DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ÂM” - VẬT LÍ 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

DẠY HỌC VẬT LÍ ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

vectorstock.com/10212086

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ÂM” - VẬT LÍ 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH WORD VERSION | 2021 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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THU HÀ

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ÂM” - VẬT LÍ 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THU HÀ

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ÂM” - VẬT LÍ 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Cao Tiến Khoa

THÁI NGUYÊN - 2020

LỜI CAM ĐOAN Luận văn "Tổ chức dạy học chủ đề “Các đặc trưng của âm”- Vật lí 12 theo định hướng STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh" được thực hiện từ tháng 9 năm 2019 đến tháng 9 năm 2020.

Tôi xin cam đoan: Luận văn sử dụng những thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin đã được chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lý và đưa vào luận văn đúng quy định.

Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố, sử dụng trong công trình nghiên cứu của bất cứ tác giả nào khác.

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2020 Tác giả

Nguyễn Thu Hà

i

LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng đào tạo - Bộ phận sau Đại học, các thầy cô giáo trong khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm- Đại học Thái Nguyên và các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy lớp Cao học K26 đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường.

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo và các em học sinh trường THPT Việt Bắc (TP. Lạng Sơn - Tỉnh Lạng Sơn) đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi tiến hành điều tra, thực nghiệm trong quá trình nghiên cứu luận văn.

Bằng tình cảm trân trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin cảm ơn TS. Cao Tiến Khoa đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và các bạn học viên lớp Cao học K26 chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí- Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2020 Tác giả

Nguyễn Thu Hà

ii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... vi DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................... viii MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài ....................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................ 3 3. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................... 3 4. Giả thuyết khoa học .................................................................................................. 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................ 3 6. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 4 7. Dự kiến đóng góp của đề tài ..................................................................................... 4 8. Cấu trúc luận văn ...................................................................................................... 4 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC ĐỊNH HƯỚNG STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH ........................................................................................ 5 1.1. Tổng quan về STEM .............................................................................................. 5 1.1.1. Khái niệm STEM ................................................................................................ 5 1.1.2. Giáo dục STEM .................................................................................................. 5 1.1.3. Mục tiêu của giáo dục STEM ............................................................................. 6 1.1.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM .................................................................. 7 1.1.5. Xây dựng và thực hiện bài học STEM ............................................................... 8 1.1.6. Thực trạng triển khai giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông ở Việt Nam .................................................................................................................... 14 1.1.7. Thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM tại tỉnh Lạng Sơn......... 16 1.2. Năng lực giải quyết vấn đề .................................................................................. 16

iii

1.2.1. Khái niệm năng lực .......................................................................................... 16 1.2.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề .............................................................. 17 1.2.3. Cấu trúc và các biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề ................... 18 1.2.4. Ý nghĩa của việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học .................................................................................................................... 21 1.2.5. Tiến trình dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ............ 23 1.2.6. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ........................................... 23 1.3. Thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường trung học phổ thông Việt Bắc thành phố Lạng Sơn .................................................................... 25 1.3.1. Điều tra thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở trường THPT Việt Bắc tỉnh Lạng Sơn ......................... 25 1.3.2. Đánh giá kết quả điều tra .................................................................................. 26 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ........................................................................................... 31 Chương 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ÂM” THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH ...................................... 32 2.1. Phân tích nội dung kiến thức, chủ đề các đặc trưng của âm ................................ 32 2.1.1. Mục tiêu, chuẩn kiến thức kĩ năng của chủ đề ................................................. 32 2.1.2. Phân tích nội dung, kiến thức của chủ đề ......................................................... 33 2.2. Thiết kế tiến trình dạy học ................................................................................... 37 2.2.1. Chuỗi hoạt động và mạch nội dung .................................................................. 37 2.2.2. Kế hoạch dạy học.............................................................................................. 39 2.3. Công cụ đánh giá trong chủ đề ............................................................................ 51 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ........................................................................................... 55 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................ 56 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm...................................................... 56 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ................................................................. 56 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................................................ 56 3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm .............................................. 56 3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ................................................................ 56

iv

3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ................................................................. 56 3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.......................................................................... 57 3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................................. 58 3.4.1. Kết quả quan sát lại video giảng dạy và phân tích tiến trình dạy học trên lớp........ 58 3.4.2. Phân tích sản phẩm của HS .............................................................................. 64 3.4.3. Phân tích biểu hiện giải quyết vấn đề của HS qua sản phẩm. .......................... 68 3.4.4. Phân tích phiếu tự đánh giá của HS .................................................................. 70 3.4.5. Kết quả đánh giá năng lực GQVĐ theo nhóm .................................................. 72 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ........................................................................................... 74 KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................................ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 76 PHỤ LỤC................................................................................................................... 78

v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết đầy đủ

Viết tắt GQVĐ

Giải quyết vấn đề

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

KT

Kiểm tra

KTDH

Kĩ thuật dạy học

NL

Năng lực

PT

Phương tiện

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học STEM ...............................................8 Bảng 1.2. Tiêu chí đánh giá bài học STEM .................................................................13 Bảng 1.3. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề .....................................................18 Bảng 2.1: Phiếu HS tự đánh giá biểu hiện NLGQVĐ của mình ................................ 52 Bảng 3.1. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ..................................................................57 Bảng 3.2. Phân tích tiến trình học................................................................................58 Bảng 3.3. Phân tích năng lực GQVĐ của HS ..............................................................65 Bảng 3.4. Phân tích PHT của HS .................................................................................66 Bảng 3.5. Biểu hiện giải quyết vấn đề của HS ............................................................68 Bảng 3.6. Kết quả tự đánh giá năng lực GQVĐ của HS .............................................70 Bảng 3.7. Kết quả biểu hiện năng lực GQVĐ của từng HS ........................................71 Bảng 3.8. Kết quả từng mức biểu hiện năng lực GQVĐ .............................................72 Bảng 3.9. Kết quả phân tích từng biểu hiện năng lực GQVĐ trên nhóm ....................72

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Mục tiêu của giáo dục STEM [3] ..................................................................6 Hình 3.1. Nhóm 3 tiến hành đo mức cường độ âm......................................................59 Hình 3.2. Nhóm 1,2 báo cáo kết quả phiếu học tập 1 ......................................................59 Hình 3.3. Nhóm 4 báo cáo kết quả phiếu học tập 1 .....................................................60 Hình 3.4. Nhóm 2 báo cáo kết quả hoạt động của nhóm ...................................................61 Hình 3.5. Nhóm 3 báo cáo kết quả hoạt động của nhóm ...................................................61 Hình 3.6. Bản vẽ thiết kế của nhóm 1, 4......................................................................62 Hình 3.7. Bản vẽ thiết kế của nhóm 2, 3......................................................................62 Hình 3.8. Sản phẩm của nhóm 1, 4 ..............................................................................63 Hình 3.9. Sản phẩm của nhóm 2, 3 ..............................................................................63 Hình 3.10. Thử nghiệm khả năng chống tiếng ồn mô hình nhà của nhóm 1...............64 Hình 3.11. Bản vẽ thiết kế của nhóm 1........................................................................66 Hình 3.12. Bản vẽ thiết kế của nhóm 2........................................................................67 Hình 3.13. Bản vẽ thiết kế của nhóm 3........................................................................67 Hình 3.14. Bản vẽ thiết kế của nhóm 4........................................................................68

viii

MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin và khoa học kĩ thuật, xã hội loài người không ngừng đi lên. Do vậy, giáo dục đào tạo ra những con người có đủ năng lực và phẩm chất đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội là hết sức quan trọng.

Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng chính phủ ngày 04 tháng 5 năm 2017 đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục[10]:“...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”. Và đưa ra nhiệm vụ[10]: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018”.

STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học). Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Những kiến thức và kỹ năng vừa nêu phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Trong đó với kỹ năng khoa học, học sinh được trang bị kiến thức về các khái niệm, các nguyên lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học. Mục tiêu quan trọng nhất là thông qua giáo dục khoa học, học sinh có khả năng liên kết các kiến thức này để thực hành và có tư duy để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong thực tế. Với kỹ năng công nghệ, học sinh có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến những hệ thống phức tạp như mạng Internet, máy móc. Về kỹ năng kỹ thuật, học sinh được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm ra nó. Vấn đề này đòi hỏi học sinh phải có khả năng tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng

1

quy trình. Ngoài ra học sinh còn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật. Và cuối cùng, kỹ năng toán học là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Học sinh có kỹ năng toán học sẽ có khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các khái niệm và kỹ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày. Những học sinh học theo cách tiếp cận giáo dục STEM đều có những ưu thế nổi bật như: kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học chắc chắn; khả năng sáng tạo, tư duy logic; hiệu suất học tập và làm việc vượt trội; và có cơ hội phát triển các kỹ năng mềm toàn diện hơn trong khi không hề gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với học sinh. Với học sinh phổ thông, việc theo học các môn học STEM còn có ảnh hưởng tích cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tương lai. Khi được học nhiều dạng kiến thức trong một thể tích hợp, học sinh sẽ chủ động thích thú với việc học tập thay vì thái độ e ngại hoặc tránh né một lĩnh vực nào đó, từ đó sẽ khuyến khích các em có định hướng tốt hơn khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn và sự chắc chắn cho cả sự nghiệp về sau.

Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là một phương pháp dạy học hiện đại, là con đường cơ bản để phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. Dạy học giải quyết vấn đề (dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề) là quan điểm dạy học nhằm phát triển năng lực tư duy, khả năng nhận biết và giải quyết vấn đề. Học sinh được đặt trong một tình huống có vấn đề, đó là tình huống chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, thông qua việc giải quyết vấn đề, giúp học sinh lĩnh hội tri thức, kĩ năng và phương pháp nhận thức.

