung năng lực của thế kỷ 21, trong đó có mô hình 4Cs: Tư duy phản biện; tư duy sáng tạo; kỹ năng giao tiếp; kỹ năng hợp tác. Qua đó, HS rèn luyện kĩ năng nghề nghiệp và kĩ năng sống.

- HS được tham gia trải nghiệm vào các hoạt động trong tiến trình học theo dự án: Lựa chon chủ đề - Lập kế hoạch – Thu thập thông tin – xử lí thông tin – Trình bày kết quả - Đánh giá kết quả; tiến trình học theo dự án tiếp cận với tiến trình nghiên cứu khoa học.

- Sau khi kết thúc các hoạt động học tập, HS thường có sản phẩm, tuy nhiên sản phẩm học tập không phải là điều quan trọng nhất để đánh giá HS mà đó là năng lực, kiến thức và thái độ HS có được trong quá trình tạo ra sản phẩm.

- HS vận dụng kiến thức tích hợp của nhiều lĩnh vực, môn học để giải quyết vấn đề đặt ra. Và do vậy, dạy học theo dự án hay theo mô hình giáo dục STEM thường gắn với dạy học tích hợp liên môn các môn học trong nhà trường.

- Về mặt tổ chức các hoạt động: + GV tổ chức cho HS cùng tham gia đề xuất, lựa chọn chủ đề khoa học - kĩ thuật, xác định mục tiêu, dự kiến sản phẩm, cách làm, thời gian thực hiện dự án. + GV thường dùng bộ câu hỏi định hướng để giúp HS tự hoạt động nhóm thu thập, xử lý, tổng hợp thông tin, xây dựng sản phẩm khoa học - kĩ thuật. + GV tổ chức cho HS báo cáo, trình bày sản phẩm khoa học - kĩ thuật, đánh giá, rút kinh nghiệm, đúc kết các kiến thức trọng tâm thu được…

13

Như vậy, từ những phân tích ở trên, có thể rút ra rằng “ dạy học dự án là phương pháp dạy học tích cực rất phù hợp để tổ chức dạy học các chủ đề/bài học STEM đòi hỏi chế tạo sản phẩm”[10]. Và việc tổ chức học tập dự án theo giáo dục STEM là hoạt động học tập nhằm tạo cơ hội cho HS tổng hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực học tập, và áp dụng một cách sáng tạo vào thực tiễn; thể hiện “học đi đôi với hành, lý luận gắn với thực tiễn”. b. Dạy học theo mô hình 5E Mô hình 5E là viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (gắn kết), explore (khảo sát), explain (giải thích), elaborate (củng cố), evaluate (đánh giá). Mô hình dạy học 5E khá phổ biến trong các chương trình khoa học và tích hợp STEM của Mỹ. Nó gồm 5 giai đoạn và có những đặc điểm chính như sau: - Engage (Gắn kết): GV có thể gợi ý cho HS đặt câu hỏi mở hoặc ghi lại những gì đã biết về chủ đề. Thông qua các hoạt động đa dạng, GV thu hút sự chú ý và quan tâm của HS, hS tìm ra được mối liên hệ và kết nối với những kiến thức hoặc trải nghiệm trước đó.

Giai đoạn này cho phép HS gắn kết, liên hệ lại với các trải nghiệm và quan sát thực tế mà các em đã có trước đó.

- Khảo sát (Exploration): Trong giai đoạn này, Hs được chủ động khám phá các khái niệm mới thông qua các trải nghiệm cụ thể. Gv cung cấp những kiến thưc shoawcj những trfair nghiệm cơ bản, nền tảng, dựa vào đó các kiến thức mới có thể bắt đầu. Giai đoạn này HS sẽ trực tiếp khám phá và thao tác trên các vật liệu hoặc học cụ được chuẩn bị sẵn. GV có thể yêu cầu HS thực hiện các hoạt động như qun sát, làm thí nghiệm, thiết kế, thu số liệu. VD: GV có thể cho HS làm thí nghiệm với những vật liệu và dụng cụ có sẵn, HS làm theo hướng dẫn hoặc HS được đi thực địa để khảo sát/ quan sát một chủ đề nào đó.

- Giải thích (Explanation) Ở giai đoạn này GV sẽ hướng dẫn HS tổng hợp kiến thức mới và đặt câu hỏi nếu cần làm rõ thêm. GV tạo điều kiện cho HS được trình bày, miêu tả, phân tích các trải nghiệm hoặc quan sát thu nhận được ở bước khảo sát. Ở bước này GV có thể giới thiệu các khái niệm mới, công thức mới giúp HS kết nối và thấy được sự liên hệ với trải nghiệm trước đó. Để giai đoạn này hiệu quả, GV nên yêu cầu HS chia sẻ những gì mà các em đã học được trong giai đoạn khảo sát trước khi giới thiệu thông tin chi tiết một cách trực tiếp hơn.

14

- Củng cố (Elaborate): GV giúp HS thực hành và vận dụng các kiến thức đã học được ở bước giải thích, giúp HS đào sâu hơn các hiểu biết, kĩ năng thành thạo hơn và có thể áp dụng được trong những tình huống khác nhau. Điều này giúp các kiến thức trở nên sâu sắc hơn. GV có thể yêu cầu HS trình bày chi tiết hoặc tiến hành khảo sát bổ sung để củng cố các kĩ năng mới.

- Đánh giá (Evaluation) GV có thể quan sát HS thông qua các hoạt động trong nhóm để xem sự tương tác trong quá trình học. GV cũng có thể đánh giá dựa trên các bài tập cá nhân, các sản phẩm nhóm, quá trình tự đánh giá hoặc đánh giá giữa các HS với nhau. GV sử dụng các linh hoạt các kĩ thuật đánh giá đa dạng để nhận biết quá trình nhận thức và khả năng của từng HS, từ đó đưa ra các phương hướng điều chỉnh và hỗ trợ HS phù hợp, giúp HS đạt được các mục tiêu học tập như đã đề ra. [4] c. Dạy học giải quyết vấn đề (Xem phụ lục) d. Phương pháp “Bàn tay nặn bột” (Xem phụ lục) 2.2.2. Cơ sở thực tiễn 2.2.2.1. Thực trạng dạy học theo giáo dục STEM ở Nghệ An a. Tình hình chung Dạy học theo giáo dục STEM đã được tổ chức thực hiện tại một số cơ sở giáo dục của tỉnh Nghệ An. Huyện Thanh Chương là huyện đầu tiên tại Nghệ An tổ chức tập huấn chương trình giáo dục STEM cho tất cả giáo viên cốt cán và Ban giám hiệu của tất cả trường học kể cả tiểu học, THCS và THPT trên toàn huyện. Ở đây đã tổ chức ngày hội STEM, các câu lạc bộ STEM trong nhiều trường học và trở thành hình mẫu để các đơn vị khác học tập. Đáng chú ý, kinh phí cho các hoạt động STEM này chủ yếu do các cựu HS của huyện tài trợ. Tại những địa phương khác, giáo dục STEM được tổ chức trong nhà trường thường qua các hình thức như: Sinh hoạt câu lạc bộ STEM, các cuộc thi, hoạt động trải nghiệm sáng tạo, phối hợp tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các cơ sở dạy nghề, ngày hội STEM... đã có được những kết quả bước đầu, tạo tiền đề thuận lợi cho bước triển khai tiếp theo mang tính đại trà và hiệu quả. Một số trường THPT cũng đã tổ chức câu lạc bộ STEM ngay trong trường học với nhiều nội dung phong phú, hấp dẫn như ngày hội STEM ở trường THPT chuyên Phan Bội Châu… Hè năm học 2018 – 2019 Sở Giáo dục và Đào tạo Nghệ An tổ chức tập huấn cho tất cả giáo viên cốt cán thuộc cấp THCS và Cấp THPT toàn tỉnh về chương trình giáo dục STEM. b. Thực trạng và nguyên nhân Chúng tôi đã điều tra thực trạng dạy và học theo mô hình giáo dục STEM ở một số trường THPT (trong đó có trường DTNT) trên địa bàn tỉnh Nghệ An thông 15

qua sử dụng phiếu điều tra thực trạng (xem phụ lục). Đối tượng khảo sát chủ yếu là GV các môn toán, vật lí, địa lí. HS của các trường THPT, chủ yếu là đối tượng lớp 10 trường PT DTNT. Kết quả điều tra là cơ sở để chúng tôi đề xuất định hướng và giải pháp tổ chức hoạt động học tập cho học sinh THPT DTNT theo giáo dục STEM. Qua kết quả điều tra thực trạng có thể thấy rằng:  Đối với giáo viên - Về mức độ vận dụng các PPDH tích cực : + GV đều đã sử dụng PPDH tích cực ở những mức độ khác nhau. Các PPDH hay được sử dụng đó là : Dạy học giải quyết vấn đề ; dạy học có hoạt động nhóm ;...

Chủ yếu các PPDH này được thực hiện ở trên lớp học. + PPDH theo dự án cũng được GV sử dụng nhưng mức độ rất ít, và sử dụng vừa trên lớp vừa ngoài giờ lên lớp.

- Về dạy học theo giáo dục STEM + 100 % GV đều đã nghe về giáo dục STEM và 71% GV đều cho rằng dạy học STEM cần sử dụng kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề. Số còn lại cho rằng dạy học theo giáo dục STEM chỉ cần sử dụng kiến thức trong môn học mình là đủ. + Trong số các GV đã biết về STEM, chỉ 9% GV là đã vận dụng vào dạy học STEM và các GV đều tập trung ở các môn khoa học tự nhiên. + Có đến 85% GV cho rằng giáo dục STEM chỉ học được ở các môn khoa học tự nhiên (vật lý, hóa học, sinh học). + 86% GV đều cho rằng giáo dục STEM thúc đẩy phát triển các năng lực của HS : Tự học; giải quyết vấn đề và sáng tạo; giao tiếp và hợp tác + 95% GV cho rằng giáo dục STEM cần có rô bôt hoặc các trang thiết bị đắt tiền - Về khó khăn gặp phải khi dạy học theo giáo dục STEM : Có bốn nguyên nhân GV hay gặp nhất đó là : GV thiếu kiến thức các môn học không phải chuyên môn của mình; GV cho rằng không thể dạy được trong chương trình chính khóa; không phù hợp với việc thi cử như hiện nay; thiếu trang thiết bị học tập  Đối với học sinh: - 5% HS đã từng tham gia dự án học tập - 68% đều đã từng thảo luận nhóm khi học tập trên lớp.

- 100% đều được học tin học ở lớp 10; 98% biết sử dụng mạng xã hội (chủ yếu là Facebook). Trong khi đó, chỉ 11% các em biết sử dụng một số phần mềm lập trình và khai thác intenet phục vụ cho việc học tập

16

+ Đối với việc giải quyết vấn đề trong học tập: 100% đã tham gia một vài cung đoạn của việc giải quyết vấn đề nhưng 86% là do GV nêu tình huống trước, trong quá trình thực hiện có đến 78% là cần sự giúp đỡ của GV. + 91% HS lớp 10 chưa bao giờ nghe về giáo dục STEM - Về mong muốn nhiều nhất của HS trong quá trình học tập xếp theo thứ tự sau: 100% các em đều mong muốn được sử dụng CNTT; 100% đều muốn học tập cả ngoài thực địa hoặc được làm thí nghiệm, thực hành; 100% HS thích tiết học mà thầy cô thao giảng; 87% mong muốn được trao đổi thảo luận nhiều hơn; 79% muốn HS giải quyết vấn đề nhưng có GV hỗ trợ.  Nguyên nhân: Trên cơ sở thực trạng nêu trên, chúng tôi phân tích một số thuận lợi, khó khăn và nguyên nhân của việc triển khai giáo dục STEM hiện nay như sau: - Một số GV chưa hiểu bản chất của giáo dục STEM. Do bản thân chưa được tiếp cận nhiều với các quan điểm về giáo dục STEM. Việc tiếp cận không chỉ qua các đợt tập huấn của Bộ mà còn qua nhiều nguồn tài liệu, dự giờ các buổi dạy, tham dự các hoạt động sinh hoạt chuyên môn, hội thảo về giáo dục STEM... Thực tế có rất nhiều quan điểm khác nhau về giáo dục STEM. Do đó, khi tiếp cận nhiều góc độ khác nhau, GV sẽ hiểu được cốt lõi bản chất của giáo dục STEM và triển khai nó như thế nào để hiệu quả nhất tại trường của mình.

- Việc tổ chức dạy học theo giáo dục STEM cần sử dụng kiến thức nhiều môn học nên GV gặp khó khăn trong việc xây dựng phân phối chương trình như thế nào cho hợp lí để vừa đảm bảo chương trình của Bộ, vừa tích hợp được liên môn. GV THPT chỉ được đào tạo một lĩnh vực chuyên môn trong khi giáo dục STEM đòi hỏi phải có kiến thức nhiều môn học nên GV phải bổ sung thêm kiến thức ở các môn khác và cần phải có sự phối hợp giữa các GV để dạy học. Bên cạnh đó, một số GV vẫn có quan điểm dạy học theo giáo dục STEM là tốn kém (đặc biệt khi thực hiện theo dự án) nên cảm thấy khó khăn về CSVC, trang thiết bị phục vụ học tập. Ngoài ra, các cuộc thi học sinh giỏi, thi THPT quốc gia, thi và kiểm tra thường xuyên trên lớp vẫn theo kiểu truyền thống theo từng môn học, lý thuyết nhiều nên nhiều trường học chưa quan tâm đến giáo dục STEM và do vậy, không có chính sách khuyến khích thúc đẩy GV dạy học theo mô hình này.

- Tuy vậy, có một số thuận lợi nhất định về phía GV khi tiến hành tổ chức dạy học theo giáo dục STEM. Đa phần GV đều nhận thấy rằng giáo dục STEM là cần thiết để thúc đẩy tính sáng tao, phát huy năng lực của HS. Các GV cũng đều đã biết hoặc sử dụng ở mức độ khác nhau về các PPDH tích cực phù hợp với dạy học theo giáo dục STEM như dạy học dự án, ngoại khóa…

- Về phía HS, các em đều chưa từng nghe về giáo dục STEM do khảo sát tiến hành khi HS mới vào lớp 10, trong khi ở bậc THCS chưa được tiếp xúc với nó. Đa 17

phần các kĩ năng về CNTT còn yếu, việc học nhiều khi còn quen cách học thụ động (GV đọc chép, hoặc hướng dẫn hết tất cả các hoạt động), ít được trải nghiệm, thực hành, vận dụng vào thực tiễn do đa số HS đều là dân tộc thiểu số đến từ những vùng nghèo nhất của tỉnh. Việc học tập theo cách học mới chắc chắn HS sẽ gặp trở ngại hơn, GV phải nỗ lực hơn để giúp đỡ các em.

- Những thuận lợi của HS khi tổ chức các hoạt động dạy học theo giáo dục STEM đó là: Mong muốn của các em trong quá trình học tập là được sử dụng CNTT, được thảo luận nhiều hơn, được thực hành, trải nghiệm, vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn… Mà tất cả những yếu tố này đều cần phải có khi học tập theo giáo dục STEM. Cho nên tuy là HS chưa từng được tiếp xúc STEM nhưng chắc chắn khi được học theo giáo dục STEM sẽ tạo sự thích thú, hào hứng nơi các em.

Ngoài ra, việc tất cả HS học tập trung tại trường, quá trình học tập đều chăm chỉ và có sự nỗ lực vượt khó rất lớn cũng là nhân tố quan trọng để GV dễ dàng hơn trong việc triển khai dạy học, qua đó đạt mục tiêu theo kế hoạch ban đầu.

2.2.2.2. Chương trình các môn học Giáo dục STEM sử dụng kiến thức các môn học là toán, khoa học (gồm các môn như vật lí, hóa học, sinh học, địa lí), các môn công nghệ, tin học…ở những mức độ khác nhau. Toán là môn học luôn có mặt trong giáo dục STEM và có thể coi là công cụ để giải quyết vấn đề. Do vậy, các nội dung toán học được sử dụng có thể nằm vào chương trình THPT, THCS hoặc chỉ có thể là các kiến thức tính toán đơn giản. Đây cũng là quan điểm khi chúng tôi xây dựng các đề tài theo giáo dục STEM. Đó là việc tích hợp môn Toán không nhất thiết phải gắn với một đơn vị kiến thức cụ thể trong chương trình THPT mà có thể sử dụng nhiều kiến thức khác nhau, ở các cấp học khác nhau để giải quyết vấn đề. Nhiều khi kiến thức toán học được sử dụng rất đơn giản nhưng thiếu nó vấn đề không thể giải quyết được. (Ví dụ tính tỉ lệ xích bản đồ trong dự án đo chu vi Trái Đất, ở mục 2.4.2). Vì vậy, khi phân tích các nội dung tương đồng của ba môn Toán-Vật lí-Địa lí, chủ yếu đề tài chỉ đề cập đến hai môn Vật lí và Địa lí.

Kiến thức toán học được khai thác, sử dụng nhiều trong các môn học khác nhau như vật lí, hoá học, sinh học, công nghệ, địa lí… Những khai thác có tính tích hợp đa môn, tích hợp giữa giáo dục toán học với các môn khác sẽ giải quyết được đồng thời ba vấn đề: Thứ nhất, mang lại hiệu quả đối với việc học tập các môn học đã nêu, thứ hai góp phần củng cố kiến thức, hiểu được ý nghĩa của kiến thức toán học; thứ ba góp phần rèn luyện cho học sinh năng lực vận dụng toán học vào thực tiễn.