Chủ đề các đặc trưng sinh lý của âm là nội dung ngắn gọn, đơn giản, dễ nhớ trong chương trình vật lý lớp 12 và có ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Vì vậy khi giảng dạy các bài này giáo viên chủ yếu dạy theo sách giáo khoa và lấy những ví dụ đơn giản trong thực tế hàng ngày, chưa đưa ra các phương pháp để giải quyết nhiều vấn đề tồn tại trong đời sống (VD: vấn đề ô nhiếm tiếng ồn, cảm nhận thực tiễn về âm…). Cách dạy quen thuộc trên của giáo viên xuất phát từ thực tế, giáo viên cần ít thời gian chuẩn bị bài, kiến thức đơn giản, học sinh có thể học theo sách giáo khoa. Tuy nhiên nó lại có nhược điểm là nhiều học sinh không lĩnh hội được kiến thức mang tính lôgic, chưa gắn lí thuyết

2

với thực hành, gắn tư duy và hành động vì học vẹt nên hay quên, học sinh chưa vận dụng được kiến thức vào thực tế. Qua nhiều năm giảng dạy lớp 12, tôi nhận thấy học sinh hiện nay phần lớn không biết vận dụng kiến thức về các đặc trưng sinh lý của âm vào thực tế, chưa biết cách bảo vệ mình và những người xung quanh khỏi ô nhiễm tiếng ồn và học sinh hiện nay thiếu năng lực làm việc tự lực, năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp, tinh thần làm việc và khả năng cộng tác làm việc. Chính vì vậy, để giúp học sinh tiếp cận được với kiến thức về các đặc trưng của âm và biết cách sử dụng nguồn âm phù hợp với nhu cầu sử dụng, nâng cao ý thức bảo vệ môi trường và giúp học sinh nâng cao năng lực giải quyết vấn đề, năng lực làm việc nhóm. Từ đó làm tăng thêm sự hứng thú, yêu thích với môn học.

Xuất phát từ các lí do trên, với mong muốn đổi mới phương pháp dạy học, phát huy năng lực giải quyết vấn đề của học sinh và nâng cao chất lượng giáo dục, tôi đã chọn đề tài "Tổ chức dạy học chủ đề “ Các đặc trưng của âm”- Vật lí 12 theo định hướng STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh".

2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc tổ chức dạy học STEM chủ đề “ Các đặc trưng của âm” - Vật lí 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Đề xuất được các dự án dạy học STEM phần các đặc trưng của âm 3. Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học STEM chủ đề “Đặc trưng của âm” - Vật lí 12.

Một số thí nghiệm ứng dụng kiến thức phần “Các đặc trưng của âm” để phục vụ cho việc dạy học STEM Cơ sở lí thuyết về dạy học STEM và hình thức dạy học dự án nhắm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh 4. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức dạy học chủ đề “Đặc trưng của âm” - Vật lí 12 theo định hướng STEM thì sẽ phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục đích trên, tôi đề ra các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau:

3

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học STEM và cơ sở lí luận của các phương pháp, quan điểm dạy học hiện đại, trong đó dặc biệt quan tâm đến cơ sở lí luận của dạy học dự án.

- Nghiên cứu mục tiêu dạy học về kiến thức, kĩ năng, thái độ, phát triển năng lực mà học sinh cần đạt khi học kiến thức phần “Đặc trưng của âm”.

- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa và các sách tham khảo về chủ đề “Đặc trưng của âm” để thiết kế tiến trình dạy học.

- Tìm hiểu thực tế dạy học các kiến thức phần “các đặc trưng của âm”.

- Xây dựng công cụ đánh giá phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học STEM. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm trên lớp học theo nội dung tiến trình đã soạn thảo.

6. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chỉ thị của Bộ giáo dục và đào tạo; nghiên cứu các luận văn, luận án, chương trình sách giáo khoa Vật lí, sách, báo, các tài liệu để xây dựng cơ sở lí luận của đề tài.

- Phương pháp thực nghiệm khoa học giáo dục: tiến hành thực nghiệm sư phạm với tiến trình dạy học đã soạn đối với lớp thực nghiệm; Sử dụng phiếu điều tra.

- Phương pháp thống kê toán học: Xử lí kết quả các bài kiểm tra, từ đó đánh giá kết quả thực nghiệm 7. Dự kiến đóng góp của đề tài - Tổ chức dạy học chủ đề “Các đặc trưng của âm”- Vật lí 12 theo định hướng STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

- Bổ sung vào nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên THPT. 8. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, nội dung của luận văn có kết cấu 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc dạy học theo định hướng STEM nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học “Đặc trưng của âm” - Vật lí 12 nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

4

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC ĐỊNH HƯỚNG STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 1.1. Tổng quan về STEM 1.1.1. Khái niệm STEM STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001.

Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau. Khi đề cập tới STEM, có thể hiểu theo hai cách: Một là, tư tưởng giáo dục, định hướng giáo dục toàn diện, thúc đầy giáo dục bốn lĩnh vực chủ yếu là Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với mục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan.

Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn (khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán) trong dạy học với mục tiêu nâng cao hứng thú học tập các môn học thuộc các lĩnh vực trên; vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; kết nối trường học và cộng đồng; định hướng hành động, trải nghiệm trong học tập; hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học.

Như vậy, thuật ngữ STEM có thể dùng trong hai ngữ cảnh: ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp.[2] 1.1.2. Giáo dục STEM Phỏng theo chu trình STEM, giáo dục STEM đặt học sinh trước những vấn đề thực tiễn ("công nghệ" hiện tại) cần giải quyết, đòi hỏi học sinh phải tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học và vận dụng kiến thức để thiết kế và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề ("công nghệ" mới). Như vậy, mỗi bài học STEM sẽ đề cập và giao cho học sinh giải quyết một vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức đã

5

có và tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức mới để sử dụng. Quá trình đó đòi hỏi học sinh phải thực hiện theo "Quy trình khoa học" (để chiếm lĩnh kiến thức mới) và "Quy trình kĩ thuật" để sử dụng kiến thức đó vào việc thiết kế và thực hiện giải pháp ("công nghệ" mới) để giải quyết vấn đề. Đây chính là sự tiếp cận liên môn trong giáo dục STEM, dù cho kiến thức mới mà học sinh cần phải học để sử dụng trong một bài học STEM cụ thể có thể chỉ thuộc một môn học.

Như vậy, giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó phát triển cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với những năng lực khác tương ứng, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế - xã hội.[1] 1.1.3. Mục tiêu của giáo dục STEM

Mục tiêu giáo dục STEM

Phát triển năng lực đặc thù STEM

Phát triển năng lực cốt lõi

Định hướng nghề nghiệp

Hình 1.1. Mục tiêu của giáo dục STEM [3] - Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh (HS): Đó là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. HS biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.

- Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỷ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển tư duy phế phán, khả năng hợp tác để thành công.

- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những kiến thức kỹ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như

6

cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhắm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước.

1.1.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất.

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh.

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh.

- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.

- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường trung học cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.[1] Tùy thuộc vào đặc thù từng môn học và điều kiện cơ sở vật chất, các trường có thể áp dụng linh hoạt các hình thức tổ chức giáo dục STEM như sau:

7

1. Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM - Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường trung học.

Giáo viên thiết kế các bài học STEM để triển khai trong quá trình dạy học các môn học thuộc chương trình giáo dục phổ thông theo hướng tiếp cận tích hợp nội môn hoặc tích hợp liên môn.

- Nội dung bài học STEM bám sát nội dung chương trình của các môn học nhằm thực hiện chương trình giáo dục phổ thông theo thời lượng quy định của các môn học trong chương trình.

- Học sinh thực hiện bài học STEM được chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu học tập để tiếp nhận và vận dung kiến thức thông qua các hoạt động: lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu thiết kế; chia sẻ, thảo luận, hoàn thiện hoặc điều chỉnh mẫu thiết kế dưới sự hướng dẫn của giáo viên.

2. Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM 3. Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật [1] 1.1.5. Xây dựng và thực hiện bài học STEM 1.1.5.1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM Để tổ chức được các hoạt động nói trên, mỗi chủ đề dạy học STEM cần phải được xây dựng theo 6 tiêu chí sau: Bảng 1.1. Các tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học STEM Nội dung

Tiêu chí 1

Chủ đề bài học STEM thường đề cập đến các vấn đề thực tiễn

2

Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật

3

Thực hiện chủ đề dạy học STEM, đưa HS vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm

4

Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo

5

Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà HS đã và đang học

6

Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập

Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH V/v triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học ngày 14/8/2020 1

8

Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM đề cập đến các vấn đề của thực tiễn Trong các bài học STEM, học sinh được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường và yêu cầu tìm các giải pháp.

Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ việc xác định một vấn đề - hoặc một yêu cầu thiết kế - đến sáng tạo và phát triển một giải pháp. Theo quy trình này, học sinh thực hiện các hoạt động: (1) Xác định vấn đề - (2) Nghiên cứu kiến thức nền - (3) Đề xuất các giải pháp/thiết kế - (4) Lựa chọn giải pháp/thiết kế - (5) Chế tạo mô hình (nguyên mẫu) - (6) Thử nghiệm và đánh giá - (7) Chia sẻ và thảo luận - (8) Điều chỉnh thiết kế.

Trong thực tiễn dạy học, quy trình 8 bước này được thể hiện qua 5 hoạt động chính: HĐ1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) HĐ2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế HĐ3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế HĐ4: Chế tạo mô hình/thiết bị... theo phương án thiết kế (đã được cải tiến theo góp ý); thử nghiệm và đánh giá HĐ5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm được chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu.