Môn vật lí và địa lí có nhiều nội dung dạy học liên quan với nhau. Chúng tôi liệt kê một số bài học liên quan giữa hai bộ môn. Trong đó, mạch nội dung đi theo chương trình môn địa lí lớp 10. Còn môn vật lí có thể sử dụng cả kiến thức THPT hoặc cả kiến thức THCS. Vật lí

Địa lí 18

- Bài 41. Cấu tạo của Vũ Trụ (Hệ Mặt - Bài 5. Vũ trụ. Hệ Mặt Trời và Trái Đất. Hệ quả chuyển động tự quay quanh trục của Trời, các thiên hà, giờ).

- Bài 11. Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật Trái Đất. hấp dẫn …..

- Bài 6. Hệ quả chuyển động xung quanh Mặt Trời của Trái Đất. ……

- Bài 28. Cấu tạo chất, thuyết động học - Bài 11. Khí quyển. Sự phân bố nhiệt độ phân tử chất khí; không khí trên Trái Đất.

- Bài 29. Quá trình đẳng nhiệt;

- Bài 12. Sự phân bố khí áp. Các loại gió - Bài 31. Phương trình trạng thái của khí chính. lí tưởng; - Bài 13. Ngưng đọng hơi nước trong khí - Bài 38. Sự chuyển thể của các chất (sự quyển. Mưa. (Các hiện tượng tự nhiên của khí quyển như: Sự hình thành mây, mưa, bay hơi, nhiệt hóa hơi); tuyết rơi, mưa đá, nhiệt độ không khí trên - Bài 39. Độ ẩm của không khí.

Trái Đất…)

- Bài 9. Áp suất khí quyển; - Bài 15, 16. Các hiện tượng, quá trình xảy - Bài 23. Đối lưu, bức xạ nhiệt; …

ra trong thủy quyển như: Vòng tuần hoàn nước, thủy triều, sóng.

- Bài 61. Sản xuất điện năng: Nhiệt điện, - Bài 32. Địa lí các ngành công nghiệp (CN) thủy điện.

Tiết 1. Địa lí các ngành CN năng lượng: CN - Bài 62. Điện gió- điện Mặt Trời- thủy khai thác than, khai thác dầu, CN điện điện.

- Bài 34. Thực hành ……

…….

Trong thực tiễn cuộc sống có nhiều vấn đề cần giải thích/ làm sáng tỏ/ vận dụng/… thì không thể chỉ sử dụng kiến thức đơn môn giải quyết được mà phải cần kiến thức liên môn mới giải quyết được. Các kiến thức được sử dụng có thể là của THPT hoặc cả THCS và ở những mức độ khác nhau. Do vây, GV có thể lựa chọn linh hoạt các nội dung phù hợp để tiến hành dạy học.

2.3. Quy trình tổ chức dạy học dự án theo giáo dục STEM cho học sinh trường trung học phổ thông dân tộc nội trú Qua quá trình nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn, chúng tôi xin đề xuất quy trình chuẩn bị, tổ chức một dự án theo giáo dục STEM cho học sinh THPT DTNT theo các bước sau: Nêu ý tưởng; xác định mục tiêu, nội dung dự án Chuẩn bị dự án

Xác định đối tượng, hình thức, tên dự án, các yếu tố STEM 19

Quy trình các bước thực hiện một dự án theo giáo dục STEM cho HS trường THPT DTNT Bước 1. Chuẩn bị dự án  Nêu ý tưởng: Một ý tưởng hay vấn đề thường xuất phát từ một câu hỏi, một sự nghi ngờ. Vấn đề có thể mang tính lí thuyết (về các hiện tượng, khái niệm, công thức, định lí…) hay tính thực tiễn; thuộc mảng xã hội hay kĩ thuật; có thể mô tả ngắn gọn hoặc hết sức trừu tượng.

Hoài nghi và đặt vấn đề chính là điểm mấu chốt, khởi đầu cho sự học tập không ngừng nghỉ của HS. Với mỗi đề tài, cách đặt vấn đề tạo tình huống bằng một câu chuyện, bằng các hình ảnh, bằng mô hình, … phải thực sự gây chú ý, tạo sự tò mò khoa học; phải giúp HS/nhóm HS xác định rõ ràng vấn đề mà HS/nhóm HS phải giải quyết trong dự án. Đối với đối tượng là HS THPT DTNT, GV nên lựa chọn các vấn đề phù hợp, vừa sức, không quá phức tạp, có thể liên hệ từ các tình huống trong thực tiễn để HS dễ hình dung ra vấn đề. GV nên có bộ câu hỏi định hướng ngay từ đầu để HS có thể hình dung được vấn đề mình cần giải quyết.  Xác định mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, thái độ, năng lực HS cần đạt được sau khi thực hiện dự án. Mục tiêu cần rõ ràng, chi tiết có tính khả thi phù hợp với năng lực HS và điều kiện của trường học. GV chú ý rằng do dự án đòi hỏi sử dụng kiến thức tích hợp liên môn nên trong mục tiêu cần chỉ rõ kiến thức của từng môn học đạt được. GV cần chú ý các năng lực HS đạt được khi thực án theo giáo dục STEM như năng lực hợp tác, năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề; các kĩ năng cần thiết để hoàn thành dự án, đặc biêt các kĩ năng liên quan đến công nghệ và kĩ thuật.  Xác định đối tượng, hình thức, tên dự án, các yếu tố STEM - Xác định đối tượng phù hợp với dự án trên cơ sở nội dung bám sát với chương trình phổ thông của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Xác định thời gian phù hợp gồm 20

cả thời gian chuẩn bị, thời gian thực hiện. Mỗi dự án nên xây dựng thời gian thực hiện trên lớp từ 60 đến 120 phút.

- Hình thức tổ chức: có thể tổ chức trong giờ học chính khóa tại các phòng STEM/phòng học của nhà trường hoặc tại các cơ sở sản xuất, phòng STEM các doanh nghiệp, các trường đào tạo nghề. Ví dụ tại trường PT DTNT THPT số 2 Nghệ An, HS ngoài việc thực hiện dự án tại trường có thể cho thực hiện ở nhà trong các đợt nghỉ lễ, hoặc kết hợp với tham quan, học tập trải nghiệm ở các trường dạy nghề, nhà máy…Khi tổ chức tại trường, GV cần chú ý tuân thủ theo nội quy của trường như giờ giấc sinh hoạt, việc sử dụng internet và điện thoại, các biện pháp an toàn cho HS…Do vậy, GV cần thường xuyên nhắc nhở, theo dõi quá trình làm việc của HS phải đúng các yêu cầu của kế hoạch dự án đã đề ra.

- Xác định các yếu tố STEM liên quan: Khác với các dự án thông thường, dự án STEM còn thêm bước xác định các yếu tố STEM liên quan khi thực hiện dự án.

GV cần phân tích, làm rõ các thành phần S, T, E, M khi chuẩn bị dự án. Tuy nhiên khi giới thiệu dự án cho HS, GV nên để HS tự phân tích các yếu tố này, còn GV chỉ đóng vai trò hướng dẫn mà không nên làm thay HS. Đối với việc tích hợp liên môn vật lí-địa lí, GV cần yêu cầu HS chỉ rõ đâu là kiến thức của từng môn học, nội dung đó nằm trong lớp nào, chương nào, vận dụng để giải quyết nội dung gì…  Thiết kế tiến trình chi tiết dự án Sau khi thực hiện các bước trên, GV vạch tiến trình chi tiết các bước thực hiện một dự án. Bao gồm: Xác định ý tưởng; xác định mục tiêu của dự án theo giáo dục STEM; xác định được quy trình (các hoạt động hoặc chuỗi hoạt động) kĩ thuật để thực hiện dự án theo giáo dục STEM. Việc thiết kế cần chi tiết, rõ ràng, đảm bảo đúng với mục tiêu đề ra.  Chuẩn bị CSVC, thiết bị, tài liệu, kinh phí cần thiết - Dự án tiến hành ở đâu? Bố trí, sắp xếp phòng ốc, địa điểm như thế nào?

- Dự kiến thiết bị (tìm ở đâu/mua ở đâu?), tài chính cần thiết cho dự án? (Có thể huy động tài chính từ những nguồn nào?..) Thực tế, đối với đối tượng HS THPT DTNT thì GV rất khó huy động nguồn tài chính từ phụ huynh HS, trong khi kinh phí nhà trường lại rất hạn hẹp. Chính vì vậy, GV cần cân nhắc lựa chọn các dự án phù hợp, tiết kiệm chi phí, tận dụng được tối đa CSVC của nhà trường.  Giới thiệu dự án, chuyển giao nhiệm vụ cho HS - GV giới thiệu dự án tới HS: Tên dự án, mục tiêu, những nội dung cần giải quyết của dự án. GV cần lưu ý vừa gợi mở ý tưởng cho HS nhưng cũng không làm hộ hoàn toàn hết các bước cho HS.

21

- Chia nhóm, chuyển giao nhiệm vụ: GV có thể để HS tự lựa chọn nhóm làm việc của mình. Tuy nhiên cần thống nhất với HS ngay từ đầu về số lượng các thành viên nhóm, cách thức chia nhóm.

- Gợi ý HS/ nhóm HS xác lập nhóm các vấn đề cần phải lần lượt giải quyết để làm căn cứ giải quyết câu hỏi chính của dự án.

- Định hướng HS tìm và sử dụng các vật liệu liên quan. Giới thiệu những người có khả năng hỗ trợ cho HS khi thực hiện dự án, hướng dẫn HS liên hệ, tìm nguồn giúp đỡ khi cần, hoặc cách thức tra cứu tài liệu trên Internet, trong thư viện, …

- Quy định cách thức thực hiện, tiêu chí đánh giá: GV và các nhóm thống nhất các tiêu chí đánh giá trên cơ sở các nội dung ở kế hoạch GV đã vạch ra. Có thể bao gồm đánh giá của GV, đánh giá giữa các nhóm và đánh giá các thành viên trong nhóm với nhau. Các tiêu chí đưa ra nên rõ ràng, có điểm số. Đối với dự án theo giáo dục STEM cần nhấn mạnh việc đánh giá không chỉ riêng sản phẩm cuối cùng của dự án mà còn cả quá trình thực hiện dự án.

- Chuẩn bị các mẫu vật, hóa chất, dụng cụ, vị trí để thực hiện dự án STEM: Trên cơ sở nội dung, mục tiêu chủ đề, HS chuẩn bị đầy đủ cơ sở vật chất, dụng cụ… cần thiết để tổ chức thực hiện dự án; GV hỗ trợ HS khi cần thiết.

Bước 2. Thực hiện dự án  Triển khai thực hiện theo tiến trình dự án HS/nhóm HS trong quá trình thực hiện dự án phải luôn luôn liên hệ, báo cáo kết quả thực hiên định kỳ với giáo viên phụ trách để được tư vân, hỗ trợ kịp thời.  Báo cáo kết quả, đánh giá dự án - Hướng dẫn, hỗ trợ HS trình bày, tranh luận, bảo vệ kết quả nghiên cứu. HS báo cáo kết quả quá trình ứng dụng STEM giải quyết vấn đề thực tiễn, có thể đề xuất một số vấn đề mới phát sinh, ý tưởng mới liên quan đến chủ đề. Đối với dự án theo giáo dục STEM thì sản phẩm không phải là mục tiêu quan trọng nhất. GV cần chú ý rằng quá trình HS vận dụng các kiến thức liên để giải quyết vấn đề cũng là một bước hết sức quan trọng. HS không chỉ nắm kiến thức lý thuyết trong chương trình mà còn biết vận dụng các kiến thức đó để giải quyết vấn đề thực tiễn. Và thậm chí các kiến thức đó không chỉ được vận dụng đơn lẻ trong nội môn, chúng còn được liên kết, xâu chuỗi với nhau ở nhiều môn học. Đó là một trong những ý nghĩa tích cực mà dạy học theo giáo dục STEM đem lại cho HS. - Tổng kết, đánh giá theo tiêu chí đề ra, khen thưởng khi kết thúc buổi trình bày dự án. GV cần phải khẳng định thành quả tìm tòi nghiên cứu của từng nhóm. Chỉ ra những ưu, nhược điểm của từng nhóm trong việc lập kế hoạch tìm hiểu, nghiên cứu của nhóm, việc phân công, hợp tác thực hiện giữa các thành viên trong nhóm.

22

- GV có thể cho HS tiếp tục mở rộng, nghiên cứu phát triển dự án.

2.4. Tổ chức thực hiện một số dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn toán-vật lí-địa lí 2.4.1. Một số dự án gợi ý Trên cơ sở phân tích chương trình và SGK ở phần cơ sở thực tiễn, chúng tôi đưa ra một số dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn toán-vật lí-địa lí Tên dự án

Nội dung

HS thực nghiệm đo chu vi Trái Đất từ Dự án đo các dụng cụ đơn giản tại sân trường/ ở chu vi Trái nhà, vào thời điểm giữa trưa. HS dựa vào năng lực sáng tạo của mình thiết Đất kế ra các dụng cụ đo phù hợp, dễ sử dụng

Dự STEM chế

HS chế tạo một số mô hình phục vụ án học tập đơn giản từ các nguyên liệu tái tái chế, rác thải, trên cơ sở các kiến thức đã được học và sự sáng tạo của cá nhân.

Kiến thức liên quan Địa lí: Bài 5,6, địa 10: Hệ quả chuyển động của Trái Đất.

Vật lí: Bài 11. Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn Vật lí: Sự biến đổi năng lượng; phản xạ ánh sáng; bình thông nhau; đối lưu; mạch điện mắc nối tiếp, bộ nguồn pin mắc nối tiếp… Địa lí: Bài 41 Môi trường và tài nguyên thiên nhiên; bài 42 môi trường và sự phát triển bền vững.

HS thiết kế mô hình tòa tháp sáng tạo Dự án xây với yêu cầu càng cao càng tốt đảm bảo tòa tháp cân bằng, có thể đặt vật ở trên đỉnh tháp. sáng tạo

Vật lí: Bài. Các dạng cân bằng. Cân bằng của vật có mặt chân đế; trọng lực; trọng lượng; Địa lí: Xác định phương hướng

Dự án thiết HS tìm hiểu ý nghĩa của các trị số kế máy đo lượng mưa (lượng mưa tháng, tổng mưa lượng mưa…), tìm hiểu cơ chế hoạt động của máy đo mưa, thiết kế máy đo mưa đơn giản

Địa lí: Bài 13: Ngưng đọng hơi nước trong khí quyển. Mưa.

Vật lí: Bài 39 độ ẩm không khí.

HS mô tả và giải thích được sự tuần Địa lí: Bài 15. Phần I thủy hoàn nước trong tự nhiên. HS nghiên 23

Dự án vòng cứu, thiết kế mô hình vòng tuần hoàn quyển tuần hoàn nước bao gồm vòng tuần hoàn nhỏ, Vật lí: Bài, Sự chuyển thể nước vòng tuần hoàn lớn. của các chất.

HS nghiên cứu, giải thích được cơ chế Dự án tàu hoạt động của tàu điện từ cao tốc, thiết điện từ cao kế mô hình tàu điện từ đơn giản. GV có thể tham khảo một số video như: tốc 1. https://www.youtube.com/watch?

Địa lí: Bài 37 địa lí các ngành giao thông vận tải, phần I. Đường sắt

HS chế tạo ra đồng hồ Mặt Trời dùng Dự án chế để đo thời gian, kiểm nghiệm sự chính tạo đồng hồ xác ngay tại sân trường, giải thích được cách chế tạo ra đồng hồ và cơ Mặt Trời chế hoạt động của nó.

Địa lí: Bài 5, 6 hệ quả chuyển động của Trái Đất.

Vật lí: Dòng điện Fu-cô, định luật Len- xơ, lực từ, từ trường. Hiện tượng v=PSNlF8ZLZd0 cảm ứng điện từ; mạch 2. https://www.youtube.com/watch? điện một chiều mắc nối tiếp, bộ nguồn pin mắc v=eA9JrRNs9os&feature=share nối tiếp.

Dự án thiết kế video mô phỏng các hiện tượng tự nhiên

HS sử dụng phần mềm Power Point, Scartch thiết kế video mô phỏng các hiện tượng tự nhiên như các hiện tượng thời tiết (mưa, tuyết rơi…), song, thủy triều, gió, núi lửa, động đất…

Vật lí: Bài, Cấu tạo của vũ trụ.

Sử dụng kiến thức phần địa lí tự nhiên và vật lí có liên quan (xem phần 2.2.2.2)

2.4.2. Dự án đo chu vi trái đất 2.4.2.1. Chuẩn bị dự án a. Nêu ý tưởng - HS sử dụng kiến thức đã học để đo chu vi Trái Đất.