Trong quy trình kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ý tưởng dựa nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại. Sự tập trung của học sinh là phát triển các giải pháp để giải quyết vấn đề đặt ra, nhờ đó học được và vận dụng được kiến thức mới trong chương trình giáo dục.

Tiêu chí 3: Thực hiện chủ đề dạy học STEM, đưa HS vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm Quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện trong tất cả các hoạt động của chủ đề STEM, tuy nhiên trong hoạt động 2 và hoạt động 4 quá trình này cần được khai thác triệt để. Trong hoạt động 2 học sinh sẽ thực hiện các quan sát, tìm tòi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng các quy luật, qua đó học được kiến thức nền đồng thời rèn luyện các kĩ năng

9

tiến trình như: quan sát, đưa ra dự đoán, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… Trong hoạt động 4, quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện giúp học sinh kiểm chứng các giải pháp khác nhau để tối ưu hoá sản phẩm.

Trong các bài học STEM, hoạt động học của học sinh được thực hiện theo hướng mở có "khuôn khổ" về các điều kiện mà học sinh được sử dụng (chẳng hạn các vật liệu khả dụng). Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao và hợp tác; các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh. Học sinh thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu của mình nếu cần. Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân.

Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo Giúp học sinh làm việc trong một nhóm kiến tạo là một việc khó khăn, đòi hỏi tất cả giáo viên STEM ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh.

Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà học sinh đã và đang học Trong các bài học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mục đích nội dung từ các chương trình khoa học, công nghệ, tin học và toán. Lập kế hoạch để hợp tác với các giáo viên toán, công nghệ, tin học và khoa học khác để hiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho. Từ đó, học sinh dần thấy rằng khoa học, công nghệ, tin học và toán không phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vần đề. Điều đó có liên quan đến việc học toán, công nghệ, tin học và khoa học của học sinh.

Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối ưu.

10

Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng. Ngược lại, các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề.

Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM.[1] 1.1.5.2. Quy trình xây dựng bài học STEM Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa chọn chủ đề của bài học.

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học. Trong quá trình này, việc thử nghiệm chế tạo trước các nguyên mẫu có thể hỗ trợ rất tốt quá trình xây dựng chủ đề. Qua quá trình xây dựng, giáo viên có thể hình dung các khó khăn học sinh có thể gặp phải, các cơ hội vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cũng như xác định được đúng đắn các tiêu chí của sản phẩm trong bước 3.

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm. Các tiêu chí cũng phải hướng tới việc định hướng quá trình học tập và vận dụng kiến thức nền của học sinh chứ không nên chỉ tập trung đánh giá sản phẩm vật chất.

Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.

Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực với 5 loại hoạt động học đã nêu ở trên. Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Các hoạt động học đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng).[1]

11

1.1.5.3. Cấu trúc bài học STEM Bài học STEM đuợc xây dựng dựa theo quy trình thiết kế kĩ thuật với tiến trình bao gồm 8 bước: xác định vấn đề; nghiên cứu kiến thức nền; đề xuất các giải pháp; lựa chọn giải pháp; chế tạo mô hình (nguyên mẫu); thử nghiệm và đánh giá; chia sẻ thảo luận; điều chỉnh thiết kế.

Cấu trúc bài học STEM có thể đuợc chia thành 5 hoạt động chính, thể hiện rõ 8 bước của quy trình thiết kế kĩ thuật như sau: + Hoạt động 1: Xác định vấn đề hoặc yêu cầu chế tạo một sản phẩm ứng dụng gắn với nội dung bài học với các tiêu chí cụ thể. + Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền (bao gồm kiến thức trong bài học cần sử dụng để giải quyết vấn đề hoặc chế tạo sản phẩm theo yêu cầu) và đề xuất các giải pháp thiết kế đáp ứng các tiêu chí đã nêu. + Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế, sử dụng kiến thức nền để giải thích, chứng minh và lựa chọn, hoàn thiện phương án tốt nhất (trong truờng hợp có nhiều phương án). + Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế đã đuợc lựa chọn; thử nghiệm và đánh giá trong quá trình chế tạo. + Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo; điều chỉnh, hoàn thiện thiết kế ban đầu.[16] 1.1.5.4. Tiêu chí đánh giá bài học STEM Mỗi bài học STEM được thực hiện ở nhiều tiết học nên một hoạt động học có thể được thực hiện ở trong và ngoài lớp học. Vì thế, trong một tiết học có thể chỉ thực hiện một số hoạt động học trong tiến trình bài học theo phương pháp dạy học tích cực được sử dụng. Các tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học đã được nêu rõ trong Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH ngày 08/10/2014.[1]

12

Bảng 1.2. Tiêu chí đánh giá bài học STEM Tiêu chí Mức độ phù hợp của chuỗi hoạt động học với mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học được sử dụng. dạy học

Mức độ rõ ràng của mục tiêu, nội dung, kĩ thuật tổ chức và sản phẩm cần đạt được của mỗi nhiệm vụ học tập.

Mức độ phù hợp của thiết bị dạy học và học liệu được sử dụng để tổ chức các hoạt động học của học sinh.

Mức độ hợp lí của phương án kiểm tra, đánh giá trong quá trình tổ chức hoạt động học của học sinh.

Mức độ sinh động, hấp dẫn học sinh của phương pháp và hình thức cho học sinh

chuyển giao nhiệm vụ học tập.

3. Hoạt động của học sinh

2. Tổ chức hoạt động học

1. Kế hoạch và tài liệu

Nội dung

Khả năng theo dõi, quan sát, phát hiện kịp thời những khó khăn của học sinh.

Mức độ phù hợp, hiệu quả của các biện pháp hỗ trợ và khuyến khích học sinh hợp tác, giúp đỡ nhau khi thực hiện nhiệm vụ học tập.

Mức độ hiệu quả hoạt động của giáo viên trong việc tổng hợp, phân tích, đánh giá kết quả hoạt động và quá trình thảo luận của học sinh.

Khả năng tiếp nhận và sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ học tập của tất cả học sinh trong lớp.

Mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác của học sinh trong việc thực hiện các nhiệm vụ học tập.

Mức độ tham gia tích cực của học sinh trong trình bày, trao đổi, thảo luận về kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập.

Mức độ đúng đắn, chính xác, phù hợp của các kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.

1.1.5.5 Tổ chức các hoạt động dạy học STEM [8] Để thực hiện được mục tiêu phát triển các NL cho HS được mô tả trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, trong quá trình dạy học cần phải tổ chức hoạt động dạy học, cụ thể là hoạt động học theo hướng "trải nghiệm" việc phát hiện và GQVĐ trong quá trình học tập kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn.

13

Như vậy, giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp, trong đó HS được thực hiện các hoạt động chính sau:

1. Hoạt động tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề HS được đặt trước các nhiệm vụ thực tiễn: giải quyết một tình huống hoặc tìm hiểu, cải tiến một ứng dụng kĩ thuật nào đó. Thực hiện nhiệm vụ này, HS cần phải thu thập được thông tin, phân tích được tình huống, giải thích được ứng dụng kĩ thuật, từ đó xuất hiện các câu hỏi hoặc xác định được vấn đề cần giải quyết.

2. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền Từ những câu hỏi hoặc vấn đề cần giải quyết, HS được yêu cầu/hướng dẫn tìm tòi, nghiên cứu để tiếp nhận kiến thức, kĩ năng cần sử dụng cho việc trả lời câu hỏi hay GQVĐ. Đó là những kiến thức, kĩ năng đã biết hay cần dạy cho HS trong chương trình giáo dục phổ thông. Hoạt động này bao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa học (bao gồm sách giáo khoa); quan sát/thực hiện các thí nghiệm, thực hành; giải các bài tập/tình huống có liên quan để nắm vững kiến thức, kĩ năng.

3. Hoạt động GQVĐ Đây là hoạt động sáng tạo khoa học, kĩ thuật, giúp cho HS hình thành và phát triển các phẩm chất và NL cần thiết thông qua việc đề xuất và kiểm chứng các giả thuyết khoa học hoặc đề xuất và thử nghiệm các giải pháp kĩ thuật. Vì vậy, có hai loại sản phẩm là "kiến thức mới" (dự án khoa học) và "công nghệ mới" (dự án kĩ thuật).

- Đối với hoạt động sáng tạo khoa học: kết quả nghiên cứu là những đề xuất mang tính lí thuyết được rút ra từ các số liệu thu được trong thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết khoa học. Ví dụ: tìm ra chất mới; yếu tố mới, quy trình mới tác động đến sự vật, hiện tượng, quá trình trong tự nhiên...

- Đối với hoạt động sáng tạo kĩ thuật: kết quả nghiên cứu là sản phẩm mang tính ứng dụng thể hiện giải pháp công nghệ mới được thử nghiệm thành công. Ví dụ: dụng cụ, thiết bị mới; giải pháp kĩ thuật mới...

1.1.6. Thực trạng triển khai giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông ở Việt Nam Thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ, từ năm 2014, Bộ GDĐT đã phối hợp với Hội đồng Anh triển khai chương trình thí điểm giáo dục STEM cho

14

một số trường trung học tại một số tỉnh, thành phố. Cũng trong năm học 2014-2015, giáo dục STEM đã được Bộ GD-ĐT đưa vào các văn bản hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học và đến nay tiếp tục chỉ đạo các địa phương trên toàn quốc tích hợp STEM trong quá trình thực hiện chương trình phổ thông hiện hành ở những môn có liên quan.