- GV đặt câu hỏi: + Thời kì chưa có các phương tiện hiện đai, con người làm như thế nào để đo chu vi Trái Đất? Kết quả đo có chính xác không? Vì sao vẫn có sai số? + Chúng ta có thể thực nghiệm lại việc đo chu vi Trái Đất được không?Và cách làm có giống thời cổ đại không? Có thể sử dụng những kiến thức nào đã học để đo chu vi Trái Đất b. Xác định mục tiêu dự án 24

- Kiến thức: Vận dụng kiến thức toán học, vật lí, địa lí để đo chu vi Trái Đất + Toán học: Áp dụng kiến thức lượng giác (tính tan); hình học (góc so le trong; chu vi hình tròn) của lớp 9 và lớp 11 để tính được chu vi Trái Đất. + Vật lí: Vận dụng cấu tạo của vũ trụ, lực hấp dẫn và các hệ quả của chuyển động Trái Đất quanh Mặt Trời để đo chu vi Trái Đất + Địa lí: Vận dụng các hệ quả của chuyển động Trái Đất quanh Mặt Trời để đo chu vi Trái Đất: Hiện tượng Mặt Trời lên thiên đỉnh, cách tính ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh, những nơi xảy ra hiện tượng này; - Kĩ năng: Thông qua dự án, HS rèn luyện được các kĩ năng như: + Kĩ năng làm việc nhóm; + Kĩ năng đo đạc, tính toán; + Kĩ năng sử dụng một số chức năng của Google; + Kĩ năng báo cáo, trình bày poster; - Thái độ: Tôn trọng các hiện tượng tự nhiên, có nhận thức đúng đắn các hiện tượng tự nhiên; Say mê khám phá khoa học.

- Năng lực hình thành: + Năng lực chung: Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp hợp tác. c. Xác định đối tượng, hình thức, tên dự án, các yếu tố STEM liên quan - Xác định đối tượng: HS lớp 10 trường THPT DTNT vì các kiến thức để đo chu vi Trái Đất chủ yếu nằm trong chương trình lớp 10.

- GV tổ chức dưới hình thức vừa trên lớp, vừa ngoài thực địa. Tại trường PT DTNT THPT số 2 Nghệ An, trong tiết 8 ngoại khóa GV tổ chức giới thiệu dự án cho HS. Đây là tiết học nằm trong phân phối chương trình môn địa lí 10. Như vậy giáo dục STEM hoàn toàn có thể sắp xếp để dạy học được theo PPCT, trái ngược với quan điểm môn địa lí không thể học được theo giáo dục STEM hoặc nếu có thì cũng không thể thực hiện được trong chương trình chính khóa.

- Xác định các yếu tố STEM liên quan Các yếu tố STEM

Khoa học

Công nghệ

Kĩ thuật

Toán học

(Science-S)

(Technology)

(Enginerring)

(Math)

25

Địa lí- Vật lí: Hệ Đo chu vi quả khi Trái Đất tự quay quanh mình và Trái Đất quay quanh Mặt Trời. Giải thích được sự thay đổi của bóng vật thể ở các ngày trong năm.

- Giấy Ao, thước đo, cọc đứng thẳng, máy tính bỏ túi, bút màu.

Quy trình đo đạc để chọn lựa ra kết quả đo chính - Điện thoại cài xác nhất, áp vào phần mềm google dụng thức map hoặc máy tính công dung google Earth tính

-Toán: Sử dụng các công thức lượng giác để tính toán ra chu vi Trái Đất.

d. Thiết kế tiến trình chi tiết dự án Bước 1: Nêu ý tưởng, xác định mục tiêu (đã làm phần trên); chia nhóm, giới thiệu dự án và tiêu chí chấm điểm nhóm; phân công nhiệm vụ nhóm.

- GV giới thiệu dự án tới HS thông qua các câu hỏi định hướng đã chuẩn bị sẵn.

Trên cơ sở đó, GV gợi mở dần vấn đề cần giải quyết của dự án là đo chu vi Trái Đất.

- GV chia mỗi nhóm khoảng 5-7 thành viên, với dự án này thì số lượng thành viên không cần quá nhiều. Các nhóm tự thảo luận, phân công công việc với nhau trên cơ sở các vấn đề phải giải quyết để hoàn thành dự án.

- Các nhóm cùng với GV thống nhất tiêu chí đánh giá: Điểm khác biệt trong đánh giá ở đây là GV không áp đặt tiêu chí của mình với HS mà cùng thảo luận, thống nhất cách thức đánh giá; việc đánh giá bao gồm từ việc chuẩn bị trước khi đo, trong quá trình đo, và kết quả đo. Có thể tham khảo một số tiêu chí đánh giá như sau: + Bao gồm đánh giá của GV, đánh giá của các nhóm, tự đánh giá lẫn nhau giữa các thành viên trong nhóm. + GV và các nhóm khác đánh giá kết quả hoạt động nhóm qua một số tiêu chí như: Tiêu chí

Mức 1: 0-4đ

Mức 2: 5-7đ

Mức 3: 8-10đ

Mức 2: 5-7đ

Mức 3: 8-10đ

Cách đo Dụng cụ đo Trình bày poster Báo cáo Hoạt động các thành viên Kết quả tính + Đánh giá giữa các thành viên trong nhóm Tiêu chí

Mức 1: 0-4đ

26

Mức độ nhiệt tình Hiệu quả công việc - Chuẩn bị CSVC, thiết bị, tài liệu, kinh phí cần thiết: Dự án “ đo chu vi Trái Đất” không cần sử dụng nhiều thiết bị đắt tiền mà chỉ tận dụng những vật liệu có sẵn ngay trong trường học như: Cọc đo (có sẵn ở phòng thí nghiệm), giấy Ao, bút màu, điện thoại (HS mượn của GV), thước đo. Như vậy việc thực hiện dạy học theo giáo dục STEM không nhất thiết phải tốn nhiều chi phí như quan điểm của một số cá nhân. Chính vì quan điểm sai lầm này đã làm cản trở việc dạy học theo giáo dục STEM áp dụng cho những đối tượng HS không có nhiều kinh phí học tập như HS dân tộc thiểu số.

Bước 2: Tổ chức thực hiện dự án theo quy trình 5E Lớp 10

Thời gian (dự kiến):

Địa điểm

- 1 tiết trên lớp

- Trên lớp

- 1 tiết thực địa

- Sân trường

- 1 tiết tổng kết, báo cáo

- Trên lớp

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- GV cho HS xem đoạn video https://www.techsignin.com/ti ntuc/nguoi-hy-lap-da-tinh1.Gắn kết duoc-chu-vi-trai-dat-vao(Engage) 2000-nam-truoc/ và giới thiệu thí nghiệm đo chu vi Trái Đất là một trong những thí nghiệm đẹp nhất của nhân loại.

- Các nhóm HS cùng theo dõi video và ghi chép các thông tin quan trọng thu thập được từ video. Ngoài ra, HS có thể tìm kiếm thêm nhiều thông tin từ mạng internet như các bài báo, trang web khoa học, các video….

- GV sử dụng kĩ thuật 5W1H - Các nhóm HS trả lời câu hỏi theo yêu cầu đặt ra của GV : đặt câu hỏi: +Who: Ai là người đầu tiên + Who: Eratosthenes (Hy Lạp)- quản lý thư viện Alexandria. thực hiện thí nghiệm? +What: Họ thực hiện thí + What: Đo chu vi Trái Đất. nghiệm gì? + Where: Tại thành phố Alexandria +Where: Thực hiện ở đâu? +When: Thực hiện khi nào?

- When: Vào giữa trưa ngày hạ chí

- How: Đo độ dài bóng cây gậy cắm +How: Thực hiện như thế thẳng đứng trên mặt đất.

- Why: Tính được góc giữa cây gậy và 27

nào?

bóng của nó. Đây cũng là góc tạo bởi +Why: Vì sao lại thực hiện tâm Trái đất và vị trí của hai thành phố Alexandria và Syene. Trong đó như vậy? tại Syene thì Mặt Trời lên thiên đỉnh vào 22/6. Dựa vào phép toán, tính ra chu vi Trái Đất.

HĐ1: Thảo luận cách đo

HĐ1: Thảo luận cách đo

GV hướng dẫn HS thảo luận Các nhóm thảo luận cách đo dựa vào cách đo. GV gợi ý qua một số các kiến thức đã học, tài liệu tham khảo câu hỏi: từ Internet…

2.Khảo sát Explore - Đo vào thời gian nào? Vì - Nếu đo ở trường thì tốt nhất HS lựa chọn vào xuân phân 21/3 vì ngày hạ chí sao?

GV cho HS tiến hành đo vào trời nắng nhưng HS nghỉ hè; ngày thu ngày đặc biệt như: Xuân phân phân thời tiết Nghệ An hay có mưa (21/3); hạ chí (22/6); thu phân bão; ngày đông chí ít khi có nắng nên (23/9); đông chí (22/12). Đo khó đo được. Đo vào giữa trưa, khoảng vào khoảng thời gian giữa trưa thời gian Mặt Trời lên thiên đỉnh.

- Đo ở địa điểm nào?

- HS chọn đo ở sân trường

- Đo bằng cách nào? Vì sao - HS liệt kê các bước đo, giải thích vì sao đo như thế.(tham khảo mục 2.4.2.3) lựa chọn đo như vậy?

HĐ2: Chuẩn bị dụng cụ đo HĐ2: Chuẩn bị dụng cụ đo GV hướng dẫn HS tự lựa chọn - Các nhóm lựa chọn dụng cụ, lập báo và chuẩn bị dụng cụ đo. Yêu cáo gửi GV. Trên cơ sở phê duyệt của GV, các nhóm chuẩn bị dụng cụ, tối cầu: thiểu cần có: -Liệt kê các dụng cụ đo + Thước đo - Lên phương án tìm các dụng + Cọc đo cụ - Tính chi phí để mua dụng cụ + Bút màu ghi kết quả, trang trí (Nếu có). GV khuyến khích + Giấy Ao HS tận dụng các dụng cụ sẵn + Máy tính, điện thoại để xác định tọa có để tiết kiệm chi phí. độ.

HĐ3: Tiến hành đo HĐ3: Tiến hành đo GV tổ chức cho các nhóm HS Các nhóm HS tiến hành đo theo kế đo theo kế hoạch. Trong quá hoạch: trình đo GV cần: + Chọn thời gian từ 11h30-12h30’ +Theo dõi quá trình đo đạc 28

của HS có giống kế hoạch + Chọn địa điểm: Có nắng (sân trường) không + Xác định tọa độ đặt cọc nhờ dùng +Theo dõi các tình huống phát google map sinh, hỗ trợ HS khi cần thiết. + Cắm cọc đo + Đánh giá quá trình làm việc + Ghi lại kết quả đo 2 phút/ lần của từng HS, của các nhóm. +Tổng hợp kết quả đo, lựa chọn kết quả đo nhỏ nhất để tính toán, áp dụng vào công thức - GV phát phiếu học tập để - Các nhóm thảo luận trả lời câu hỏi 3.

Giải các nhóm trả lời câu hỏi: vào phiếu học tập. + Vì sao bóng chiếc cọc thay - Một số nhóm đại diện lên trình bày. thích (Explain) đổi?

- Các nhóm và thành viên còn lại + Vì sao lấy giá trị khi cọc đánh giá, bổ sung câu trả lời. ngắn nhất?

(GV và HS có thể tham khảo mục g + Vì sao nên đo vào các ngày để bổ sung cho câu trả lời) đặc biệt kể trên? + Vì sao đo vào giữa trưa?

- GV đặt câu hỏi cho các 4. Củng nhóm cố + Nếu không đo vào các ngày (elaborate) kể trên, các ngày còn lại đo được không? Đo bằng cách nào ?

- Các nhóm HS trả lời câu hỏi - Các nhóm vạch ra phương án đo nếu thay đổi thời gian/địa điểm/dụng cụ đo.

- Các nhóm (hoặc cá nhân từng HS) tiến hành lại việc đo dựa trên phương + Nếu thay đổi dụng cụ đo, địa án đã lập, tổng hợp kết quả chung. điểm đo thì có được không?

- GV cho các nhóm trình bày 5. Đánh sản phẩm. giá - GV yêu cầu các nhóm giải (Evaluati thích vì sao có sai số trong khi on) đo (nếu có) Có cách gì để hạn chế sai số? Vì sao kết quả đo của Eratosthenes còn sai số nhiều? (chu vi của Trái Đất theo cách tính của Eratosthenes nằm trong khoảng từ 38.000 km đến

- Các nhóm HS báo cáo cách tính, kết quả đo lên poster. Nhóm còn lại lắng nghe , nhận xét và đặt câu hỏi.

- Các nhóm phân tích nguyên nhân sai số.

- HS trả lời câu hỏi của GV và nhóm bạn.

- HS chấm điểm cho các nhóm và cho các thành viên trong nhóm.

- HS lắng nghe GV tổng kết và rút 29

45.700 km còn thực tế chu vi kinh nghiệm cho những lần đo sau.

Trái Đất là 40.075km theo đường xích đạo)?

- GV chấm điểm các nhóm HS, tổng hợp, nhận xét lại kết quả cuối cùng.

2.4.2.2. Thực hiện dự án a. Tại trường Trên cơ sở kế hoạch chi tiết của dự án, GV tổ chức cho HS thực hiện tại sân trường khi có nắng. Dựa vào điều kiện phù hợp, trước tiên GV bố trí đo vào các ngày đặc biệt như: Xuân phân (21/3); hạ chí (22/6); thu phân (23/9); đông chí (22/12). Ngoài ra, HS có thể thực hiện vào các ngày bình thường trong điều kiện cho phép. GV nên chú ý một số vấn đề khi tổ chức thực nghiệm như : Đảm bảo sức khỏe cho HS do thực nghiệm giữa trời nắng vào giữa trưa, đảm bảo dụng cụ đo an toàn đối với HS, GV cần có kế hoạch cụ thể và xin phép Ban giám hiệu để tiến hành… b. Tại nhà GV có thể cho HS thực nghiệm tại nhà theo nhóm hoặc cá nhân. Phương án đo tại nhà được thực hiện khi không thể tổ chức ở trường. Đối với đối tượng là HS DTNT thì việc đo tại nhà được tổ chức vào kì nghỉ (nghỉ hè, nghỉ lễ) hoặc khi nghỉ để phòng tránh dịch bệnh COVID-19 như đợt vừa qua.

HS đo tại Kim Sơn- Quế Phong

HS đo tại Tân Lạc- Quỳ Châu

Tuy nhiên, khi tổ chức đo ở nhà GV cần có kế hoạch cụ thể và thông báo cho phụ huynh (nếu cần thiết) để việc đo được tiến hành hiệu quả. GV nên sử dụng công nghệ thông tin để quản lý việc thực nghiệm của HS ở các bước như: Thông báo ngày, giờ đo; theo dõi quá trình đo; ghi nhận kết quả đo của HS. Ngược lại, HS cũng sử dụng công nghệ để liên lạc với nhau nhằm chọn đúng thời điểm cùng đo đạc, tổng 30

hợp kết quả đo của nhóm…GV có nhiều phần mềm để lựa chọn như zoom, zalo, messenger, teams…

Việc đo tại nhà đối với HS DTNT còn có một ý nghĩa nữa về mặt khoa học. Đó là việc các em sinh sống ở trên nhiều địa bàn cách xa nhau, tọa độ địa lí khác nhau, thì sẽ thu thập thêm nhiều số liệu đa dạng trong quá trình đo đạc. Từ đó, giúp cho việc đánh giá kết quả đo sẽ chính xác và khách quan hơn. c. Kết nối trong nước và quốc tế GV hướng dẫn cho HS kết nối với các trường học trong nước và quốc tế nhằm so sánh kết quả đo với nhau, hoặc cùng phối hợp với nhau để cho ra kết quả đo chính xác nhất. Năm 2019, vào ngày xuân phân 21/3 trường PT DTNT THPT số 2 đã tổ chức đo chu vi Trái Đất cùng hơn 30 trường trong nước và quốc tế. Dự án này do cô Hoàng Hiền tổ chức ở Việt Nam, và hiện nay hang ngày vẫn có rất nhiều trường học tiến hành đo và cập nhật kết quả trong group của dự án.

Việc đo ở nhiều nơi, nhiều thời điểm sẽ giúp đánh giá kết quả đo chính xác hơn. Ngoài ra, các nơi có thể tiến hành giao lưu, trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm đo đạc, làm dụng cụ đo sáng tạo…qua đó thúc đẩy sự sáng tạo và đam mê khoa học cho GV và HS. 2.4.2.3. Một số kiến thức bổ trợ Phần đo chu vi Trái Đất có nhiều kiến thức tương đối khó. Để giúp HS nắm được cách đo, GV cần bổ trợ thêm một số kiến thức liên quan như sau: a. Cách tìm vĩ độ Mặt Trời lên thiên đỉnh  Hiện tượng Mặt Trời lên thiên đỉnh Hiện tượng Mặt Trời ở đúng đỉnh đầu lúc 12 giờ trưa (tia sáng Mặt Trời chiếu vuông góc với tiếp tuyến ở bề mặt đất) gọi là Mặt Trời lên thiên đỉnh. Hiện tượng này chỉ xảy ra ở khu vực nội chí tuyến (bao gồm cả 2 chí tuyến) - Trong vùng ngoại chí tuyến, không có hiện tượng Mặt Trời lên thiên đỉnh.

- Mặt Trời lên thiên đỉnh 1 lần ở 2 chí tuyến: Chí tuyến Bắc vào ngày 22/6, chí tuyến nam vào ngày 22/12.