Bên cạnh đó, giáo dục STEM đã được đưa vào nhiệm vụ năm học của nhiều Sở GD-ĐT trên cả nước. Tuy nhiên, trước năm 2014, không phải là trong giáo dục phổ thông của Việt Nam hoàn toàn không có giáo dục STEM. Thực chất, giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhấn mạnh đến thực hành, trải nghiệm sáng tạo của HS nhằm giải quyết các vấn đề gắn liền với cuộc sống thông qua dạy học tích hợp liên môn. Trước đó, Bộ GD-ĐT đã triển khai các phong trào, các cuộc thi trong nhà trường phổ thông theo hướng này, điển hình như: Cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học; Vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết tình huống thực tiễn; Sáng kiến giáo dục STEM SchoolLAB dành cho HS trung học... Từ những chương trình thí điểm, những phong trào, cuộc thi này bước đầu đã có những lan tỏa, tác động tích cực, làm chuyển biến trong dạy và học tại nhà trường phổ thông trên cả nước. Từ đó, HS được thực hành, trải nghiệm nhiều hơn, học tập gắn với cuộc sống thực hơn. Tuy nhiên, các phong trào vẫn dừng lại ở hình thức các cuộc thi, thao giảng mà chưa trở thành hoạt động thường xuyên, phổ biến và tự nguyện của GV phổ thông.

Thực tế triển khai cho thấy, giáo dục STEM được tổ chức trong nhà trường phổ thông Việt Nam thường tập trung qua các hình thức: - Dạy học tích hợp theo định hướng giáo dục STEM; - Sinh hoạt câu lạc bộ STEM; - Các cuộc thi, các hoạt động trải nghiệm sáng tạo; - Phối hợp tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các tổ chức tư nhân; - Các sự kiện STEM, ngày hội STEM. Qua đây cho thấy, giáo dục STEM tại nhà trường phổ thông ở Việt Nam đã đạt được những kết quả bước đầu, tạo tiền đề thuận lợi cho bước triển khai tiếp theo mang tính đại trà và hiệu quả. Tuy nhiên, thực tế triển khai vẫn Tóm lại, thực tế triển khai giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông ở Việt Nam đã đạt được những kết quả bước đầu đáng ghi nhận. Đây là nền tảng để chúng ta tiếp tục có những nghiên cứu, chính sách, đề xuất nhằm đáp ứng việc triển khai Chương trình giáo dục phổ thông mới [4]

15

1.1.7. Thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM tại tỉnh Lạng Sơn Tại tỉnh Lạng Sơn, trong các năm học vừa qua, giáo dục theo định hướng STEM đã được Ngành Giáo dục Lạng Sơn chỉ đạo, triển khai qua hướng dẫn dạy học tích hợp, dạy học theo các chủ đề, tổ chức hoạt động trải nghiệm, nghiên cứu khoa học thông qua phát triển chương trình giáo dục nhà trường. Đối với cấp tiểu học, HS được làm quen với phương pháp bàn tay nặn bột, học trải nghiệm với mô hình nhà trường gắn với hoạt động giáo dục thực tiễn, được thực hành thí nghiệm, tham gia thiết kế với các vật liệu đơn giản, thực hiện chủ yếu là môn Tự nhiên-Xã hội và môn Khoa học. Đối với cấp trung học, tổ chức các hoạt động trải nghiệm gắn với sản xuất, kinh doanh địa phương; Tổ chức các cuộc thi từ cấp trường đến cấp tỉnh như cuộc thi vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn, cuộc thi nghiên cứu khoa học, cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên...

Tuy nhiên, giáo dục STEM chưa có tính hệ thống rõ nét, việc thực hiện các chủ đề hoặc bài giảng theo định hướng giáo dục STEM ở các môn học chỉ là hiện tượng, chưa thường xuyên; các hoạt động trải nghiệm về giáo dục STEM và dự án của HS chưa có định hướng và hiệu quả rõ nét; nhiều GV, HS chưa được tiếp cận đầy đủ các thông tin về giáo dục STEM, do đó việc thiết kế, tổ chức các hoạt động cho bài giảng, hoạt động trải nghiệm, hướng dẫn HS theo mô hình giáo dục STEM còn gặp khó khăn; các dự án NCKH của học sinh còn sơ sài, chưa có nhiều ý tưởng mới, hàm lượng khoa học chưa cao hoặc chưa nắm rõ quy trình nghiên cứu, hệ thống hạ tầng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy và học theo định hướng tích hợp, E-learning còn khiêm tốn, thiếu các phòng học chuyên dụng đáp ứng yêu cầu dạy học STEM. Mặt khác nhiều HS vẫn còn tâm lý học để lấy điểm, học tập một cách thụ động, không chủ động tìm kiếm và tự nghiên cứu tài liệu liên quan đến môn học, thiếu sự vận dụng kiến thức đã học trong thực tiễn cuộc sống..[8] 1.2. Năng lực giải quyết vấn đề 1.2.1. Khái niệm năng lực Một trong những điểm mới và cũng là xu thế chung của chương trình giáo dục phổ thông mới là chuyển từ dạy học cung cấp nội dung sang dạy học theo định hướng

16

phát triển năng lực người học. Để thực hiện triển khai chương trình và sách giáo khoa theo định hướng ấy, người giáo viên phải có một số hiểu biết cơ bản về khái niệm năng lực và dạy học phát triển năng lực.

Khái niệm NL có nguồn gốc Latinh: “competentia” nghĩa là “gặp gỡ”. Ngày nay khái niệm NL được hiểu dưới nhiều cách tiếp cận khác nhau.

Theo từ điển giáo khoa tiếng Việt:“Năng lực là khả năng làm tốt công việc”.

Theo chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể của Việt Nam đã xác định: Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhau như hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể.

Năng lực là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính tâm lí cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí… để thực hiện thành công một loại công việc trong bối cảnh nhất định.[6] Trong phạm vi luận văn, năng lực của HS được hiểu là tổng hợp các kiến thức và kỹ năng nhận thức sẵn có và có thể học được của mỗi HS nhằm giải quyết những vấn đề nảy sinh trong học tập và thực tiễn cuộc sống, giúp HS có thể giải quyết thành công vấn đề đó.

1.2.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề Năng lực giải quyết vấn đề của HS được hiểu là là sự huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ, cảm xúc, động cơ của HS để giải quyết các tình huống thực tiễn trong bối cảnh cụ thể mà các giải không có sẵn ngay lập tức .[6] Vấn đề thực tiễn đối với HS phổ thông là một bài toán nảy sinh từ tình huống thực tiễn, đặt ra một tình huống có vấn đề cần giải quyết, đòi hỏi HS phải huy động các kiến thức và kĩ năng để giải quyết [7]. Theo chúng tôi, có thể hiểu: Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của HS trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông là đánh giá khả năng HS áp dụng các kiến thức, kĩ năng đã học vào giải quyết các tình huống thực

17

tiễn, từ đó có biện pháp bồi dưỡng, rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho HS. 1.2.3. Cấu trúc và các biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề [6] Năng lực giải quyết vấn đề của HS được thể hiện thông qua những hoạt động trong quá trình giải quyết vấn đề. Phân tích cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề qua tiến trình giải quyết vấn đề có thể thấy có 4 thành tố sau: - Năng lực tìm hiểu vấn đề: Nhận biết, phát hiện vấn đề, xác định được những thông tin đã cho, thông tin cần tìm.

- Năng lực đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề: Phân tích, sắp xếp, kết nối các thông tin với kiến thức đã biết và đưa ra giải pháp, lựa chọn giải pháp tốt nhất để giải quyết vấn đề.

- Năng lực thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề: Thực hiện giải pháp, điều chỉnh giải pháp cho phù hợp với thực tiễn khi có sự thay đổi - Năng lực đánh giá và phản ánh giải pháp, xây dựng vấn đề mới: Đánh giá giải pháp đã thực hiện và vấn đề đặt ra; phản ánh giái trị của giải pháp, xác nhận những kiến thức và kinh nghiệm.

Bảng 1.3. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề Năng lực

Chỉ số

thành tố

hành vi

Mức độ biểu hiện M1: Quan sát, mô tả được các quá trình, hiện tượng

1.1. Tìm hiểu tình huống 1. Tìm

vấn đề

trong tình huống để làm rõ vấn đề cần giải quyết M2: Giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cuối cùng cần thực hiện để làm rõ vấn đề cần giải quyết M3: Phân tích, giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cần thực hiện và phát hiện vấn đề cần giải quyết

hiểu vấn đề 1.2. Phát hiện vấn đề cần nghiên cứu

M1: Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được một số câu hỏi riêng lẻ M2: Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề cần

18

Năng lực

Chỉ số

thành tố

hành vi

Mức độ biểu hiện giải quyết M3: Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề và xác định được vấn đề cần giải quyết M1: Sử dụng được ít nhất một phương thức (văn bản, hình vẽ, biểu bảng, lời nói,…) để diễn đạt lại vấn đề

1.3. Phát biểu vấn đề

M2: Sử dụng được ít nhất hai phương thức để diễn đạt lại vấn đề M3: Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng hai phương thức và phân tách thành các vấn đề bộ phận

2.1. Diễn đạt

M1: Diễn đạt lại được tình huống một cách đơn giản

lại tình huống

M2: Diễn đạt lại được tình huống trong đó có sử dụng

bằng ngôn

các hình vẽ, kí hiệu để làm rõ thông tin của tình huống

ngữ của chính M3: Diên đạt lại được tình huống bằng nhiều cách mình

khác nhau một cách linh hoạt M1: Bước đầu thu thập thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ các nguồn khác nhau

2. Đề xuất giải pháp

2.2. Tìm kiếm

M2: Lựa chọn được nguồn thông tin về kiến thức và

thông tin liên

phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề và đánh

quan đế vấn

giá nguồn thông tin đó.

đề

M3: lựa chọn được toàn bộ các nguồn thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề cần thiết và đánh giá được độ tin cậy của nguồn thông tin

2.3. Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề

M1: Thu thập, phân tích thông tin liên quan đến vấn đề; xác định thông tin cần thiết để giải quyết vấn đề M2: Đưa ra phương án giải quyết vấn đề (đề xuất

19

Năng lực

Chỉ số

thành tố

hành vi

Mức độ biểu hiện gải thuyết, phương án kiểm tra giả thuyết bằng suy luận lí thuyết hoặc thực nghiệm) M3: Đưa ra phương án, lựa chọn phương án tối ưu, lập kế hoạch thực hiện M1: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng văn bản

3.1. Lập kế

M2: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ

hoạch cụ thể

thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng sơ đồ, hình

để thực hiện

vẽ

giải pháp

M3: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể, thuyết minh các kế hoạch cụ thể đó bằng sơ đồ, hình vẽ M1: Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn đề cụ thể, giả định (vấn đề học tập) mà chỉ cần huy động một kiến thức, hoặc tiến hành một phép đo, tìm kiếm, đánh giá một thông tin cụ thể

3.2. Thực hiện M2: Thực hiện được giải pháp trong đó huy động ít 3. Thực

giải pháp

nhất hai kiến thức, hai phép đo,… để giải quyết vấn

hiện giải

đề

pháp giải

M3: Thực hiện giải pháp cho một chuỗi vấn đề liên

quyết vấn

tiếp, trong đó có những vấn đề nảy sinh từ chính quá

đề

trình giải quyết vấn đề 3.3. Đánh giá M1: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn và điều chỉnh

đề, phát hiện ra sai sót, khó khăn

các bước giải

M2: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn

quyết cụ thể

đề, phát hiện ra sai sót, khó khăn và đưa ra những điều

ngay trong

chỉnh M3: Đánh giá các bước trong quá trình giải

quá trình thực

quyết vấn đề , phát hiện ra sai sót, khó khăn, đưa ra

20

Năng lực

Chỉ số

thành tố

hành vi hiện

Mức độ biểu hiện những điều chỉnh và thực hiện việc điều chỉnh

4.1. Đánh giá M1: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp án

4. Đánh giá việc giải quyết

quá trình giải

và rút ra kết luận khi giải quyết vấn đề cụ thể

quyết vấn đề

M2: Đánh giá được kết quả cuối cùng và chỉ ra nguyên

và điều chỉnh nhân của kết quả thu được việc giải quyết M3: Đánh giá việc giải quyết vấn đề. Đề ra giải pháp vấn đề

M1: Đưa ra khả năng ứng dụng của kết quả thu được

vấn đề, phát hiện vấn đề mới

tối ưu hơn để nâng cao hiệu quả giải quyết vấn đề trong tình huống mới

4.2. Phát hiện

M2: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới,

vấn đề cần

phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết

giải quyết mới M3: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết và diễn đạt vấn đề mới cần giải quyết.

1.2.4. Ý nghĩa của việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học - Đối với HS: + Sự hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp HS hiểu và nắm chắc nội dung cơ bản của bài học. HS có thể mở rộng và nâng cao những kiến thức xã hội của mình. + Sự hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp HS biết vận dụng những tri thức xã hội vào trong thực tiễn cuộc sống. + Sự hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp HS hình thành kỹ năng giao tiếp, tổ chức, khả năng tư duy, tinh thần hợp tác, hoà nhập cộng đồng.

- Đối với GV + Sự hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp GV có thể đánh giá một cách khá chính xác khả năng tiếp thu của HS và trình độ tƣ duy của họ, tạo điều kiện cho việc phân loại HS một cách chính xác.

21

22

+ Sự hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp cho GV có điều kiện trực tiếp uốn nắn những kiến thức sai lệch, không chuẩn xác, định hƣớng kiến thức cần thiết cho HS. + Giúp GV dễ dàng biết được năng lực nhận xét, đánh giá, khả năng vận dụng lý luận vào thực tiễn xã hội của HS. Từ đây định hướng phương pháp giáo dục tư tưởng học tập cho HS. 1.2.5. Tiến trình dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Bước 1: Đặt vấn đề. GV hoặc HS phát hiện vấn đề, nhận dạng vấn đề, nêu vấn đề cần giải quyết.

Bước 2: Tạo tình huống có vấn đề. Tình huống có vấn đề thường xuất hiện khi: + Nảy sinh mâu thuẫn giữa điều HS đã biết và điều đang gặp phải. + Gặp tình huống bế tắc trước nội dung mới. + Gặp tình huống, xuất phát từ nhu cầu nhận thức tại sao.

Bước 3: giải quyết vấn đề. GV hoặc HS đề xuất cách giải quyết vấn đề khác nhau (nêu giả thuyết khác nhau), thực hiện cách giải quyết đã đề ra (KT giả thuyết).

Bước 4: Kết luận vấn đề. Phân tích để chọn cách giải quyết đúng (lựa chọn giả thuyết đúng và loại bỏ giả thuyết sai). Nêu kiến thức hoặc kĩ năng, thái độ thu nhận được từ giải quyết vấn đề trên.

1.2.6. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 1.2.6.1. Mục tiêu của việc đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS Thông qua việc đánh giá sẽ giúp cho giáo viên (GV) biết được NL của HS về việc vận dụng kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm vào giải quyết các vấn đề của môn vật lí. Từ đó GV có các điều chỉnh về biện pháp, phương pháp, kỹ thuật dạy học phù hợp.

Muốn vậy thì đánh giá NLGQVĐ cần đạt được mục tiêu sau: - Mức độ đạt được các yêu cầu về NL phải được cụ thể hóa bằng điểm số theo quy chế đánh giá xếp loại HS theo quy định.

- Đánh giá phải giúp HS phát huy NL, điểm mạnh, làm bộc lộ được những hạn chế của việc dạy học để GV có kế hoạch điều chỉnh dạy học phù hợp nhằm nâng cao chất lượng dạy học. Tức là phải công bằng, minh bạch trong đánh giá.

23

- Thông qua kết quả đánh giá, GV phải thấy được, theo dõi được sự tiến bộ của HS trong học tập, đồng thời phát hiện ra được các trường hợp không tiến bộ, kết quả chưa tốt, NL còn yếu để có các biện pháp giúp HS tiến bộ hơn trong học tập.

- Đánh giá quá trình, đánh giá định kì là thước đo NLGQVĐ của HS để GV thông tin tới gia đình, các cấp quản lí giáo dục về khả năng giải quyết vấn đề của HS đối với môn học và các vấn đề thực tiễn.

1.2.6.2. Phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề Đánh giá theo năng lực là đánh giá kiến thức, kỹ năng và thái độ trong bối cảnh có ý nghĩa. Theo quan điểm giáo dục phát triển, thì đánh giá kết quả giáo dục phải hướng tới việc xác định sự tiến bộ của người học. Vì vậy đánh giá năng lực người học được hiểu là đánh giá khả năng áp dụng những kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống thực tiễn. Theo [8] đánh giá năng lực GQVĐ của người học cũng như đánh giá các năng lực khác thì không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trọng tâm mà chú trọng đến khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình huống sáng tạo khác nhau. Đánh giá năng lực thông qua các sản phẩm học tập và quá trình học tập của người học, đánh giá năng lực người học được thực hiện bằng một số phương pháp (công cụ) sau: - Đánh giá qua quan sát: Đánh giá qua quan sát là thông qua quan sát mà đánh giá các thao tác, động cơ, các hành vi, kỹ năng thực hành và kỹ năng nhận thức như là cách GQVĐ trong một tình huống cụ thể. Để đánh giá qua quan sát, GV cần tiến hành các hoạt động: + Xây dựng mục tiêu, đối tượng, nội dung, phạm vi cần quan sát. + Đưa ra các tiêu chí cho từng nội dung quan sát (thông qua các biểu hiện của các năng lực cần đánh giá) + Thiết lập bẳng kiểm phiếu quan sát. + Ghi chú những thông tin chính vào phiếu quan sát. + Quan sát và ghi chép đầy đủ những biểu hiện quan sát được vào phiếu quan sát và đánh giá.

- Đánh giá qua hồ sơ học tập: Hồ sơ học tập là tài liệu minh chứng cho sự tiến bộ của cá nhân, trong đó mỗi cá nhân tự đánh giá về bản thân, nêu những điểm mạnh, điểm yếu, sở thích của mình, tự ghi kết quả học tập, tự đánh giá đối chiếu với mục tiêu

24

đã đặt ra để nhận ra sự tiến bộ hoặc chưa tiến bộ của mình, từ đó tìm nguyên nhân và cách khắc phục trong thời gian tới. Hồ sơ học tập có ý nghĩa quan trọng đối với mỗi cá nhân, giúp người học tìm hiểu về bản thân, khuyến khích hứng thú học tập và hoạt động tự đánh giá. Từ đó thúc đẩy mỗi cá nhân chú tâm và có trách nhiệm với nhiệm vụ học tập của mình.

- Tự đánh giá: Tự đánh giá là một hình thức mà người học tự liên hệ phần nhiệm vụ đã thực hiên với các mục tiêu của quá trình học, người học sẽ học cách đánh giá các nỗ lực và tiến bộ cá nhân, nhìn lại quá trình và phát hiện những điều cần thay đổi để hoàn thiện bản thân.

- Đánh giá qua bài kiểm tra: Đánh giá qua bài kiểm tra là một hình thức giáo viên đánh giá năng lực học sinh bằng cách giáo viên cho đề kiểm tra trong một thời gian nhất định để học sinh hoàn thành, sau đó giáo viên chấm bài và cho điểm. Qua bài kiểm tra, giáo viên đánh giá được ở học sinh những kĩ năng và kiến thức, qua đó giáo viên có thể điều chỉnh các hoạt động dạy học và có biện pháp giúp đỡ đến từng học sinh.