- Tại xích đạo Mặt Trời lên thiên đỉnh 2 lần, lần thứ nhất vào ngày 21/3, lần thứ hai vào ngày 23/9 - Mặt Trời lên thiên đỉnh lần lượt ở các địa điểm trong khu vực từ xích đạo đến chí tuyến bắc 2 lần: + Lần thứ nhất từ ngày 21/3 đến ngày 22/6 + Lần thứ hai từ ngày 22/6 đến ngày 23/9 31

- Mặt Trời lên thiên đỉnh lần lượt ở các địa điểm trong khu vực từ xích đạo đến chí tuyến Nam 2 lần: + Lần thứ nhất từ ngày 22/12 đến ngày 21/3 + Lần thứ hai từ ngày 23/9 đến ngày 22/12 - Thời gian Mặt Trời chuyển động biểu kiến trong 1 năm giữa bốn ngày đặc biệt: + Từ chí tuyến Nam (ngày 22/12) lên xích đạo (ngày 21/3) hết 89 ngày + Từ đến xích đạo (ngày 21/3) lên chí tuyến Bắc (ngày 22/6) hết 93 ngày + Từ chí tuyến Bắc (ngày 22/6) quay về xích đạo (ngày 23/9) hết 93 ngày + Từ đến xích đạo (ngày 23/9) xuống chí tuyến Nam (ngày 22/12) hết 90 ngày  Bài toán minh họa Tính ngày mặt trời lên thiên đỉnh ở vĩ tuyến 150 B. Vĩ tuyến 150 B thuộc khu vực nội chí tuyến nên trong năm có 2 lần mặt trời lên thiên đỉnh. Cách tính: - Ngày 21/3 Mặt Trời lên thiên đỉnh tại xích đạo, ngày 22/6 lên thiên đỉnh tại chí tuyến Bắc. Từ 21/3 đến 22/6 Mặt Trời di chuyển từ xích đạo lên chí tuyến Bắc mất 93 ngày và đi quãng đường 23027’. Như vậy để đi quãng đường 150 hết khoảng thời gian là 59 ngày Vậy: + Mặt Trời lên thiên đỉnh ở vĩ tuyến 150 B lần thứ nhất vào ngày Ngày 21/3 + 59 ngày = ngày 19/5 + Tương tự, Mặt Trời lên thiên đỉnh ở vĩ tuyến 150 B lần thứ hai vào ngày: Ngày 23/9 – 59 ngày = ngày 3/7 - Ngoài hai ngày đó ra, không có ngày nào mặt trời lên thiên đỉnh nữa, vì trong khu vực nội chí tuyến, một năm chỉ có hai lần mặt trời lên thiên đỉnh. b. Vì sao đo bóng cọc không phải chỉ vào lúc 12h trưa (theo giờ khu vực)  Phân biệt các loại giờ - Giờ địa phương Giờ địa phương (giờ Mặt Trời) là giờ được xác định riêng cho mỗi địa phương nằm ở một kinh độ xác định. Những nơi nằm trên cùng một kinh tuyến, giờ địa phương giá trị như nhau. Những nơi khác kinh tuyến, giờ địa phương khác nhau.

VD: Hà Nội có kinh độ 105°52'Đ, Hải Phòng có độ kinh 106°43'Đ, chênh lệch 106°43'Đ - 105°52'Đ = 51'. Do cứ 15° trải qua 1 múi giờ =1h nên 51' tương ứng với 3 phút 24 giây. Giờ địa phương Hải Phòng lớn hơn giờ địa phương Hà Nội là 3 phút 24 giây.

32

Giờ địa phương chỉ có ý nghĩa trong quan trắc thiên văn, người ta không sử dụng trong cuộc sống do có nhiều bất tiện.

- Giờ quốc tế (giờ GMT) Để thống nhất giờ giao dịch cho các nước trên toàn thế giới, năm 1884, Hội Đo lường Quốc tế đã nhất trí lấy giờ múi số 0 là giờ chung và được gọi là giờ GMT (Greenwich mean time - giờ trung bình ở Grinuych). Múi giờ 0 đi qua chính giữa kinh tuyến 0°.

- Giờ khu vực (giờ múi) Giờ khu vực là Trái Đất được chia thành 24 múi, giới hạn bởi 24 kinh tuyến nằm cách đều nhau (cách nhau 15° hay 1 h). Các địa phương nằm trong cùng một múi dùng thống nhất một giờ.

Ví dụ: Khi cài giờ trên máy tính hoặc điện thoại, thường đặt mặc định là giờ khu vực - chẳng hạn giờ Hà Nội - Bangkok - Jakarta là GMT+7  Giải thích vì sao đo bóng cọc không phải chỉ đo vào lúc 12h trưa (theo giờ khu vực) Do Trái Đất quay quanh Mặt Trời nên các địa điểm ở kinh tuyến khác nhau sẽ có giờ khác nhau, các địa điểm cùng kinh tuyến thì mới có chung một giờ. Do đó, khi đo bóng cọc, giả sử đo vào ngày thu phân, lúc đó Mặt Trời lên thiên đỉnh tại xích đạo, thì ở xích đạo vào 12h trưa (giờ địa phương, vào giữa trưa thiên văn) sẽ không có bóng. Còn ở các vị trí còn lại vẫn có bóng cọc, và bóng cọc lúc này sẽ ngắn nhất (theo giờ địa phương).

Tuy nhiên, thực tế là tại thời điểm 12h (giờ địa phương) lại có thể không trùng với giờ khu vực, có thể chậm hơn hay sớm hơn giờ khu vực (phụ thuộc vào kinh độ nơi đóng cọc). Vì vậy, muốn biết được chính xác thời điểm nào là 12 h giữa trưa thiên văn, ta phải đo cả thời gian trước và sau thời điểm 12h (theo giờ khu vực). c. Cách đo chu vi Trái Đất vào ngày xuân phân và thu phân Đây là ngày đo đơn giản nhất do xích đạo vĩ độ 0, lúc đó khoảng cách vĩ độ giữa xích đạo và địa điểm đo chính bằng vĩ độ địa điểm đo. Nếu cắm cọc ở xích đạo thì sẽ không có bóng vào giữa trưa thiên văn do lúc này, tia sáng Mặt Trời chiếu vuông góc với tiếp tuyến tại xích đạo.

33

S: Độ dài bóng của cây cọc trên mặt đất vào giữa trưa thiên văn.

P: Độ dài cây cọc D: Khoảng cách từ vị trí đo đến xích đạo a: Góc giữa tia sáng Mặt Trời với cọc và chính bằng vĩ độ địa điểm đo.

Ta tính được: tan a = S/P. aD 360°  C Vậy:

C = (360°XD) / C

d. Cách đo chu vi Trái Đất vào ngày hạ chí 22/6 và đông chí 22/12 Thực hiện tương tự như cách đo vào ngày xuân phân và thu phân.

Cần lưu ý lúc này vĩ độ tại nơi Mặt Trời lên thiên đỉnh là 23°27’B vào hạ chí và 23°27’N tại đông chí. Vì vậy, D chính là khoảng cách giữa địa điểm đo tới chí tuyến. e. Cách đo chu vi Trái Đất vào ngày bất kì - Xác định vĩ độ nơi Mặt Trời lên thiên đỉnh ngày đó (xem lại mục a) - Xác định được khoảng cách D giữa địa điểm đo với nơi Mặt Trời lên thiên đỉnh.

- Sau khi xác định D, cách tính tương tự như các trường hợp trên. f. Cách đo chu vi Trái Đất không cần tính ngày Mặt Trời lên thiên đỉnh

34

Giả sử A là địa điểm Mặt Trời lên thiên đỉnh. Có thể không cần xác định A nếu ta tiến hành đo tại 2 địa điểm trên cùng một kinh tuyến với A là A1, A2.

D1, D2 là khoảng cách từ A đến A1, A2 D là khoảng cách giữa A1, A2. a1, a2 là góc giữa cọc và tia sáng Mặt Trời tại 2 điểm A1, A2.

Nếu A1, A2 cùng phía với A thì góc a = a1-a2 Nếu A nằm giữa A1, A2 thì a= a1+a2. Áp dụng công thức tương tự như các trường hợp trên g. Cách tính khoảng cách D giữa 2 địa điểm  Cách 1: Sử dụng trang web có sẵn Sử dụng trang web chỉ yêu cầu nhập tọa độ 2 địa điểm, HS không cần phải tính toán. Một số trang web tham khảo như: Distance to Tropic of Cancer Caculator của EAA; http://www.thienvanhoc.org/...  Cách 2: Sử dụng công cụ Google map - Bước 1: Xác định tọa độ điểm đo + Vào Internet, chọn google map, nhấp vào chọn vị trí của bạn.

- Bước 2: Tìm khoảng cách + Nhấp chuột phải/chọn đo khoảng cách - Bước 3: Đánh tọa độ điểm còn lại vào ô tìm kiếm.

Chú ý: - Không dùng "d" mà dùng kí hiệu độ - Không dùng dấu phẩy làm dấu tách chữ số thập phân mà dùng dấu chấm.

Viết sai: 41,40338, 2,17403.

35

Sửa lại: 41.40338, 2.17403.

- Ghi tọa độ theo vĩ độ trước, tọa độ theo kinh độ sau.

- Khoảng cách giữa 2 điểm sẽ hiện ra trên bản đồ. Để đo khoảng cách chính xác nhất, thì 2 địa điểm đo phải cùng kinh độ  Cách 3. Sử dụng bản đồ giấy - Bước 1: Xác định vị trí 2 điểm cần đo trên bản đồ Do mỗi bản đồ có tỉ lệ khác nhau nên khi đo trên bản đồ giấy bằng thước cm chúng ta còn phải quy đổi theo tỉ lệ bản đồ mới ra khoảng cách thực tế. Trước tiên, chúng ta dùng bút đánh dấu hai điểm ở hai vị trí chúng ta cần biết khoảng cách.

-Bước 2: Xác định khoảng cách: Khi HS đã đo đạc xong và xác định được khoảng cách trên bản đồ, HS dựa vào tỉ lệ bản đồ (được chú thích là 1 đơn vị đo trên thước tương ứng với bao nhiêu trên thực tế) để tính. h. Chọn dụng cụ đo HS có thể chọn dụng cụ đo đơn giản nhất là đóng cọc thẳng đứng. Loại cọc này đều có sẵn trong các dụng cụ thí nghiệm của nhà trường THPT. Để việc đo chính xác hơn, có thể gắn chóp nhọn lên cọc, lúc đó bóng cọc sẽ nhỏ và dễ đo.

HS sử dụng dụng cụ chế tạo cọc đơn giản, rẻ tiền, dễ kiếm. GV để kích thích sáng tạo của HS có thể tính thêm điểm cho những nhóm có sáng tạo trong dụng cụ đo ngoài 2 cách đơn giản nhất ở trên. i. Sai số khi đo

Hình: Dùng Cọc thẳng đứng và dùng dây rọi đo

Kết quả đo có thể sai lệch hàng trăm thậm chí hàng nghìn km. GV cho HS thảo luận những nguyên nhân làm sai lệch kết quả đo. Có thể là: - Dụng cụ đo chưa chuẩn: Ví dụ cọc chưa thẳng dẫn đến bóng cọc cũng không thẳng góc nên kết quả không chính xác.

- Xác định không đúng thời điểm 12h giữa trưa thiên văn. Khi xác định không đúng thời điểm, độ dài bóng cọc không phải là bóng ngắn nhất, góc anlpha sẽ tính sai và đương nhiên giá trị chu vi Trái Đất cũng không chính xác.

36

- Xác định sai tọa độ địa điểm đo. Nguyên nhân: + Nếu dùng google map: Không lấy tọa độ vị trí của cọc mà lấy tọa độ chung ở địa điểm đo. Ví dụ đo tại trường A thì lấy luôn tọa độ đã có sẵn của trường A trên bản đồ. + Nếu dùng bản đồ giấy: Đo khoảng cách trên bản đồ sai dẫn đến xác định tọa độ sai.

- Xác định sai vị trí Mặt Trời lên thiên đỉnh: Do áp dụng sai công thức hoặc tính toán sai 2.4.3. Dự án STEM tái chế 2.4.3.1. Chuẩn bị dự án a. Nêu ý tưởng Mặt Trời là nguồn năng lượng gần như vô tận. Tận dụng được nguồn năng lượng này không những góp phần tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường, phục vụ các nhu cầu sinh thái hàng ngày như nấu ăn, sấy khô, thắp sáng,… Vì vậy, tự thiết kế ý tưởng, chế tạo được nó là việc làm thiết thực ý nghĩa.

Trong dự án này, GV có thể lồng ghép vào bài các ngành công nghiệp năng lượng để HS đánh giá về cơ cấu sử dụng năng lượng trên thế giới hiện nay như thế nào. Con người vẫn sử dụng nhiều các nguồn năng lượng hóa thạch nhưng nguồn năng lượng này sẽ cạn kiệt trong thời gian sắp tới, chưa kể hậu quả về ô nhiễm môi trường khi sử dụng chúng. Chính vì vậy, chúng ta đang có xu hướng tìm những nguồn năng lượng khác thay thế với tiêu chí sạch, an toàn, và có thể vô tận như năng lượng Mặt Trời, thủy năng, gió…để thắp sáng hay chạy các động cơ…

GV lồng ghép vào bài môi trường và tài nguyên thiên nhiên; bài môi trường và sự phát triển bền vững. Qua hai bài trên, HS hiểu được các vấn đề bức thiết của môi trường hiện nay, từ đó có ý thức sử dụng tiết kiệm tài nguyên; sử dụng các vật liệu tái chế; giữ gìn môi trường sống… từ đó có thể tận dụng các nguyên vật liệu bỏ đi để tạo ra các sản phẩm phục vụ học tập hay trong cuộc sống và thân thiện môi trường. b. Xác định mục tiêu - Kiến thức: Trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của Đèn lồng/ Kính vạn hoa/Kính Thiên văn/Bếp năng lượng Mặt trời/ Đồng hồ Mặt trời/ Xe ôtô mini chạy pin mặt trời/ Tầu thủy chạy pin mặt trời. Vận dụng quá trình biến đổi năng lựơng từ quang năng sang nhiệt năng để chế tạo ra sản phẩm;… Trình bày được sơ đồ bản vẽ thiết kế phương án chế tạo; trình bày được vấn đề sử dụng năng lượng trên thế giới hiện nay; trình bày được vấn đề sử dụng các loại tài nguyên, vấn đề tiết kiệm, tái chế nguyên vật liệu.

- Kỹ năng: Thông qua dự án, HS rèn luyện được các kĩ năng như: + Kĩ năng làm việc nhóm; 37

+ Kĩ năng thiết kế mô hình/sản phẩm + Kĩ năng đo đạc, tính toán; + Kĩ năng sử dụng phần mềm Google; + Kĩ năng báo cáo, lắng nghe, phản biện, bảo vệ chính kiến - Thái độ: Tôn trọng các hiện tượng tự nhiên, có nhận thức đúng đắn các hiện tượng tự nhiên; Say mê khám phá khoa học. Có ý thức cộng đồng, đồng cam khó khăn với vùng đồng bào khó khăn ở miền núi, hải đảo; Tiết kiệm, sử dụng năng lượng xanh bảo vệ môi trường, hệ sinh thái tự nhiên.

- Năng lực hình thành: Các năng lực chung như: Năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. c. Xác định đối tượng, hình thức, tên dự án, các yếu tố STEM liên quan * Thời lượng thực hiện: 2 tuần * Đối tượng và thời gian tổ chức TT

Sản phẩm

Đối tượng học sinh

Thời gian tổ chức

1

Đèn lồng sáng tạo

khối 10

Học kì 1

2

Kính vạn hoa

khối 10

Học kì 1

3

Kính thiên văn

khối 10

Học kì 1

4

Xe ôtô mini chạy pin mặt trời

khối 10

Học kì 1

5

Tầu thủy chạy pin mặt trời

khối 10

Học kì 1

d. Xác định các yếu tố STEM liên quan TT Tên sản phẩm 1

Đèn lồng sáng tạo

2

Kính vạn hoa

3

Kính thiên văn

4

Xe ôtô mini chạy pin mặt trời

5

Tầu thủy chạy pin mặt trời

Khoa học

Công nghệ

Kỹ thuật

(S)

(T)

(E)

-Vật lí: Hiện tượng phản xạ ánh sáng, gương phẳng, thấu kính; mạch điện; dòng điện trong chất bán dẫn, pin năng lượng Mật trời; định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng,

Kìm bấm, kéo, dao rọc giấy, súng bắn keo, dây kẽm, giấy bạc, giấy kính, gương phẳng, pin mặt trời, thấu kính, võ lon coca, bóng đèn quả nhót,

Toán học (M)

Đo góc Bản vẽ và nghiêng, quy trình hình hộp thiết kế, chữ nhật. chế tạo, Tính toán lắp ráp khối lượng các sản của vật để phẩm thiết kế sản phẩm hợp

phù 38

…

…

- Địa lí: Vấn đề sử dụng năng lượng; tài nguyên và bảo vệ môi trường hiện nay trên thế giới (Bài 32; bài 41; bài 42 SGK địa lí 10).