- Đánh giá đồng đẳng: là một quá trình trong đó các nhóm người học trong lớp sẽ đánh giá công việc lẫn nhau dựa theo tiêu chí đã định sẵn. Đánh giá đồng đẳng giúp người học làm việc hợp tác, cho phép người học tham gia nhiều hơn vào quá trình học tập đánh giá. Qua đó phản ánh được năng lực của người đánh giá về sự trung thực, linh hoạt, nhạy bén và khả năng tập trung.

Như vậy, trong việc đánh giá năng lực GQVĐ cũng như các năng lực khác giáo viên cần sử dụng đồng bộ các công cụ đánh giá trên cùng với bài kiểm tra kiến thức kĩ năng. Khi xây dựng các công cụ đánh giá cần xác định rõ mục tiêu, biểu hiện của năng lực cần đánh giá để từ đó xây dựng các tiêu chí một cách cụ thể rõ ràng.

1.3. Thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường trung học phổ thông Việt Bắc thành phố Lạng Sơn 1.3.1. Điều tra thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở trường THPT Việt Bắc tỉnh Lạng Sơn 1.3.1.1. Mục đích điều tra, đánh giá - Mục đích của phiếu khảo sát là nhằm tìm hiểu về thực trạng của việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực và quan điểm dạy học theo định hướng STEM, nhận

25

thức của GV, HS về vai trò của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở trường THPT Việt Bắc tỉnh Lạng Sơn .

1.3.1.2. Đối tượng điều tra - 34 GV (7 GV Vật lí, 4 GV Sinh học, 5 GV Hóa học, 12 GV Toán, 4 GV Tin, 2 GV Công nghệ ).

- 160 HS lớp 12 của trường THPT Việt Bắc .

- Số phiếu thu được: 34 phiếu của GV và 160 phiếu của HS. 1.3.2. Đánh giá kết quả điều tra 1.3.2.1. Điều tra đối với giáo viên Chúng tôi đã thực hiện phương pháp điều tra, tham khảo ý kiến của 34 GV dạy trường THPT Việt Bắc. Kết quả như sau: * Phiếu hỏi GV về thực trạng dạy học theo định hướng STEM Câu 1: Hiểu khái niệm dạy học theo định hướng STEM Hầu hết các Thầy Cô đều đã tiếp xúc với dạy học theo định hướng STEM nhưng hiểu biết chưa sâu.

Câu 2: Mục tiêu dạy học theo định hướng STEM Chỉ có 6 GV trả lời được tổng thể các lợi ích của dạy học theo định hướng STEM, còn lại chỉ nhận ra một số lợi ích và mục tiêu của dạy học theo định hướng STEM. Câu 3,4: Kinh nghiệm dạy học theo định hướng STEM Chỉ có 6 GV từng vẫn dụng dạy học theo định hướng STEM tất cả các GV còn lại chưa từng dạy học theo định hướng STEM .

Câu 5, 6: Phương pháp dạy học áp dụng với dạy học theo định hướng STEM 6 GV đã tiến hành dạy học theo định hướng STEM nhưng nhiều GV không phân biệt được DHTH và dạy học theo định hướng STEM .

Câu 7: Kiểm tra đánh giá trong dạy học theo định hướng STEM Số GV sử dụng hình thức tự đánh giá và đánh giá theo quá trình còn rất ít.

Câu 8: Khó khăn trong dạy học theo định hướng STEM Khó khăn lớn nhất của GV là ngại thay đổi, chưa hiểu biết rõ về dạy học theo định hướng STEM nên không mạnh dạn áp dụng.

26

Câu 9: Hiệu quả của dạy học theo định hướng STEM 6/34 GV trường THPT Việt Bắc được hỏi nhận thấy khi tiến hành dạy học theo định hướng STEM, HS hứng thú sáng tạo hơn trong học tập. Đây là động lực cho tất cả các GV tiếp tục tiến hành dạy học theo định hướng STEM. Câu 10: Dự kiến dạy học theo định hướng STEM sắp tới 30/34 GV tại THPT Việt Bắc đều có dự định tiếp tục áp dụng dạy học theo định hướng STEM vì đều nhận thức được dạy học theo định hướng STEM rất quan trọng.

Các GV đều có mong muốn được giúp đỡ để áp dụng dạy học theo định hướng STEM trong năm học tới.

Dựa vào kết quả điều tra trên, chúng tôi nhận thấy: - Với phần lớn GV cấp THPT thì dạy học theo định hướng STEM vẫn vô cùng mới mẻ và khó khăn. Hầu hết các GV đều có mong muốn được tiếp cận với dạy học theo định hướng STEM nhưng sự tiếp cận chưa hiệu quả. Họ mong muốn được tập huấn và có cơ hội tiếp cận nhiều hơn với dạy học theo định hướng STEM. - Đa số các GV đều có sử dụng PPDH tích cực trong dạy học nhưng chưa thường xuyên, còn rất nhiều GV không sử dụng.

- Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề chủ yếu ở mức độ tái hiện kiến thức và vận dụng kiến thức để giải thích được các sự kiện, hiện tượng của câu hỏi lí thuyết (mức độ vận dụng thấp). Còn ở mức độ vận dụng cao hơn thì ít sử dụng.

- Các thầy cô giáo có đưa ra những lí do vì sao ít hoặc không sử dụng các PPDH tích cực để phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học. Đó là: + Không có nhiều tài liệu: 10/34 chiếm 29,41% + Mất nhiều thời gian tìm kiếm tài liệu, soạn giáo án: 20/34 chiếm 58,82% + Trong các kì kiểm tra, kì thi không yêu cầu có nhiều câu hỏi có nội dung gắn với thực tiễn: 26/34 chiếm 76,47% Lí do khác: + Thời lượng tiết học ngắn, không cho phép đưa nhiều kiến thức bên ngoài vào bài dạy. + Các đề thi tuyển sinh có hỏi về vấn đề này nhưng quá ít, chương trình quá nặng nề, dạy không kịp chương trình.

27

+ Chỉ sử dụng khi nội dung bài học có liên quan. + Mất nhiều thời gian, nếu HS chỉ làm dạng bài tập này thì không còn nhiều thời gian cho các dạng khác.

Nhận xét chung: - GV ít liên hệ kiến thức vật lí với thực tế vì trong các kì kiểm tra, kì thi không yêu cầu có nhiều câu hỏi có nội dung gắn với thực tiễn.

- Thời gian dành cho tiết học không nhiều do đó giáo viên không có cơ hội đưa những kiến thức thực tế vào bài học.

- Việc vận dụng kiến thức vật lí để giải thích những tình huống xảy ra trong thực tế của HS còn hạn chế.

- Vốn hiểu biết thực tế của HS về các hiện tượng có liên quan đến Vật lí trong đời sống hàng ngày còn ít.

1.3.2.2. Đối với học sinh Để đánh giá kết quả của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong môn vật lí ở trường THPT Việt Bắc tôi đã lấy ý kiến của 160 học sinh đang học ở khối lớp 12 và. Kết quả như sau: Câu hỏi 1: Thầy cô có thường đặt các câu hỏi liên hệ thực tiễn trong qua trình giảng bài mới không?

A. Thường xuyên: 15%

B. Thỉnh thoảng: 80%

C. Không bao giờ: 5%

Câu hỏi 2: Thầy cô có thường đưa ra các bài tập sản xuất, các tình huống có vấn đề liên quan đến thực tiễn trong các giờ dạy trên lớp không?

A. Thường xuyên: 10%

B. Thỉnh thoảng: 60%

C. Không bao giờ: 30%

Câu hỏi 3: Thầy cô có thường giao nhiệm vụ cho học sinh về nhà tìm mối liên hệ giữa kiến thức của bài mới và các vấn đề xảy ra trong cuộc sống hàng ngày của các em không?

A. Thường xuyên: 6%

B. Thỉnh thoảng: 60%

C. Không bao giờ: 34%

Câu hỏi 4: Khi lên lớp thầy/cô có thường dành thời gian cho các em đặt ra các vấn đề, các câu hỏi khúc mắc về những gì các em quan sát được trong đời sống không?

A. Thường xuyên: 5%

B. Thỉnh thoảng: 20%

28

C. Không bao giờ: 75%

Câu hỏi 5: Thầy/cô có dành thời gian để giải đáp những thắc mắc của các em không?

A. Thường xuyên: 5%

B. Thỉnh thoảng: 25%

C. Không bao giờ: 70%

Câu hỏi 6: Các em thường có thói quen liên hệ giữa kiến thức đã lĩnh hội được vào trong đời sống hàng ngày của các em không?

A. Thường xuyên: 5%

B. Thỉnh thoảng: 31%

C. Không bao giờ: 64%

Câu hỏi 7: Các em có thường tìm ra được những mâu thuẫn giữa những kiến thức lí thuyết học được với những hiện tượng xảy ra trong thực tế không?

A. Thường xuyên: 3%

B. Thỉnh thoảng: 37%

C. Không bao giờ: 60%

Câu hỏi 8: Trong các giờ luyện tập, ôn tập, thầy/cô có thường đưa cho các em các bài tập hoặc các câu hỏi liên hệ với thực tiễn để củng cố kiến thức không ?

A. Thường xuyên: 10%

B. Thỉnh thoảng: 40%

C. Không bao giờ:50%

Câu hỏi 9: Trong giờ thực hành các em có thường chú ý quan sát thí nghiệm và tìm ra được sự mâu thuẫn với các kiến thức lý thuyết đã học được không?

A. Thường xuyên:15%

B. Thỉnh thoảng:55%

C. Không bao giờ:30%

Câu hỏi 10: Trong các bài kiểm tra,thầy/cô có thường đưa ra các câu hỏi /bài tập/tình huống có liên quan đến thực tiễn không?