2.4.3.2. Tiến trình thực hiên dự án Hoạt động của GV HĐ1

Hoạt động của HS

Thực hiện ở phòng thực hành/phòng học -GV nêu ý tưởng/vấn đề xuất phát từ thực tiễn -HS nghe và suy nghĩ - GV yêu cầu HS lập nhóm

30 phút

- GV chuyển giao nhiệm vụ cho HS như yêu cầu HS/nhóm HS phân công nhiệm vụ cho các thành viên để về nhà thực hiện các nhiệm vụ sau: + Nghiên cứu qua các tài liệu, sách báo, Intenet,… có thể giới thiêu các trang website: http://pbl.vn/.; http://vief.edu.vn/.; https://ww.laza.vn/products/.; https://ww.vuihoc STEM/. + Thiết kế tiến trình chi tiết dự án + Kiến thức liên quan đến môn Toán-Vật lí-Địa lí + Dụng cụ, vật liêu, phương án tiến hành

- HS lập nhóm, cử nhóm trưởng, thư ký - Các nhóm thảo luận, phân công nhiệm vụ cho các thành viên

+ Cử đại diện luôn luôn phản hồi với ban cố vấn (thầy,cô). + …… + Chuẩn bị bản báo cáo sản phẩm 39

-GV lưu ý HS có một số dụng cụ, vật liệu các em có thể liên hệ giáo viên để mượn ở phóng thực hành.

- GV HS/nhóm HS có thể hoàn thiện sản phẩm ở nhà rồi đưa đến trường báo cáo hoặc chuẩn bị vật liêu, cách tiến hành,.. rồi đưa đến trường lắp ráp rồi báo cáo.

HĐ2

10 Ngày

Thực hiện ở nhà

GV theo dõi quá trình thực hiện của các nhóm.

GV tư vấn cho HS khi cần thiết GV chuẩn bị các phương án (vật liệu, cách làm,..) để hỗ trợ HS khi cần thiết.

GV thông báo cho HS thời gian, địa điểm báo các sản phẩm.

HS/nhóm HS nghiên cứu tài liều thống nhất phương án, cách làm,…

Dụng cụ, vật liệu: - Kính vạn hoa: 03 miếng gương phẳng, mỗi miếng khoảng 2,5 x 20cm ; 01 ống nhựa PVC φ 30cm, dài 2,5 cm; 02 ống bịt hai đầu ; Một số hạt cườm nhỏ hoặc dây màu hay các vật nhỏ,.. có nhiều màu sắc khác nhau; Cuộn băng keo;..

- Lồng đèn sáng tạo:Vỏ lon nước ngọt/ vỏlon bia/vỏ lon sữa... hoặc không dùng vỏ lon mà dùng các vật liêu như giấy cứng thay thế; 30 cm dây điện đôi; 01 pin 9V; 03 đèn led; 01 công tắc, biến trở xoay, 01 búa, kìm, đinh, dui, bút dạ, 01 hộp sơn, chổi quét súng bắn keo vào keo silicon, băng keo đen,..

- Kính thiên văn: 01 cái Thước nhỏ (khoảng 20 - 25cm); 01 cái Cưa sắt (hoặc lưỡi cưa sắt); 1 cái Giũa (loại to càng tốt);01 Dùi nhọn (hoặc khoan tay càng tốt); 01 Con dao nhỏ + 1 Cái kéo 40

nhỏ; 25cm giấy ráp cốt vải (lưu ý không nên dùng giấy ráp thường vì không bền, mau rách); 01 Dải bìa cứng rộng khoảng 4 - 5cm (tốt nhất là màu trắng) dài khoảng 25cm; 01 Bút dạ dầu đầu kim cỡ 0,7mm; 01 bình xịt sơn đen không bong.

- Guồng nước tự động: 03 vỏ chai nước khoáng; 06 ống hút, 01 súng bắn keo và 03 thỏi cao cu sống HĐ3

120 phút

Thực hiện ở phòng thực hành/phòng học GV yêu cầu các nhóm thực hiên dự án/lắp ráp dự án.

-Các nhóm thực hiên dự án/lắp ráp dự án

GV yêu cầu các nhóm trình bày kết quả.

-Các nhóm cử đại diện trình bày.

GV nghe trình bày và nêu một số câu -Các HS còn lại lăng nghe rồi đặt ra các câu hỏi phản biện để hỏi phản biện cho nhóm báo cáo sản phẩm trả lời rồi cho điểm.

GV: Sản phẩm em thực hiện, liên HS trả lời: quan đến kiến thức đã học trong môn Toán, Vật lí, Địa lí như thế nào ?

Toán học ?

Vật lí ? Địa lí ?

45 phút

Giáo viên cùng các nhóm tổng hợp đánh giá, nhận xét và việc cải tiến, hoàn thiện mô hình, bài thuyết trình và kết luận.

Dựa trên ý tưởng, mục tiêu, kế hoạch đã đề ra, GV triển khai tổ chức thực hiện dự án.

2.4.4. Dự án “Xây dựng tòa tháp” sáng tạo 2.4.4.1. Chuẩn bị dự án a. Nêu ý tưởng Nhà tỷ phú Mohamet đặt mua một tòa tháp với vật liệu xây dựng bằng giấy, càng cao càng tốt, trên ngọn tháp đặt được một đồ vật (ví dụ thú bông,ngôi sao 41

trang trí, đồ chơi,nặng 35g). Em hãy thiết kế và xây dựng tòa tháp để làm hài lòng nhà tỷ phú đó. b. Xác định mục tiêu dự án - Kiến thức: Vận dụng kiến thức toán học, vật lí, địa lí để xây dự tòa tháp + Toán học: Tính toán vật liệu, kích thước cho phù hợp. + Vật lí: Hiểu và vận dụng về các dạng cân bằng, cân bằng của vật có mặt chân đế, trọng lực. + Địa lí: Vị trí địa lí, hướng nhà phù hợp với ý tưởng của nhà tỷ phú đề ra.

- Kĩ năng: Thông qua dự án, HS rèn luyện được các kĩ năng như: + Kĩ năng làm việc nhóm; + Kĩ năng đo đạc, tính toán; + Kĩ năng khai thác thông tin từ Internet; + Kĩ năng báo cáo, trình bày poster.

- Thái độ: Tôn trọng các hiện tượng tự nhiên, có nhận thức đúng đắn các hiện tượng tự nhiên; Say mê khám phá khoa học.

- Năng lực hình thành: + Năng lực chung: Năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. c. Xác định đối tượng, hình thức, tên dự án, các yếu tố STEM liên quan Thời lượng thực hiện: 2 tiết TT 1

Sản phẩm Tòa tháp

Đối tượng HS

Thời gian tổ chức

Địa điểm

khối 10

Học kì 1

Lớp học

Xác định các yếu tố STEM liên quan TT

Tên sản phẩm

Khoa học

Công nghệ

Kỹ thuật

(S)

(T)

(E)

Toán học (M)

42

1

Tòa tháp

-Vật lí: Các dạng Bản vẽ cân bằng, cân và quy bằng của một vật Kìm bấm, kéo, trình thiết có mặt chân đế, dao rọc giấy, kế, chế trọng lực băng dính, tạo, lắp - Địa lí: Chọn vị giấy A4, la ráp các trí địa lí, hướng bàn sản phẩm thích hợp để xây dựng tòa tháp

Tính toán khối lượng của vật để thiết kế sản phẩm phù hợp

2.4.4.2.Tiến trình thực hiện dự án Lớp 10

Thời gian (dự kiến) 02 tiết (thực hiên và báo cáo)

HĐ1

Hoạt động của GV

Địa điểm Phòng thực hành/phòng học Hoạt động của HS

5 phút

Giáo viên ổn định lớp rồi phân nhóm Các nhóm cử 01 nhóm trưởng cho HS (có nhiều cách để phân và 01 thư ký nhóm) nhưng mỗi nhóm không quá 04 HS.

2 phút

GV giơ tờ giấy trắng A4 lên cho cả Mỗi HS tự xác định những tác lớp xem và yêu cầu các HS xác định dụng của tờ giấy và nghi vào sổ những tác dụng của nó.

1 phút

GV yêu cầu các nhóm thống nhất tác Các nhóm thống nhất các tác dụng của nó trong vòng 1 phút. dụng của tờ giấy trắng

3 phút

GV yêu cầu các nhóm trình bày kết Nhóm HS nêu tác dụng như: làm giấy viết, gấp các đồ vật, quả con vât, bông hoa, …, các nhóm còn lại bổ sung.

1 phút

GV và HS thống nhất kết luận.

HĐ2

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

10 phút

GV phát cho mỗi nhóm HS 20 tờ giấy -Các nhóm nhận vật liệu A4, 1 cái kéo, và một đoạn băng dính dài 10 cm

15 phút

GV nêu vấn đề và đưa ra tiêu chí cho - Các nhóm thảo luận cách làm điểm về chiều cao, tính bền vững, tính thẩm mỹ, vật liệu sử dụng (càng ít càng tốt), trình bày kết quả và đưa ra giải pháp khắc phục trong thiết kế, 43

chế tạo.

GV có thể gợi ý thêm: Để làm hài - Phân công công việc cho các lòng nhà tỷ phú Mohamet các em thành viên. phải tìm hiểu về sở thích, ý tưởng của nhà tỷ phú.

- Các nhóm thảo luận nhóm tìm ra phương án rồi thống nhất cách làm HS thực hiện việc xây dựng tháp

30 phút

GV quan sát, hỗ trợ khi cần thiết

15 phút

GV yêu cầu các nhóm trình bày kết Các nhóm cử đại diện trình bày. Các HS còn lại lắng nghe quả.

GV nghe trình bày và nêu một số câu rồi đặt ra các câu hỏi phản biện và cho điểm. hỏi phản biện

3 phút

5 phút

Để xây dựng tháp trên chúng ta HS trả lời đã vận dụng đến những kiến thức liên Toán học ? quan nào của môn Toán, vật lý,địa lí Vật lí ? ? Địa lí ?

Giáo viên cùng các nhóm tổng hợp đánh giá, nhận xét và góp ý cải tiến, hoàn thiện mô hình, bài thuyết trình và kết luận.

Lưu ý. Muốn cho HS phát triển được năng lực cao hơn hay năng lực sáng tạo thì GV có thể thêm tiêu chí cho điểm là sử dụng vật liệu ít nhất có thể. Hoặc chỉ cho HS duy nhất giấy A4 rồi yêu cầu thực hiện theo đầu đề.

2.5. Hiệu quả của đề tài 2.5.1. Thực nghiệm sư phạm 2.5.1.1. Tổ chức thực nghiệm Để kiểm chứng mục tiêu, giả thiết khoa học của đề tài chúng tôi tiến hành theo các bước sau đây: Xin phép, thông qua nội dung thực nghiệm sư phạm (TNSP); Hướng dẫn cho giáo viên và học sinh các vấn đề về tổ chức dạy học dự án theo giáo dục STEM; Chuẩn bị phương tiện, thiết bị để hỗ trợ hoạt động dạy học;Tiến hành tổ chức theo tiến trình đã soạn thảo, quan sát thực tế, kiểm tra đánh giá kết quả và rút kinh dự án.

Qua thực nghiệm ở năm học 2018 – 2019 chúng tôi quan sát diễn biến như sau: 44

Tất cả các nhóm đều có sản phẩm đạt theo tiêu chí mà GV đề ra. Mặc dù các nhóm đã có sản phẩm đạt theo tiêu chí ban đầu của mục tiêu dự án nhưng chúng tôi nhận thấy các sản phẩm mang tính “rập khuôn”, tính sáng tạo không cao là vì kích thước, dụng cụ để chế tạo sản phẩm không có sự thay đổi so với dụng cụ, kích thước mà GV giới thiệu trong buổi tập trung hướng dẫn. Nhưng theo chúng tôi thì đối với HS DTNT lớp 10 thì việc bắt chước để hoàn thành dự án thì đó cũng là sáng tạo rồi.

Năm học 2019 – 2020 Để khắc phục tình trạng rập khuôn ở năm học trước và phát triển được năng lực sáng tạo, hướng nghiệp được cho học sinh củng như tận dụng được các nguyên vật liệu phế thải có sẵn xung quanh học sinh sinh sống, chúng tôi điều chỉnh như sau: Trong buổi đầu phổ biến, hướng dẫn làm dự án thì chúng tôi không hướng dẫn cho HS về dụng cụ, vật liệu, kích thước, cách tính toán, cách thiết kế chế tạo,... chi tiết mà hướng dẫn các nhóm HS tự tìm hiểu trên Intenet, thư viện, sách báo hoặc hỏi các chuyên gia để thiết kế, chế tạo của nhóm. Ngoài ra chúng tôi còn ra thêm một đề tài mở “Hãy thiết kế, chế tạo một dự án mà em thích” có liên quan hoặc ứng dụng kiến thức mà em đã học để các em có thể tùy chọn và yêu cầu các nhóm sau một tuần cử đại diện báo cáo ý tưởng của nhóm, tình hình triển khai.

Sau một tuần, đại diện của các nhóm đã báo cáo tình hình, ý tưởng của nhóm.

Qua báo cáo chúng tôi thấy 11/11 nhóm đã nêu được ý tưởng, lập được kế hoạch cũng như cách thức, hình thức thực hiện dự án. Tuy nhiên, vẫn còn một số nhóm cần sự giúp đỡ như tìm vật liệu ở đâu? đo vào những khoảng thời gian, thời điểm nào thì phù hợp nhất ? …Một số nhóm, ngoài dự án đã có kế hoạch triển khai nhưng vẫn đưa ra được ý tưởng, vật liệu, cách thiết kế chế tạo sản phẩm dự án như: Máy xay tinh bột nghệ; Máy bóc vỏ lạc; Máy tạo ôxi trong ao nuôi cá; Máy cảnh báo nguy cơ cháy rừng bằng năng lượng mặt trời; Chiếc cốc thủy tinh phát sáng khi có nước; Tầu thủy mini chạy bằng pin năng lượng mặt trời; Đèn ngủ làm bằng lon Cocacola; Kính vặn hoa; Kính thiên văn, ngồi nhà thông minh, ngôi chà chống lũ, chống sét,... Mặc dù chúng tôi thấy các ý tưởng rất đa dạng, phong phú, độc đáo, sáng tạo, khả thi cao, vừa giảm thải được ô nhiễm môi trường, vừa tiết kiệm, tận dụng được vật liệu phế thải để giảm chi phí. Nhưng với khuôn khổ thời gian cũng như kinh phí của HS các nhóm chúng tôi chỉ cho các nhóm tiến hành những dự án mà chúng tôi đã chuẩn bị vật liệu và những dự án tận dụng các vật liệu phế thải sẵn có (không phải mua).

Qua buổi tổng kết báo cáo các dự án của các nhóm chúng tôi thấy so với năm học trước thì ở năm học này các sản phẩm của các dự án nhiều hơn, màu sắc, kích thước, nguyên vật liệu chế tạo tận dụng vật liệu phế thải nhiều hơn,... đa dạng và phong phú. Các báo cáo của nhóm rõ ràng, mạch lạc, các báo cáo đã đạt được mục đích đặt ra điều đó thể hiên tính tự tin, tự lực, tự chủ và các kỹ năng, năng lực của HS được phát triển.

2.5.1.2. Kết quả thực nghiệm 45

Dựa trên tiêu chí đánh giá dự án đã đề ra cũng với quan sát, phỏng vấn, phân tích diễn biến trên lớp học, chúng tôi còn tổ chức cho HS làm bài kiểm tra 45 phút cuối đợt TNSP (xem phụ lục) để đánh giá mức độ nắm vững các kiến thức, năng lực sáng tạo của HS. HS/nhóm HS chúng tôi thu được một số kết quả sau: Các mức độ thể hiện kiến thức, kĩ năng, thái độ và sáng tạo của HS Số nhóm không phải giúp

Yêu cầu

TT

Số Số nhóm Số nhóm Số nhóm nhóm không đưa ra ý GV giúp tưởng GV giúp có kết đỡ nhiều quả mới khác đỡ ít

1

V1 Việc xây dựng phương án thực hiện V2

4/11

2/11

5/11

0

0

7/11

2/11

2/11

0

5/11

2

Việc lựa chọn dụng cụ, thiết bị, vật liệu

V1

6/11

3/11

2/11

0

0

V2

4/11

5/11

2/11

0

5/11

Việc triển khai thực hiện từng sản phẩm

V1

3/11

6/11

2/11

0

0

V2

5/11

5/11

1/11

0

2/11

3

Kiến thức, kĩ năng, năng lực sáng tạo của học sinh Kiến thức, kĩ năng

Mức độ

Có Đạt Chưa Không Khôn Làm cách Rất Thí cách g yêu đạt yêu bằng làm thích ch câu cầu mới thích được mới

TN

Năng lực sáng tạo

Thái độ

Thành tố

Hứng thú

Tích cực, tự lực Khó thì hỏi bạn

Xem bạn Làm

V1 81%

19%

11%

89%

85% 13% 2%

44%

42%

14%

V2 93%

7%

35%

65%

92% 8%

59%

36%

5%

0%

So sánh kết quả giữa các lớp thực nghiệm (ThN) gồm 10A1 và 10A2; lớp đối chứng (ĐC) gồm 10A3 và 10C1 để đánh giá hiệu quả của các tiến trình dạy học đã soạn thảo đối với việc phát huy tính tích cực, tự lực, phát triển năng lực sáng tạo và nâng cao chất lượng học tập bộ môn.

Bảng. Kết quả bài kiểm sau thực nghiệm sư phạm Lớp

Sĩ số

1

2

3

4

Điểm 5 6

7

8

9

10

Tỷ lệ % Khá giỏi

Điểm TB 46

TN ĐC

65 60

0 0

0 0

0 1

2 3

5 10

8 14

12 20

22 7

11 5

5 0

0.77 0.53

7.54 6.50

Từ TNSP chúng tôi rút ra ưu, nhược điểm và lưu ý khi tổ chức cho học sinh THPT DTNT tham gia một số dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn - Ưu điểm + HS từ chỗ chỉ nghe giảng và ghi chép, học thuộc từ GV đã biết coi việc học là của mình, tính tích cực, chủ động được phát huy. + HS phát triển năng lực như giap tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo; + HS hiểu sâu, nhớ lâu, biết vận dụng các kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tế.

- Nhược điểm + Tốn nhiều thời gian chuẩn bị và thực hiện các dự án hơn so với các tiết học bình thường trên lớp. + HS chưa quen cách học mới nên những tiết học đầu HS thực hiện nhiệm vụ tốn nhiều thời gian hơn dự kiến, phá vỡ kế hoạch ban đầu. + Tốn thời gian hơn so với các tiết học bình thường trên lớp. + Một số kiến thức khó đòi hỏi GV phải hướng dẫn trước khi thực hiện dự án. + Nếu xây dựng tình huống không tốt sẽ xuất hiện tình huống nảy sinh phức tạp, khó xử lí thống nhất cách thực hiện và kết quả.

- Một số lưu ý khi triển khai vào dạy học + GV cần chuẩn bị trước các tình huống, dự kiến + GV tổ chức thường xuyên để rèn kĩ năng cho HS + Sử dụng CNTT hỗ trợ đúng lúc, đúng chỗ, hợp lí + Chia nhóm từ 3 - 4 em/nhóm và có nhiệm vụ rõ ràng. + Chọn không gian thích hợp để trưng bày sản phẩm của HS. + Cho HS chủ động lựa chọn nhiệm vụ, tiêu chí đánh giá ngay từ ban đầu. + Các nhiệm vụ đặt ra phải phù hợp với HS, tính đến sự phân hóa HS. + Đánh giá phải đánh giá cả quá trình thực hiện

47

2.5.1.3. Một số hình ảnh trong quá trình thực hiện đề tài

HS nghe phổ biến dự án 

Một số hình ảnh học sinh thực hiện dự án đo chu vi Trái Đất

48



Sản phẩm “Đài phun nước” và “Guồng nước vĩnh cửu”

49

Sản phẩm “Tạo ôxi cho bể cá”,

 Sản phẩm “Kính thiên văn”, “Kính vạn hoa”

 Sản phẩm “Đèn ngủ tự quay”

50

 Sản phẩm “Tầu thủy chạy pin năng lương mặt trời”

 Sản phẩm dự án “Xe ô tô mini chạy pin năng lương mặt trời”

 Sản phẩm dự án “Tòa tháp sáng tạo”

51

Phần 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1. Kết luận Trên cơ sở nghiên cứu xây dựng lý luận về dạy học, chúng tôi đã cụ thể hóa lý luận, về mục tiêu, nội dung, phương pháp, các hình thức tổ chức, quy trình chuẩn bị, thực hiện dự án cho HS. Sau quá trình thực hiện, chúng tôi đưa ra một số kết luận sau: Tổ chức cho HS tham gia một số dự án theo giáo dục STEM tích hợp liên môn toán- vật lí- địa lí là một hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa người học, không chỉ giúp HS củng cố kiến thức, rèn luyện kĩ năng mà còn giúp HS phát triển năng lực trên nhiều phương diện, do vậy có thể góp phần tích cực vào việc chuyển đổi từ dạy học chủ yếu “cung cấp kiến thức” sang dạy học “phát triển năng lực” của người học, của tiến trình đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục và đào tạo. Đề tài cũng khẳng định rằng việc tổ chức các dự án theo giáo dục STEM ở các đối tượng HS đặc biệt (HS DTNT), tại những trường mà CSVC, thiết bị thiếu thốn (không có rô bôt, phòng STEM…) vẫn có thể thực hiện được. Ngoài ra, các tiết STEM cũng có thể cho vào chương trình chính khóa nếu sắp xếp hợp lí (ví dụ đo chu vi Trái Đất…). Như vậy, những khó khăn khi tổ chức dạy học theo giáo dục STEM mà chúng tôi đặt ra ban đầu hoàn toàn có thể khắc phục được. Đối tượng tham gia là HS DTNT nhưng các em đều say mê, chăm chỉ tham gia các hoạt động. Tính tự chủ, sáng tạo của HS được cải thiện rõ rệt. Việc học tập của các em chuyển từ thụ động, máy móc, mang tính học thuộc sang chủ động tìm tòi kiến thức, phát triển tư duy phản biện, qua đó hiệu quả học tập cao hơn. Một số em đã có ý tưởng để tham gia các cuộc thi khoa học kĩ thuật, cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên hàng năm. Tuy nhiên, không phải tổ chức cho HS theo bất cứ hình thức nào cũng giúp phát triển tốt năng lực của các em mà phải đổi mới cách thức tổ chức theo hướng HS được làm chủ, nỗ lực, tích cực tham gia vào các cung đoạn của quá trình chuẩn bị, thực hiện hoạt động.

3.2. Bài học kinh nghiệm Mặc dù đã rất nỗ lực cố gắng, nhưng về lý luận cũng như thực tiễn, vẫn rất cần sự góp ý bổ sung của các nhà khoa học, các chuyên gia, các giáo viên trung học.

- GV là yếu tố quan trọng để tổ chức hoạt động dạy học. Vì giáo dục STEM là nội dung hoàn toàn mới nên đòi hỏi GV phải nỗ lực tìm tòi thêm từ nhiều nguồn tài liệu. GV cũng cần sự kiên nhẫn, tâm huyết, nhiệt tình để hỗ trợ các em trong các hoạt động học tập mà phần đa đều diễn ra sau giờ học trên lớp. GV cũng phải bổ trợ thêm các kiến thức của nhiều môn học liên quan đến STEM do đó cần phải có sự hợp tác giữa các GV với nhau để xây dựng và tổ chức dạy học các chủ đề.

52

- Trong quá trình thực hiện dự án, GV có thể theo linh hoạt thay đổi các bước cho phù hợp với từng đối tượng HS; thời gian và không gian tổ chức các hoạt động cũng có thể xê dịch và không cứng nhắc như quy trình có sẵn .

- GV chú ý đến sự phân hóa của các đối tượng HS. Năng lực học tập, sở trường của các em khác nhau cho nên khi giao nhiệm vụ, đánh giá cần có sự phù hợp với từng đối tượng. GV nên chú ý tới sự thay đổi của chính các em trước và sau khi thực hiện dự án bên cạnh việc đánh giá giữa các HS với nhau.

- GV nên tập trung hướng dẫn một số HS có năng lực nổi trội (ví dụ công nghệ thông tin) để sau đó các em trở thành “trợ giảng” hướng dẫn lại công việc cho các bạn khác. Như vậy, HS phát huy được hết khả năng, năng lực của mình. GV cũng sẽ giảm tải được khối lượng công việc.

3.3. Kiến nghị - Nhà quản lí, giáo viên cần nhận thức đầy đủ, có tư duy khoa học trong việc vận dụng những phương thức giáo dục hiện đại của thế giới vào thực tiễn nhà trường Việt Nam một cách sáng tạo. Để có được điều đó cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa nhà khoa học giáo dục, nhà quản lý, giáo viên trong nghiên cứu và chuyển giao công nghệ về giáo dục STEM. Trong đào tạo và bồi dưỡng giáo viên cần bồi dưỡng lí luận và kĩ thuật tổ chức hoạt động học tập dự án theo giáo dục STEM cho GV và HS. - Trong năm học cần có kế hoạch cho các dự án STEM đối với đơn môn và liên môn ngay từ đầu năm học để hoạt động dạy và học theo giáo dục STEM sẽ diễn ra chủ động và đạt hiệu quả cao hơn.

- Nhà trường nên sắp xếp một phòng học riêng (phòng STEM) nhằm giúp GV và HS có không gian riêng để học tập, không làm ảnh hưởng đến các môn khác.

- Khả năng ứng dụng của sáng kiến: Đề tài đã thực hiện tại Trường PT DTNT THPT số 2 Nghệ An. Đề tài có thể ứng dụng dạy học cho các trường PT DTNT hoặc các trường có điều kiện tương đồng.

3.4. Hướng phát triển của đề tài - Trong đề tài này chúng tôi đã hướng dẫn, tổ chức cho HS các dự án ở mức độ thấp. Hướng phát triển của đề tài lên mức độ cao hơn chẳng hạn như: Mức độ dự án sử dụng phần mền CNTT để tạo ra sản phẩm như robot...; mức độ dự án cao hơn nữa là dự án sáng tạo về khoa học kỹ thuật.

- Hiện nay, tại trường PTDTNT THPT số 2 Nghệ An chúng tôi đang tổ chức các hoạt động theo giáo dục STEM chuyên nghiệp và thường xuyên hơn. Nhà trường đã thành lập Câu lạc bộ STEM với thời lượng sinh hoạt dự kiến 3 tiết/tuần.

Các chủ đề tiếp theo mà HS thực hiện ở câu lạc bộ đó là: Lập trình rô bốt, tìm hiểu về nano, nông nghiệp thông minh… HS cũng được tham gia một số cuộc thi như 53

thiết kế phần mềm điện thoại di động, thiết kế xe đua, tham gia ngày hội STEM 2020 tại Hà Nội… Như vậy, việc tổ chức dạy và học STEM ở nhà trường bước sang giai đoạn mới với sự đầu tư hơn về công nghệ, các chủ đề bám sát thực tiễn và có tính ứng dụng cao.

- Trong năm học sắp tới, các tiết dạy theo giáo dục STEM sẽ đưa vào chương trình chính khóa nhiều hơn, các chủ đề mở rộng ra nhiều môn học không chỉ giới hạn ở ba môn vật lí, địa lí, toán học.

Ảnh: Trang Facebook và logo của Câu lạc bộ STEM trường

54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2019). Tài liệu tập huấn cán bộ quản lý, giáo viên về xây dựng chủ đề giáo dục STEM trong giáo dục trung học.

2. Đại học VinUniversity (2019). Tài liệu tập huấn STEM cho giáo viên THPT. 3. Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải (đồng chủ biên), (2019). Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông”. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam. 4. Nguyễn Thành Hải (2019). Giáo dục STEM/STEAM từ trải nghiệm thực hành đến tư duy sáng tạo, Nhà xuất bản Trẻ.

5. Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) (2017). Thiết kế và tổ chức chủ đề STEM cho học sinh THCS và THPT, Nxb Đại học sư phạm TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh.

6. Lê Xuân Quang (2017). Dạy học môn công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM. Luận án tiến sỹ trường ĐHSP Hà Nội.

7. Chu Cẩm Thơ (2016). Bài học từ thay đổi đào tạo/bồi dưỡng giáo viên từ ngày hội STEM và ngày Toán học mở ở Việt Nam, số 61(10), tr. 195- 201.Tạp chí Khoa học Trường Đại học sư phạm Hà Nội.

8. Trần Thái Toàn, Phan Thị Thanh Hội (2017). Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thông qua ứng dụng mô hình STEM, Kỷ yếu Hội thảo khoa học giáo dục STEM trong chương trình Giáo dục phổ thông mới, Nhà xuất bản Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh.

9. Trần Anh Tuấn (2016). Nâng cao năng lực sư phạm cho giáo viên thông qua tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam. 10. Sanders M. (2009). "STEM, STEMEducation, STEMmania", Technology Teacher, 68(4), pp. 20-26.

11. Gonzalez, H. B., & Kuenzi, J. J. (2012). August). Science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education: A primer. Congressional.

TRANG WEB 12. http://vtv.vn/chuyen-dong-24h/ung-dung-mo-hinh-stem-vao-chuong-trinh-giaoduc-pho-thong-moi-20170506183115105.html 55

13. https://ww.laza.vn/products/...

14. https://ww.vuihoc STEM 15. Thực nghiệm đo chu vi Trái Đất FB Earth’s circumference measurement experiment

PHỤ LỤC 1 e.

Một số biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập  Căn cứ sơ đồ cấu trúc năng lực sáng tạo, đặc điểm tâm lý nhận thức của HS phổ thông, các tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM. Theo chúng tôi năng lực sáng tạo của HS được biểu hiện ở 07 đặc trưng có thể nhận thấy trong hoạt động nhận thức của HS như sau: - Tự phát hiện được vấn đề mới, tình huống mới từ những tình huống quen liên quan đến ngành nghề kĩ thuật.

- Nghiên cứu tổng quan các giải pháp kĩ thuật có sẵn, sau đó đưa ra bình luận, lật đi lật lại vấn đề, trao đổi vật chất với các HS khác, với GV, với chuyên gia,… Từ đó đề xuất giải pháp kĩ thuật mới, tối ưu trên cơ sở kế thừa các giải pháp kĩ thuật đã có.

- Từ đề xuất các giải pháp kĩ thuật phù hợp đem lại hiệu quả cao mà không tham khảo các giải pháp đã có.

- Tự truyền tải tri thức và kĩ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện mới, hoàn cảnh mới.

- Nhìn thấy cấu trúc kĩ thuật, chức năng, bản chất của đối tượng kĩ thuật.

- Đề xuất mô hình giả thuyết, đưa ra phương án thực nghiệm để kiểm tra giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết với hiệu quả cao nhất có thể được trong những điều kiện đã cho.

- Tự thiết kế sơ đồ nguyên lý, bản vẽ kĩ thuật thể hiện cấu tạo, chức năng của đối tượng kĩ thuật đang nghiên cứu.  Phát hiện, phát biểu được vấn đề học tập cần phải giải quyết thành câu hỏi khoa học khi tiếp cận tình huống có vấn đề mà giáo viên tạo ra dưới dạng: - Bản chất của hiện tượng A (hoặc các hiện tượng A, B, C) này là gì?

- Quá trình A này xảy ra theo quy luật như thế nào?

- Độ lớn của đại lượng A này (trên một đối tượng cụ thể) là bao nhiêu?

- Dùng dụng cụ gì? Cách thức lắp đặt, sử dụng dụng cụ, quá trình thao tác để đo đạc một đại lượng A (cụ thể trên một đối tượng) như thế nào?

56

- Độ lớn đại lượng A này thay đổi phụ thuộc vào những đại lượng nào?

- Đại lượng A này phụ thuộc vào đại lượng B kia như thế nào?

- Dụng cụ, thiết bị (đáp ứng một yêu cầu cụ thể) phải có cấu tạo thế nào, hoạt động ra sao, chế tạo bằng những loại vật liệu gì, cách thức gia công chế tạo?  Nêu được định hướng, phương án giải quyết vấn đề học tập khi giáo viên yêu cầu trình bày định hướng, phương án giải quyết, cân nhắc lựa chọn được phương án hay, tối ưu trong các phương án mà giáo viên giới thiệu cụ thể như: - Cách so sánh, đối chiếu tìm ra dấu hiệu lặp đi lặp lại (dấu hiệu chung) để rút ra bản chất của hiện tượng A (các hiện tượng A, B, C) - Cách tổ chức tác động để quá trình A này xảy ra để phân định nguyên nhân, xác định trình tự xảy ra của quá trình vật lý.

- Trình tự ước lượng độ lớn, lựa chọn dụng cụ đo, cách đo, cách ghi, cách tính toán độ lớn của đại lượng A (trên một đối tượng cụ thể đã cho) - Đọc tài liệu hay xem video hay xem giáo viên thao tác, trực tiếp quan sát dụng cụ để biết cấu tạo, hoạt động, cách thức sử dụng dụng cụ đo đại lượng A. - Cách tổ chức tác động thay đổi độ lớn đại lượng B, C, D, …để một quá trình xảy ra xem độ lớn đại lượng A thay đổi phụ thuộc vào những đại lượng nào.

- Cách tổ chức tác động thay đổi B trong quá trình vật lí để xem A thay đổi theo quy luật thế nào (đồng biến/ nghịch biến/ quan hệ hàm số) - Hướng tìm hiểu (tài liệu, nhờ chuyên gia, đến phòng thí nghiệm, vào xưởng máy, …) cấu tạo, hoạt động, vật liệu, cách thức gia công chế tạo dụng cụ, thiết bị (đáp ứng một yêu cầu cụ thể của thực tiễn)  Lựa chọn, cải tiến, tìm kiếm được phương tiện để giải quyết vấn đề học tập khi giáo viên yêu cầu trình bày dự kiến phương tiện sử dụng cụ thể như: - Lựa chọn được bộ dụng cụ cần thiết để quan sát một hiện tượng tự nhiên - Lựa chọn được ở phòng thí nghiệm bộ dụng cụ, vật liệu cần thiết để tiến hành đo đạc số liệu, thực hiện thí nghiệm, quan sát các dấu hiệu, quan sát quá trình vật lý theo phương án đã chọn lập.

- Cải tiến, tìm kiếm thêm được thiết bị, vật liệu phù hợp để thực hiện thí nghiệm (dụng cụ đo kĩ thuật chính xác hơn, thiết bị thao tác dễ hơn, webcam, cảm biến kết nối máy tính, giá liên kết dụng cụ thí nghiệm, …).