A. Thường xuyên:1%

B. Thỉnh thoảng:25%

C. Không bao giờ:74%

Câu hỏi 11: Các em có thích thầy/cô giao nhiệm vụ tìm hiểu các hiện tượng thực tiễn có liên quan đến bài học không: A. Thích:5%

B. Bình thường:33%

C. Không thích:62%

Câu hỏi 12: Các em có thích vận dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn không?

A. Thích:80%

B. Bình thường:20%

C. Không thích:0%

Câu hỏi 13: Các em có thích tự mình tìm hiểu các ứng dụng của hóa học vào cuộc sống không?

A. Thích:15%

B. Bình thường:55%

C. Không thích:30%

Qua kết quả điều tra trên cho thấy trong quá trình hình thành kiến thức mới, thầy/cô chưa thường xuyên đưa ra các câu hỏi, các tình huống có vấn đề gắn liền với thực tiễn để học sinh liên tưởng và áp dụng (10%). Để chuẩn bị cho bài mới, thầy/cô chỉ yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập mà chưa chú ý vào việc giao nhiệm vụ cho các em về nhà tìm hiểu cuộc sống, môi trường

29

xung quanh về các vấn đề có liên quan đến kiến thức trong bài giảng kế tiếp(6%) để học sinh có tâm thế vào bài mới một cách hứng thú hơn. Và cũng theo đó các thầy/cô chưa chú ý dành thời gian để cho các em đưa ra những khúc mắc để giải đáp cho các em về những hiện tượng các em quan sát được trong đời sống (5%). Trong các giờ học nói chung việc liên hệ giữa lí luận và thực tiễn còn hạn chế(5%) nên học sinh dù rất thích vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn(80%) nhưng vẫn chưa hình thành được thói quen liên hệ giữa những kiến thức lý thuyết học được với thực tế xung quanh các em(5%).

Từ kết quả khảo sát ở trên đặt ra một vấn đề đó là làm thế nào để dạy học phát triển giải quyết vấn đề thực tiễn. Đó là vấn đề đặt ra mà đội ngũ giáo viên dạy bộ môn vật lí cần phải trăn trở để có những phương pháp dạy học phù hợp.

Với kết quả điều tra thực trạng ở trên, chúng tôi nhận thấy hướng nghiên cứu đề tài này là rất cần thiết.

30

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Từ sự phân tích một số luận điểm về cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học tích hợp như: 1. Dạy hoc theo định hướng STEM, ý nghĩa của giáo dục STEM, đặc trưng của dạy học tích hợp, các mức độ tích hợp, ý nghĩa của dạy học tích hợp, thực trạng triển khai giáo duc STEM trong nhà trường phổ thông ở Việt Nam … cho thấy dạy học theo định hướng STEM là một trong những quan điểm giáo dục đã trở thành xu thế trong việc xác định nội dung dạy học trong nhà trường phổ thông và trong xây dựng chương trình môn học ở Việt Nam trong thời gian tới. Thực hiện dạy học theo định hướng STEM làm cho quá trình học tập không bị cô lập với cuộc sống hàng ngày, các kiến thức gắn liền với kinh nghiệm sống của học sinh và được liên hệ với các tình huống cụ thể nhằm phát triển năng lực đối với học sinh.

2. Thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM tại tỉnh Lạng Sơn 3. Các vấn đề năng lực và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS THPT. Bên cạnh đó chúng tôi cũng phân tích được khái niệm, phân loại và cấu trúc của năng lực, sự phát triển năng lực của HS THPT, năng lực giải quyết vấn đề, phương pháp kiểm tra đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo định hướng STEM. 4. Cuối cùng, chúng tôi phân tích thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường trung học phổ thông Việt Bắc thành phố Lạng Sơn Kết hợp với toàn bộ cơ sở lí luận và thực tiễn mà chúng tôi đã nghiên cứu, cùng với việc nghiên cứu nội dung kiến thức liên quan đến các đặc trưng của âm phần vật lí 12 lớp 12, chúng tôi thấy việc thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề các đặc trưng của âm theo định hướng STEM phần vật lí 12 là vấn đề cần thiết.

31

Chương 2 XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ÂM” THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 2.1. Phân tích nội dung kiến thức, chủ đề các đặc trưng của âm 2.1.1. Mục tiêu, chuẩn kiến thức kĩ năng của chủ đề -Về kiến thức + Nêu được cường độ âm và mức cường độ âm là gì và đơn vị đo mức cường độ âm. + Nêu được ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc. Trình bày được sơ lược về âm cơ bản, các hoạ âm. + Nêu được các đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to và âm sắc) và các đặc trưng vật lí (tần số, mức cường độ âm và các hoạ âm) của âm. Mối quan hệ giữa các đặc trưng sinh lý gắn với các đặc trưng vật lý của âm + Các tác hại của ô nhiễm tiếng ồn và các biện pháp phòng tránh.

- Về kỹ năng + Kỹ năng khoa học: Hiểu được nguyên lí hoạt động, cấu tạo của thiết bị sound Level Meter, hiểu được nguyên lý tránh gây ô nhiễm tiếng ồn + Kỹ năng công nghệ: cách sử dụng thiết bị sound Level Meter đo mức cường độ âm của một số nguồn âm trong thực tế + Kỹ năng kỹ thuật: Tìm hiểu sự khác nhau về âm thanh giữa các nhạc cụ khác nhau, Tìm hiểu các vật liệu có khả năng chống tiếng ồn, tìm hiểu cách thiết kế và vẽ được bản thiết kế nhà chống tiếng ồn + Kỹ năng toán học: Tính toán các thông số, khoảng cách giữa các phần và giữa các vật liệu trong nhà chống tiếng ồn + Quan sát, thu thập thông tin về đối tượng nghiên cứu, phân tích xử lí thông tin rút ra kết luận; Vận dụng kiến thức đã biết, suy luận lí thuyết, diễn dịch rút ra các kết luận, dự đoán mới, suy ra các hệ quả lôgíc; Trả lời được một số câu hỏi về các đặc trưng sinh lý của âm; Hợp tác, làm việc nhóm

32

- Thái độ (giá trị): Say mê khoa học, kĩ thuật. Khách quan, trung thực, cẩn thận; Tự lực, tự giác học tập, tham gia xây dựng kiến thức.

- Định hướng các năng lực được hình thành: Phát hiện vấn đề nghiên cứu; Đưa ra giả thuyết, dự đoán, tìm hướng giải quyết dựa vào các kiến thức học trên lớp và kiến thức thực tế.

2.1.2. Phân tích nội dung, kiến thức của chủ đề 1. Nguồn âm và cảm giác âm a) Nguồn âm: Nguồn âm là những vật dao động phát ra âm. b) Cảm giác về âm:  Sóng âm truyền qua không khí, lọt vào tai, gặp màng nhĩ, tác dụng lên màng nhĩ một áp suất biến thiên, làm cho màng nhĩ dao động. Dao động của màng nhĩ lại được truyền đến các đầu dây thần kinh thính giác, làm cho ta có cảm giác về âm.  Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe.

2. Định nghĩa và phân loại sóng âm a) Định nghĩa: Sóng âm là những dao động cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn.

- Trong chất khí, lỏng: sóng âm là sóng dọc.

- Trong chất rắn: sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc. b) Phân loại: 3 loại Âm thanh: là những âm mà tai người có thể cảm nhận được, tần số 16 Hz ≤ f ≤ 20 000 Hz. Hạ âm: là những âm tai người không nghe được: f < 16 Hz.  Siêu âm: là những âm mà tai người không nghe được: f > 20 000 Hz. 3. Môi trường truyền âm. Tốc độ âm a) Môi trường truyền âm: - Sóng âm truyền được trong các môi trường vật chất đàn hồi như: rắn, lỏng, khí.

- Sóng âm không truyền được trong chân không. b) Tốc độ truyền âm: - Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào độ đàn hồi, mật độ của môi trường.

33

- Tốc độ truyền âm còn phụ thuộc vào nhiệt độ: v ~ T(K) .

- Nói chung tốc độ truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí. vr > cℓ > vkk 4. Năng lượng âm Sóng âm mang năng lượng, năng lượng sóng âm tỉ lệ thuận với bình phương biên độ sóng. a) Cường độ âm: I (đơn vị: W/m2).

Cường độ âm tại một điểm là lượng năng lượng được sóng âm truyền đi trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền âm tại điểm đó.

I=

E P = S.t S

b) Mức cường độ âm: L (Đơn vị là ben: B) - Mức cường độ âm là đại lượng gây ra cảm giác là âm này to gấp mấy lần âm kia.

- Mức cường độ âm L là lôga thập phân của tỉ số cường độ I của âm, và cường độ I0 của âm chuẩn: L(B) = ℓog

I I0

- Đơn vị mức cường độ âm là Ben (kí hiệu: B) - Trong thực tế người ta thường dùng đơn vị đêxiben (dB): 1B = 10 dB. L(dB) = 10.ℓog

I I0

5. Các đặc trưng sinh lý của âm: Độ cao, độ to, âm sắc.

Các đặc trưng vật lí của âm: Tần số, mức cường độ âm, đồ thị dao động. . Độ cao của âm - Độ cao phụ thuộc vào tần số của âm (f).

- Âm có tần số lớn: âm nghe cao (thanh, bổng), âm có tần số nhỏ: âm nghe thấp (trầm).

- Hai âm có cùng tần số thì có cùng độ cao và ngược lại.

- Dây đàn: + Để âm phát ra nghe cao (thanh): phải tăng tần số → làm căng dây đàn.

34

+ Để âm phát ra nghe thấp (trầm): phải giảm tần số → làm trùng dây đàn.

- Thường: nữ phát ra âm cao, nam phát ra âm trầm (chọn nữ làm phát thanh viên).

- Trong âm nhạc: các nốt nhạc xếp theo thứ tự f tăng dần (âm cao dần): đô, rê, mi, pha, son, la, si.