-Lựa chọn thư viện, Internet, kho tư liệu, nhờ chuyên gia để hỗ trợ tìm hiểu.  Nêu được cách thu thập, ghi nhận dữ liệu, số liệu khi giải quyết vấn đề học tập theo câu hỏi của giáo viên hoặc điền phiếu học tập, báo cáo cụ thể như: 57

- Cấu trúc và cách ghi các hiện tượng tự nhiên quan sát được vào bản nhận xét.

- Cấu trúc và cách ghi số liệu đo đạc được vào bảng ghi số liệu, phiếu học tập.

- Cách vận hành, trích xuất dữ liệu của máy ghi số liệu tự động, máy tính kết hợp cảm biến tự ghi quá trình vật lý, máy ảnh, camera, …

- Cấu trúc và cách ghi vào bộ bảng tập hợp tư liệu từng mảng phục vụ tìm hiểu, nghiên cứu một chuyên đề, một dự án khoa học kĩ thuật.  Nêu được cách xử lý dữ liệu, số liệu để giải quyết vấn đề học tập bao gồm: - Cách phân tích, so sánh, tổng hợp các hiện tượng tự nhiên quan sát được đã ghi trong phiếu học tập, trong camera, máy ảnh để rút ra dấu hiệu lặp, dấu hiệu chung suy ra bản chất.

- Cách chuyển số liệu thành đồ thị để xác định quan hệ hàm số.

- Cách rà soát đối chiếu, so sánh các cột số liệu trong bảng số liệu, trong bảng ghi ở máy tính kết nối để rút ra quan hệ phụ thuộc, quan hệ hàm số giữa một đại lượng với một hay một vài đại lượng khác.

- Cách tập hợp các tư liệu đã thu thập được để xác định cấu trúc, chuẩn bị thiết kế kĩ thuật. Cách tập hợp cách thức gia công, các vật liệu cần thiết để tiến hành chế tạo dụng cụ, thiết bị (đáp ứng một yêu cầu cụ thể của thực tiễn)  Rút ra được kết luận về vấn đề học tập cần giải quyết khi hoạt động cá nhân, nhóm, thể hiện ở câu trả lời, bản báo cáo kết quả hoạt động học tập như: - Rút ra được bản chất của hiện tượng/ nhóm hiện tượng đã tìm hiểu - Rút ra được quy luật xảy ra của quá trình đã tìm hiểu - Đo, tính được kết quả độ lớn của đại lượng A (trên một đối tượng cụ thể) - Nhận biết, sử dụng được, thao tác đúng để đo đại lượng với dụng cụ tìm hiểu.

- Rút ra được kết luận độ lớn đại lượng A phụ thuộc vào đại lượng B, C,…

- Rút ra được quan hệ phụ thuộc đại lượng A vào đại lượng B - Tạo được lập luận đúng, đủ để giải thích hiện tượng A (ứng dụng B) - Xác định được giá trị đại lượng A theo các đại lượng B, C, D,… đã cho - Chế tạo được dụng cụ, thiết bị (đáp ứng một yêu cầu cụ thể), vận hành được.  Vận dụng giải quyết được một bài tập, một tình huống thực tiễn khi làm bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thực hành, thực hiện dự án khoa học kĩ thuật trong các trường hợp cụ thể như: - Cách lập luận để giải thích hiện tượng A (ứng dụng B) như thế nào?

58

- Cách thức, các bước xác định, tính toán đại lượng A theo các đại lượng B, C, D,…đã cho như thế nào ?

- Căn cứ sẽ dùng để lập luận (điều kiện đã cho, kiến thức đã biết có liên quan), cách tạo lập luận (quy nạp, diễn giải, tương tự, …) để giải thích hiện tượng A (ứng dụng B) - Công thức cơ bản, hình vẽ tối thiểu cần có, thứ tự các bước chính (vẽ hình, lập luận, tính toán) để xác định đại lượng A theo các đại lượng B, C, D,…đã cho g. Các điều kiện để năng lực sáng tạo của học sinh được bộc lộ và phát triển Phương pháp dạy học sao cho học sinh được hoạt động sáng tạo: - Vai trò của thầy - của trò thế nào thì trò hoạt động sáng tạo?

- Thầy có vai trò gì? nên làm những gì? không nên làm những gì ?

- Giao cho trò những việc gì để trò hoạt động sáng tạo?

- Khi tạo tình huống có vấn đề?

- Khi tìm phương án giải quyết vấn đề?

- Khi giải quyết vấn đề?

- Khi rút ra tri thức mới, kết quả?

- Khi vận dụng vào thực tiễn?

Giáo viên đưa HS vào HĐNT sáng tạo vừa sức (tạo ra tình huống nằm trong vùng phát triển gần của HS, chia một vấn đề khoa học lớn thành những bộ phận nhỏ, đặt ra những câu hỏi định hướng thích hợp,…) đòi hỏi HS phải cố gắng, tích cực, tự lực, sáng tạo HĐNT thì sẽ vượt qua khó khăn đạt được kiến thức, năng lực mới.

- Những hình thức dạy học nào tạo điều kiện cá nhân - tập thể học sinh HĐST? Phương tiện, cơ sở vật chất dạy-học phải hỗ trợ cho học sinh hoạt động sáng tạo: - Sách /tài liệu/ phiếu học tập phải thiết kế thế nào thì giúp HS hoạt động sáng tạo?

- Lời thoại /câu hỏi/ gợi ý của GV phải thế nào thì giúp HS hoạt động sáng tạo?

- Video/ hình ảnh/ câu hỏi trình chiếu được thiết kế thế nào thì có tác dụng hỗ trợ HS hoạt động sáng tạo ?

- Bố trí bàn ghế thế nào để giúp cá nhân - nhóm HS hoạt động sáng tạo?

- Thiết bị TN có số lượng - chất lượng thế nào thì giúp đa số HS hoạt động sáng tạo?

Hoạt động kiểm tra, đánh giá HS phải kích thích, động viên học sinh hoạt động sáng tạo: 59

- Biểu điểm đánh giá phải dành phần thỏa đáng khuyến khích các biểu hiện sáng tạo cụ thể.

- Tạo điều kiện cho HS phản biện, tự đánh giá, đánh giá lẫn nhau.

- Biểu dương - khen thưởng kịp thời sự nỗ lực, kiên trì, kết quả hoạt động sáng tạo của học sinh: Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh - Tổ chức HĐST gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới - Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết + Dựa vào liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có + Dưa trên sự tương tự + Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng mà dự đoán giữa chúng có mối quan hệ nhân quả + Dựa trên nhận xét thấy hai hiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng. + Dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình + Dựa trến sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một lĩnh vực khác + Dự đoán về mối quan hệ định lượng - Luyện tập đề xuất phương án TN kiểm tra dự đoán - Bài tập sáng tạo d. Tiêu chí đánh giá tính sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM Giáo viên và học sinh lựa chọn, thống nhất một số tiêu chí trong tổng số 09 tiêu chí ở bảng 1 để phù hợp với thực tiễn chủ đề STEM mà HS thực hiện, đồng thời phù hợp với bối cảnh địa phương, năng lực của từng đối tượng HS. Sau khi thống nhất một số tiêu chí, GV và HS thống nhất định hướng bằng điểm số ở các mức độ thể hiện của tiêu chí.

Bảng. Tiêu chí đánh giá tính sáng tạo của học sinh trong dạy học dự án STEM Mức độ thể hiện Các tiêu chí

Rất không Rõ không rõ rõ ràng có ràng ràng

(1) Tự tìm ra vấn đề mới, tình huống mới trong thực tiễn ngành kĩ thuật và đề xuất phương án giải quyết đúng, 60

mang lại hiệu quả. Tương ứng với biểu hiện ST (a).

(2) Thiết kế được sơ đồ, bản vẽ thể hiện được nguyên lý cấu tạo và hoạt động, vận hành của hệ thống kĩ thuật và chỉ ra được tính mới, tính hiệu quả của nó so với những cái đã biết. Tương ứng với biểu hiện ST (e), (g).

(3) Tìm ra giải pháp khảo sát, đo đạc mới, đảm bảo tính hiệu quả nhưng dễ thực hiện, đảm bảo tính chính xác.

Tương ứng với biểu hiện ST (b) (4) Tìm ra các thiết bị, vật liệu mới thay thế cho thiết bị, vật liệu cũ nhưng vẫn đảm bảo tính hiệu quả cao và tiết kiệm. Tương ứng với biểu hiện ST (b), (c), (d).

(5) Đề xuất giải pháp thiết kế mới cho hệ thống kĩ thuật đã có, thay đổi một số chi tiết thiết kế nhằm tăng hiệu quả cho hệ thống kĩ thuật. Tương ứng với biểu hiện ST (b).

(6) Tiến hành thực hiện giải pháp, thi công, chế tạo,… hệ thống kĩ thuật nhằm mang lại lợi ích và có ý nghĩa xã hội. Tương ứng biểu hiện (c), (d).

(7) Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề mới, tình huống mới trong thực tiễn liên quan đến nghề nghiệp và kĩ thuật. Tương ứng với biểu hiện ST (d).

(8) Kết hợp các thao tác tư duy (so sánh, phân tích, đánh giá) và các phương pháp phán đoán, mô hình giả thuyết, kiểm tra giả thuyết, từ đó đưa ra kết luận chính xác cho vấn đề. Tương ứng với biểu hiện ST (g), (f).

(9) Lập được nhiều phương án giải quyết cho các vấn đề thực tiễn và mang lại kết quả tối ưu. Tương ứng với biểu hiện ST (b), (c). c. Dạy học giải quyết vấn đề  Dạy học giải quyết vấn đề một phương pháp tổng quát tìm tòi nghiên cứu Từ những năm 60 của thế kỉ XX, trong các tài liệu về lí luận dạy học các môn học trong nhà trường xuất hiện các thuật ngữ khác nhau: Dạy học nêu vấn đề, dạy học đặt và GQVĐ, dạy học dựa trên vấn đề, dạy học GQVĐ, dạy học phát hiện và GQVĐ... Mặc dù thuật ngữ có khác nhau nhưng nội hàm của các thuật ngữ đó về mặt cấu trúc phương pháp là giống nhau vẫn là dạy học GQVĐ. Trong các thuật ngữ khác nhau từ “nêu”, “đặt”, “dựa”, “phát hiện”... muốn nói lên (nhấn mạnh) mức độ 61

HS tham gia vào việc nhận thức, tiếp cận xây dựng bài toán nhận thức, vấn đề cần giải quyết mà thôi.

- Dạy học GQVĐ là một phương pháp dạy học theo hướng giáo dục STEM được đề cao từ lâu và coi đây là PPDH tổng quát tìm tòi nghiên cứu. Tư tưởng cơ bản của dạy học giải quyết vấn đề là đưa quá trình học tập của học sinh tiếp cận với quá trình tìm tòi nghiên cứu của các nhà khoa học.  Khái niệm “Vấn đề”, “tình huống có vấn đề” trong học tập - Khái niệm ″vấn đề” dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức mà HS không giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm, kiến thức, kĩ năng, cách thức hành động đã có. Nói cách khác là không thể dùng tư duy tái hiện mà phải tìm tòi sáng tạo để giải quyết. Nếu giải quyết được vấn đề thì HS đã thu được kiến thức, kĩ năng, phương pháp hành động mới.

- “Tình huống có vấn đề” là tình huống trong đó xuất hiện “vấn đề” cần giải quyết, vấn đề được HS cảm thấy có thể giải quyết được với khả năng của mình nên nó kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS, nghĩa là tình huống có vấn đề phải phù hợp với năng lực nhận thức của HS, nó nằm trong “Vùng phát triển gần”, HS có thể giải quyết được vấn đề nếu có sự trợ giúp của GV hoặc bạn bè.

Giáo viên tạo ra tình huống có vấn đề theo nhiều cách: Tạo ra những tình huống mới tương tự với những tình huống điển hình hay gặp, đã biết trong dạy học vật lí, địa lí từ những kinh nghiệm sống, quan sát tự nhiên, giải bài tập, làm thí nghiệm, kể chuyện lịch sử, thông tin truyền thông...

- Những tình huống điển hình thường gặp trong dạy học như: Tình huống phát triển; Tình huống lựa chọn; Tình huống bế tắc; Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ; Tình huống lạ,..

Tình huống có vấn đề trong học tập phải đảm bảo các dấu hiệu: - Nhằm cung cấp tri thức mới, hình thành khái niệm.

- Tồn tại mâu thuẫn giữa tri thức cũ và tri thức mới.

- Tri thức cũ là nền tảng, cơ sở có liên quan đến tri thức mới.

- Mâu thuẫn tồn tại trong lôgic của quá trình dạy học và mang tính vừa sức.

Với cùng một hiện tượng vật lí, GV có thể tạo ra tình huống này hay tình huống khác, tùy theo cách chuẩn bị cho HS, nghĩa là đưa HS đến chỗ nhận ra mâu thuẫn trong vấn đề bằng cách nào. 

Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

Theo Phạm Hữu Tòng, tiến trình dạy học GQVĐ phỏng theo tiến trình nghiên cứu khoa học, được tổ chức hoạt động học tập của HS theo 3 pha (3 giai đoạn).

62

- Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu vấn đề (tương ứng với (1) và (2) trong sơ đồ a, của đề tài ). Trong pha này GV tạo tình huống có vấn đề; HS nhận thức vấn đề /câu hỏi, phát biểu vấn đề cần giải quyết.

- Pha thứ hai: Học sinh hành động độc lập tự chủ, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề (tương ứng với (3) và (4) trong sơ đồ a của ĐT). GV định hướng hành động tìm tòi nghiên cứu GQVĐ của HS. HS tự lực tìm tòi nghiên cứu thực hiện các hành động: Đề xuất các giả thuyết; Lập kế hoạch GQVĐ; Thực hiện kế hoạch.

Dưới sự hướng dẫn của GV, hành động của HS được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học.

- Pha thứ 3: Tranh luận; thể chế hóa; vận dụng tri thức mới (tương ứng với (5) và (6) trong sơ đồ a của ĐT): + Dưới sự định hướng của GV học sinh thảo luận kết quả và đánh giá + Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu + Phát biểu kết luận + Giáo viên chính xác hóa, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới. + Học sinh chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng Tiến trình dạy học GQVĐ theo 3 pha, xem sơ đồ 4a,b dưới đây: Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu vấn đề.

(1) Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

(2) Phát biểu vấn đề - bài toán

(3) Giải quyết vấn đề: Suy đoán,

Pha thứ hai: Học sinh hành động độc lập tự chủ trao đổi tìm tòi giải quyết vấn đề

thực hiện giải pháp

Pha thứ ba: Tranh luận; thể chế hóa; vận dụng tri thức mới

(5) Trình bày, thông báo, bảo về kết

(4) Kiểm tra, xác nhận kết quả: Xem xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm

quả (6) Vận dụng tri thức mới để giải quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

63

Sơ đồ a. Tiến trình xây dựng , bảo vệ tri thức mới trong NCKH

Sơ đồ b. Các pha của tiến trình dạy học GQVĐ

Sơ đồ a, b: Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo vệ tri trức mới trong nghiên cứu khoa học.

Nếu so sánh các hoạt động, các hành động của HS trong các giai đoạn của quy trình tổ chức hoạt động học tập theo giáo dục STEM mà chúng tôi đã đề xuất với hoạt động học tập của HS trong tiến trình dạy học GQVĐ, có thể thấy hoàn toàn phù hợp về bản chất kiểu học tập tìm tòi nghiên cứu. d. Phương pháp “Bàn tay nặn bột”  Khái niệm về phương pháp “Bàn tay nặn bột” “Bàn tay nặn bột” là nghĩa đen của cụm từ tiếng Pháp “La main à la pâte”, viết tắt là LAMAP; tiếng anh là Hands – on. Người khởi xướng phương pháp “Bàn tay nặn bột” là nhà khoa học Pháp, viện sĩ Georges Charpak (Giải Nobel Vật lí năm 1992) đây là một PPDH hiện đại dựa trên cơ sở của sự tìm tòi – khám phá áp dụng cho việc dạy học các môn khoa học thực nghiệm và công nghệ.

Các nguyên tắc của phương pháp “Bàn tay nặn bột”, có 10 nguyên tắc cơ bản.

Có 6 nguyên tắc về tiến trình Sư phạm của “Bàn tay nặn bột” (đề cập đến quan điểm và phương pháp giáo dục) và 4 nguyên tắc về đối tượng tham gia.

Theo phương pháp “Bàn tay nặn bột”, nhờ có sự giúp đỡ của GV hướng dẫn định hướng tư duy; HS tích cực, tự chủ giải quyết các vấn đề được đặt ra trong cuộc sống thông qua tiến trình TN, quan sát, nghiên cứu tài liệu, điều tra hay sử dụng mô hình, từ đó hình thành kiến thức mới cho bản thân. Đứng trước một sự vật hiện tượng, vấn đề học tập, HS tự đặt ra các câu hỏi, các dự đoán /giả thuyết từ các quan niệm riêng, hiểu biết ban đầu, tiến hành TN nghiên cứu để kiểm chứng và đưa ra những kết luận khoa học thông qua thảo luận, so sánh, phân tích – tổng hợp, khái quát hóa kiến thức.  Tiến trình dạy học của phương pháp “Bàn tay nặn bột” Dựa vào tiến trình của tiếp cận tìm tòi – khám phá trong dạy học với các nguyên tắc của bàn tay nặn bột, dựa vào đặc điểm của các môn khoa học, tiến trình dạy học của phương pháp “Bàn tay nặn bột” có thể được sơ đồ hóa sau:

Đề nghị thực hiện một Nhiệm vụ / Dự án / Thí nghiệm hay miêu tả một tình huống

Quan niệm của học sinh Vấn đề Dự đoán/giả thuyết

64

Sơ đồ . Tiến trình dạy học của phương pháp “Bàn tay nặn bột” Nhìn vào sơ đồ trên, tiến trình dạy học thep phương pháp “Bàn tay nặn bột” có 4 pha (4 giai đoạn).

Pha 1. Làm nảy sinh vấn đề Trong pha 1: GV lựa chọn một nhiệm vụ hoặc một dự án, hoặc một TN hay miêu ta một tình huống xuất phát nhằm khai thác những quan niệm riêng của HS đã có hoặc ý tưởng của HS về vấn đề đó. Vấn đề là bài toán nhận thức, nhiệm vụ học tập của HS cần giải quyết. Vấn đề phải có tính thách thức vào kiến thức đã có của HS, nó kích thích hoạt động học và HS tiếp nhận vấn đề để giải quyết.

Pha 2. Đề xuất dự đoán /giả thuyết Trong pha 2: HS làm việc độc lập, làm việc theo nhóm cuối cùng làm việc cả lớp để cùng nhau trao đổi, tranh luận về những dự đoán/ giả thuyết của mình và của các bạn, cuối cùng đưa ra câu trả lời cho vấn đề cần giải quyết.

Pha 3. Thực hiện các nghiên cứu Trong pha 3: HS đề xuất phương án TN kiểm tra tực tiếp dự đoán/giả thuyết cũng có thể kiếm tra hệ quả suy ra từ dự đoán/ giả thuyết; hoặc cũng có thể tìm kiếm thông tin, xây dựng các mô hình... Từ việc phân tích dữ liệu, HS kiểm chứng được giả thuyết là đúng hay sai và tìm cách lập luận và lí giải.

Pha 4. Hợp thức hóa kiến thức Trong pha 4: HS làm việc chung cả lớp dưới sự hướng dẫn của GV các em trao đổi thảo luận có kết quả chung. Đó là những kiến thức mới, kĩ năng mới và đồng thời có thể nảy sinh vấn đề mới. Có vấn đề mới HS bắt đầu cho tiến trình tìm tòi nghiên cứu mới.

Tóm lại: Tổ chức hoạt động học tập theo giáo dục STEM theo tiến trình của phương pháp “Bàn tay nặn bột”. Chúng ta có thể nhận thấy các giai đoạn của quy trình tổ chức hoạt động học tập theo giáo dục STEM có các giai đoạn tương ứng với các pha của tiến trình dạy học theo phương pháp “Bàn tay nặn bột”.

65

Phụ lục 2 Bài kiểm tra kiến thức, kĩ năng, thái độ và năng lực sáng tạo Câu 1. Hãy cho biết với cách tổ chức học tập /thực hiện dự án vừa rồi thì em cảm thấy: A. Rất thích

B. Thích

C. Không thích

Câu hỏi này cùng với quan sát thống kê mức độ tham gia thực hiện dự án giúp đánh giá mức độ hứng thú của HS đối với bài học.

Câu 2. Để thực hiện nhiệm vụ của mình đối với việc thực hiện dự án vừa rồi em đã ứng xử như thế nào ?

A. Làm bằng được B. Khó thì hỏi bạn

C. Xem bạn làm rồi làm theo

Câu hỏi này cùng với quan sát thống kê mức độ nỗ lực bắt tay làm và hoàn thành sản phẩm giúp đánh giá mức độ tích cực, tự lực của HS trong việc thực hiện các nhiệm vụ học tập.

Câu 3. Để thực hiện dự án đã tham gia, em đã thực hiện theo thứ tự nào sau đây: a. Thành lập nhóm; Tìm hiểu nguyên lý hoạt động; Cách chế tạo ta; Tìm kiếm vật liệu; Tiến hành lắp ráp, chế tạo; Thuyết minh sản phẩm. b. Thành lập nhóm; Tìm kiếm vật liệu; Tìm hiểu nguyên lý hoạt động; Cách chế tạo ta; Tiến hành lắp ráp, chế tạo; Thuyết minh sản phẩm.

66

c. Tìm hiểu nguyên lý hoạt động; Cách chế tạo ta; Thành lập nhóm; Tìm kiếm vật liệu; Tiến hành lắp ráp, chế tạo; Thuyết minh sản phẩm. d. Em đã thực hiện là: .........................................................................................

Câu 4. Em hãy nêu các phương án tìm/tính chu vi của Trái đất ?

Câu 5. Nêu các phương án xác định hướng của một vật thể trên Trái Đất ?

Câu 6. Vị trí trọng tâm của vật có vai trò gì đối với mỗi dạng cân bằng ?

Câu 7. Người ta đã làm thế nào để thực hiện được mức vững vàng cao của trạng thái cân bằng ở những vật sau đây? a) Đèn để bàn. b) Ô tô đua. c) Xe cần cẩu.

Câu 8. Tính trọng lượng của một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75 kg khi người đó ở. a) Trên Trái Đất (lấy g= 9,8m/s2). b) Trên Mặt Trăng (lấy gmt = 1,70 m/s2).

Câu 9. Người ta đã dùng những thiết bị nào để chuyển hóa điện năng thành cơ năng, nhiệt năng, quang năng dùng trong đời sống và sản xuất ?

Câu 10: Những nguồn tài nguyên nào trong tự nhiên là vô tận, có thể bị cạn kiệt?

Hãy nêu biện pháp để sử dụng hợp lí và tiết kiệm tài nguyên.

PHỤ LỤC 3 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.

Xin trân trọng cảm ơn sự hợp tác của quý Thầy, Cô !

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.

I. Thông tin cá nhân của Thầy (Cô) - Họ và tên (có thể cho biết hoặc không):…………………………………..

Môn………………….

- Trình độ chuyên môn:

ĐHSP

ThS

TS 67

- Thâm niên giảng dạy: …….. năm - Điện thoại, E-mail (có thể cho biết hoặc không):……………………………

II. Những thông tin về dạy học Câu 1. Thầy (Cô) đánh dấu (X) vào ô những PPDH/hình thức dạy học đã sử dụng.

Nếu đã sử dụng, 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 ? (Thầy (Cô) có thể điền thêm các phương pháp dạy học khác)

Mức độ sử dụng TT

Tên PPDH Thường xuyên

1

PP thuyết trình

2

PP đàm thoại

3

PP thực nghiệm

4

PP mô hình

5

PP trình bày nêu vấn đề

6

PP nghiên cứu

7

Dạy học dự án

8

Dạy học ngoại khóa

9

PP Bàn tay nặn bột

Đôi khi

Không sử dụng

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

Không tốt

Ý kiến khác

10 …………

Câu 2. 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 Nếu đã vận dụng thì Thầy (Cô) đã vận dụng vào dạy loại bài học nào ?

Bài học xây dựng kiến thức mới Bài học củng cố kiến thức Bài học vận dụng kiến thức 68

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

Câu 3. 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 kiến thức đơn môn hoặc liên môn Câu 4: Đánh dấu vào các ô mà Thầy (Cô) cho là đúng về giáo dục STEM Là phương pháp dạy học mới Là quan điểm dạy học Phát triển năng lực tự học của HS Phát triển năng lực giao tiếp, hợp tác Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Cần nhiều trang thiết bị đắt tiền (phòng STEM, rô bôt, máy in 3D…) Không cần trang thiết bị đắt tiền Không dạy được trong chương trình chính khóa Chỉ có các môn khoa học tự nhiên (vật lí, hóa học, sinh học) mới học được Mục tiêu học là để phục vụ các cuộc thi về KHKT GV và HS phải biết lập trình HS cần phải học giỏi các môn khoa học Phù hợp với mọi đối tượng HS Câu 5: Nêu những khó khăn Thầy (Cô) gặp phải khi dạy học theo giáo dục STEM từ lớn đến bé (đánh số theo thứ tự 1,2,3…)

Không có kiến thức đầy đủ về dạy học theo giáo dục STEM Thiếu thốn cơ sở vật chất, thiết bị Thiếu kiến thức các môn học không phải chuyên môn của mình Nhà trường không khuyến khích, ủng hộ Không dạy được trong chương trình chính khóa Không có sự phối hợp với các bộ môn khác HS không hào hứng tham gia HS còn yếu các kĩ năng (sử dụng công nghệ, làm việc nhóm, tự học…)

Không phù hợp với chương trình thi/kiểm tra của Bộ Giáo dục và đào tạo 69

Các khó khăn khác: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………….

Câu 6. Thầy (Cô) đã nghiên cứu và vận dụng phương pháp bàn tay nặn bột vào dạy học ở mức độ nào ?

TT Phương pháp “Bàn tay nặn bột” trong dạy học 1

Chưa nghiên cứu

2

Đã nghiên cứu

3

Chưa vận dụng

4

Đã vận dụng

5

Bài học xây dựng kiến thức mới

6

Bài học củng cố kiến thức

7

Bài học vận dụng kiến thức

8

Các loại bài học khác

SL

Tỉ lệ %

(Nguồn: kết quả điều tra của tác giả) Câu 7. Thầy (Cô) đã nghiên cứu và tổ chức “Dạy học theo dự án” trong dạy học ở mức độ nào ?

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 ?

Bài học xây dựng kiến thức mới Bài học củng cố kiến thức Bài học vận dụng kiến thức Các loại bài học khác: …………………………………………………………

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

Câu 1: 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.

70

Các mức độ TT

Các hoạt động học tập ở trường THPT

1

Tham gia học tập trên lớp

2

Tham gia học tập ngoài thực địa

3

Tham gia các dự án học tập

4

Thảo luận theo nhóm khi học tập

5

Tự học tài liệu GV cho

6

Sử dụng CNTT để học tập trên lớp

7

Sử dụng CNTT để học tập ở nhà

8

Sử dụng mạng xã hội (Facebook, zalo…)

9

Sử dụng phần mềm lập trình

Thường Thỉnh Chưa xuyên thoảng bao giờ

10 Nghe giáo viên nêu dự đoán của vấn đề mới rồi phải nhắc lại 11 Nghe GV nêu các dự đoán của vấn đề mới, thảo luận, lựa chọn 12 Xung phong nêu các dự đoán của vấn đề mới, GV bổ sung 13 Thảo luận nhóm, nêu dự đoán của vấn đề mới, GV bổ sung 14 Giải quyết vấn đề không cần GV giúp đỡ 15 Giải quyết vấn đề cần GV giúp đỡ ít 16 Hoàn toàn phụ thuộc vào GV để giải quyết vấn đề 17 GV hương dẫn em thiết kế, chế tạo một sản phẩm 18 Tự thiết kế, chế tạo một sản phẩm em thích 19 Về giáo dục STEM Câu 2: Điền vào các ô những mong muốn của HS trong quá trình học tập GV hướng dẫn cho HS tất cả các vấn đề HS tự giải quyết vấn đề có sự hỗ trợ của GV HS được thực hành, thí nghiệm nhiều hơn HS chỉ cần học trên lớp HS học cả ngoài thực địa HS được sử dụng CNTT trong quá trình học tập 71

HS được trao đổi, thảo luận, phát biểu ý kiến nhiều hơn HS sử dụng kiến thức được học để giải quyết vấn đề thực tiễn

PHỤ LỤC 4 Thống kê và phân tích một số số liệu trong phiếu điều tra Câu 1. Thầy (Cô) đánh giá về tác dụng phát huy tính tự lực, tích cực nhận thức, phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh của các PPDH như sau: Tác dụng phát huy tính tự lực, tích cực nhận thức, phát triển tư duy, năng lực sáng tạo ở học sinh. GV cho rằng tốt: 34,6% phương pháp thuyết trình, 69,2% phương pháp đàm thoại; 92,3% phương pháp thực nghiệm; 73,1% phương pháp mô hình; 92,3% phương pháp trình bày nêu vấn đề; 69,2% phương pháp tìm tòi một phần; 61,5% phương pháp nghiên cứu; 34,6% Dạy học dự án; 71,3% Ngoại khóa và 57,7% phương pháp Bàn tay nặn bột; Giáo dục STEM 86%..

Câu 2. 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?

Bảng 7. Mức độ nghiên cứu, vận dụng dạy học theo giáo dục STEM 72

TT Dạy học theo giáo dục STEM

SL

Tỉ lệ %

1

Chưa nghiên cứu

34

94,4

2

Đã nghiên cứu

5

13,6

3

Chưa vận dụng

34

94,4

4

Đã vận dụng

3

9,0

5

Bài học xây dựng kiến thức mới

2

5,6

6

Bài học củng có kiến thức

2

5,6

7

Bài học vận dụng kiến thức

5

13 ,6

8

Các loại bài học khác

0

0,0

(Nguồn: kết quả điều tra của tác giả) Câu 6. Thầy (Cô) đã nghiên cứu và vận dụng phương pháp bàn tay nặn bột vào dạy học ở mức độ nào ?

TT Phương pháp “Bàn tay nặn bột” trong dạy học

SL

Tỉ lệ %

1

Chưa nghiên cứu

4

11,1

2

Đã nghiên cứu

32

88,9

3

Chưa vận dụng

27

75,0

4

Đã vận dụng

5

13,9

5

Bài học xây dựng kiến thức mới

3

8,3

6

Bài học củng cố kiến thức

2

5,6

7

Bài học vận dụng kiến thức

0

0,0

8

Các loại bài học khác

0

0,0

(Nguồn: kết quả điều tra của tác giả) Câu 7. Thầy (Cô) đã nghiên cứu và tổ chức “Dạy học theo dự án” trong dạy học ở mức độ sau: Bảng. Mức độ nghiên cứu, vận dụng dạy học theo dự án TT Dạy học theo dự án

SL

Tỉ lệ %

1

Chưa nghiên cứu

19

52,8

2

Đã nghiên cứu

17

47,2

3

Chưa vận dụng

26

72,2

4

Đã vận dụng

10

27,8 73

5

Bài học xây dựng kiến thức mới

4

11,1

6

Bài học củng cố kiến thức

3

8,3

7

Bài học vận dụng kiến thức

3

8,3

8

Các loại bài học khác

0

0,0

(Nguồn: kết quả điều tra của tác giả)

Câu 8 . “Ngoại khóa” cho HS, Thầy (Cô) đã cho thông tin, cụ thể như trong bảng sau: Ngoại khóa ở trường phổ thông

Tỉ lệ SL %

1

Chưa tổ chức ngoại khóa

17

47,2

2

Đã có tổ chức ngoại khóa

18

50,0

3

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

0

0,0

4

Tổ chức làm báo tường, tập san khoa học, kĩ thuật

0

0,0

5

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

0

0,0

6

Tổ chức tham quan các công trình ứng dụng khoa học, kĩ 0 thuật.

0,0

Tổ chức câu lạc bộ, dạ hội, đố vui, trò chơi về khoa học, kĩ 8 thuật

22,2

Tổ chức nhóm HS hoạt động sáng tạo về khoa học, kĩ thuật.

13

36,1

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

13

36,1

11 Các hình thức khác

0,0

TT

8 9

0

(Nguồn: kết quả điều tra của tác giả) Bảng. Thống kê ý kiến học sinh về mức độ tham gia các hoạt động nhận thức trong học tập ở trường phổ thông.

Các mức độ Các hoạt động học tập ở trường THPT

Tổng Thườn

TT

g xuyên

1.

Tham gia học tập trên lớp

Thỉnh

Chưa

thoảng bao giờ

%

%

%

100

0

0

74

2.

Tham gia học tập ngoài thực địa

0

19

68

3. 1Tham gia các dự án học tập

0

5

95

4. 2Thảo luận theo nhóm khi học tập

9

59

32

5. 3Tự học tài liệu GV cho

3

35

62

6. 4Sử dụng CNTT để học tập trên lớp

0

5

95

7. 5Sử dụng CNTT để học tập ở nhà

1

3

96

8. 6Sử dụng mạng xã hội (Facebook, zalo…)

21

76

2

9. 7Sử dụng phần mềm lập trình, khai thác intenet để học tập

0

11

89

10.8Nghe giáo viên nêu dự đoán của vấn đề mới rồi phải nhắc lại

5

18

77

11.9Nghe GV nêu các dự đoán của vấn đề mới, thảo luận, lựa chọn

0

18

72

12.1Xung phong nêu các dự đoán của vấn đề mới, GV bổ sung 0

25

54

21

13.1Thảo luận nhóm, nêu dự đoán của vấn đề mới, GV bổ sung 1

2

17

79

14.1Giải quyết vấn đề không cần GV giúp đỡ 2

0

94

6

15.1Hoàn toàn phụ thuộc vào GV để giải quyết vấn đề 4

37

56

7

16.1GV hương dẫn em thiết kế, chế tạo một sản phẩm 5

0

5

95

17.1Tự thiết kế, chế tạo một sản phẩm em thích 6

0

35

65

18.1Về giáo dục STEM 7

0

9

91

(Nguồn: kết quả điều tra của tác giả)

75