- Tiếng nói con người có tần số trong khoảng từ 200 Hz đến 1000 Hz. . Độ to - Cường độ âm càng lớn, cho ta cảm giác nghe thấy âm càng to. Tuy nhiên độ to của âm không tỉ lệ thuận với cường độ âm.

- Cảm giác nghe âm “to” hay “nhỏ” không những phụ thuộc vào cường độ âm mà còn phụ thuộc vào tần số của âm (mức cường độ âm). Với cùng một cường độ âm, tai nghe được âm có tần số cao “to” hơn âm có tần số thấp.

Tai con người có thể nghe được âm có cường độ nhỏ nhất bằng 10-12 W/m2 ứng với âm chuẩn có tần số 1000 Hz (gọi là cường độ âm chuẩn I0 = 10-12 W/m2) - Tai con người có thể nghe được âm có cường độ lớn nhất bằng 10 W/m2 Vậy: Độ to của âm phụ thuộc vào cường độ âm và tần số âm (Hay phụ thuộc mức cường độ âm) . Âm sắc - Âm sắc là sắc thái của âm giúp ta phân biệt được giọng nói của người này đối với người khác, phân biệt được “nốt nhạc âm” do nhạc cụ nào phát ra.

- Âm sắc phụ thuộc vào đồ thị dao động âm.

6. Nhạc âm. Tạp âm . Nhạc âm: - Nhạc âm là âm có tần số hoàn toàn xác định.

- Gây ra cho tai cảm giác êm ái, dễ chịu như bài hát, bản nhạc,...

- Đồ thị dao động âm là đường cong tuần hoàn. . Tạp âm: - Tạp âm là âm không có tần số xác định, và là hỗn hợp của nhiều âm có tần số và biên độ khác nhau.

- Gây ra cho tai cảm giác ức chế, khó chịu cho tai người,...

- Đồ thị dao động âm là đường cong không tuần hoàn.

35

7. Giới hạn nghe của tai người a) Ngưỡng nghe: Để âm thanh gây được cảm giác âm đối với tai thì mức cường độ âm phải lớn hơn một giá trị cực tiểu nào đó gọi là ngưỡng nghe.

Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số âm.

Ví dụ: ở tần số từ 1000 Hz đến 1500 Hz thì ngưỡng nghe vào khoảng 0 dB, tần số 50 Hz thì 50 dB. b) Ngưỡng đau: Giá trị cực đại của cường độ âm mà tai ta có thể chịu đựng được gọi là ngưỡng đau.

- Khi cường độ âm lên tới 10 W/m2 thì ở mọi giá trị tần số đều gây cho tai cảm giác đau, nhức.

- Ngưỡng đau ứng với mức cường độ âm là Lmax = 130 dB. - Ngưỡng đau không phụ thộc vào tần số âm. c) Miền nghe được: là miền nằm giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau.

- Mức cường độ âm: 0 ≤ L ≤ 130dB - Miền nghe được phụ thuộc vào tần số.

8. Nguồn nhạc âm . Dây đàn Trên dây đàn có sóng dừng khi: ℓ = k + Khi k = 1: fmin = f0 =

v 2ℓ

+ Khi k = 2: f2 = 2f0

Họa âm bậc 2.

+ Khi k = 3: f3 = 3f0

Họa âm bậc 3.

+ Khi k = n: fn = nf0

Họa âm bậc n.

λ k v = f=k 2 2f 2ℓ

Âm cơ bản.

- Như vậy: mỗi dây đàn được kéo căng bằng một lực cố định đồng thời phát ra âm cơ bản và một số hoạ âm bậc cao hơn, có tần số là một số nguyên lần tần số của âm cơ bản. . Cột khí có một đầu kín và một đầu hở (Ví dụ: Ống sáo) - Cột khí phát ra âm to nhất (có cộng hưởng âm) thì trong cột khí có sóng dừng nếu chiều dài của cột khí thoả mãn điều kiện:

36

ℓ = (2k + 1)

λ v v = (2k + 1) = (2k + 1) 4 4f 4ℓ

+ Khi k = 0: fmin = fcb =

v 4ℓ

Âm cơ bản.

+ Khi k = 1: f3 = 3f0

Họa âm bậc 3.

+ Khi k = 2: f5 = 5f0

Họa âm bậc 5.

+ Khi k = n: f2n+1 = (2n+1).f0

Họa âm bậc (2n + 1).

- Như vậy: Cột khí có một đầu kín, một đầu hở chỉ có thể phát ra các hoạ âm bậc lẻ.

- Chiều dài của cột khí càng lớn → âm phát ra tần số càng nhỏ → âm nghe càng trầm. . Cột khí có hai đầu hở (Ví dụ: Ống sáo) - Cột khí phát ra âm to nhất (có cộng hưởng âm) thì trong cột khí có sóng dừng λ v nếu chiều dài của cột khí thoả mãn điều kiện: ℓ = (k + 1) = (k + 1) 2 f

f = (k + 1)

v 2ℓ

9. Hộp cộng hưởng - Âm thanh do các nguồn âm trực tiếp phát ra thường có cường độ âm rất nhỏ.

Muốn âm to hơn, phải dùng nguồn âm đó kích thích cho một khối không khí chứa trong một vật rỗng dao động cộng hưởng để nó phát ra âm có cường độ lớn. Vật rỗng này gọi là hộp cộng hưởng. Ví dụ: Bầu đàn ghi ta.

- Hộp cộng hưởng có tác dụng làm tăng cường độ âm, vẫn giữ nguyên độ cao và tạo ra âm sắc riêng đặc trưng cho mỗi loại đàn.

2.2. Thiết kế tiến trình dạy học 2.2.1. Chuỗi hoạt động và mạch nội dung Căn cứ vào thời lượng chương trình chủ đề này thực hiện trong 4 tiết. Chủ đề này được dự kiến thực hiện trong 4 tiết. Chúng tôi lựa chọn tổ chức cho học sinh tham gia chuỗi hoạt động học tập của chủ đề theo các bước: - Trải nghiệm (T) - Phân tích, hình thành kiến thức kĩ năng mới (P) - Luyện tập, củng cố (C) - Vận dụng (V)

37

Bài học: các đặc trưng vật lý của âm Tiết

Chuỗi hoạt động và mạch nội dung

1 (T) (P)

- Hệ thống kiến thức đã học đưa ra khái niệm +Tần số + Cường độ âm và mức cường độ âm + Âm cơ bản, họa âm - Lấy ví dụ về các đặc trưng vật lý của âm trong thực tế

2 (C) (V)

- Vận dụng kiến thức tìm hiểu về một số giá trị mức cường độ âm của các nguồn âm trong đời sống hàng ngày.

Bài học: đặc trưng sinh lý của âm: độ cao, độ to và âm sắc.

1 (T) (P)

- Giải quyết được câu hỏi các âm thanh có các đặc trưng gì về mặt sinh lý? Và các đặc trưng sinh lý gắn liền với các đặc trưng vật lý nào?

- Đưa ra được khái niệm đo to, độ cao - Nêu được đặc điểm âm sắc

2 (P) (C) - Nếu được các tác hại của ô nhiếm tiếng ồn đối với sức khỏe con người (V)

trong cuộc sống hiện nay, các biện pháp phòng tránh

3 (P) (C) - Vận dụng được các kiến thức về môi trường truyền âm và kiến thức về (T)

chống ô nhiễm tiếng ồn để trình bày phương án chế tạo mô hình nhà cách âm theo yêu cầu, tiêu chí cụ thể.

- Tính toán, vẽ được bản thiết kế mô hình nhà chống ồn đảm bảo các tiêu chí đề ra; - Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế và sản phẩm của mình, phản biện được các ý kiến thảo luận;

38

2.2.2. Kế hoạch dạy học 2.2.2.1. Kế hoạch dạy chuyên đề “các đặc trưng của âm” Hoạt động theo

Gợi ý tổ chức hoạt động

mạch nội dung

- Hệ thống kiến Hoạt động 1: Tìm hiểu các đặc trưng thức đã học đưa vật lý của âm

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

Kết

quả Phiếu học tập

thảo luận về 1: video, thí

ra khái niệm

- GV đưa ra một số video, thí nghiệm, khái niệm

nghiệm thực

+ Tần số

yêu cầu học sinh nhận xét các đặc + Tần số

tế

về

đặc

+ Cường độ âm điểm liên quan đến các đặc trưng vật + Cường độ trưng vật lý và mức cường lý của âm

âm và mức của âm

độ âm

cường độ âm

+ Tần số

+ Âm cơ bản, + Cường độ âm và mức cường độ âm họa âm

+ Âm cơ bản, họa âm

+Âm cơ bản, họa âm

- Lấy ví dụ về - HS được sử dụng sách giáo khoa, tài các đặc trưng liệu tham khảo, thảo luận đưa ra khái - Kết quả lấy vật lý của âm niệm trong thực tế

ví dụ

- HS thảo luận lấy ví dụ về các đặc trưng vật lý của âm trong thực tế trong thực tế.

- GV nhận xét, đánh giá kết quả hoạt động nhóm của HS. - GV chốt kiến thức.

1) Tần số: Là một trong những đặc trưng quan trọng nhất của âm.

2) Cường độ âm và mức cường độ âm: a) Cường độ âm (I): Tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó ,vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.

39

Hoạt động theo

Gợi ý tổ chức hoạt động

mạch nội dung

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

-Đơn vị I (W/m2) b) Mức cường độ âm (L): là lôga thập phân tỉ số I và I0 .

L  lg

I I0

I0 = 10-12 W/m2 cường độ âm chuẩn có f = 1000 Hz

L(dB)  10lg

I I0

dB

(đêxiben) 3) Âm cơ bản và họa âm: -Khi nhạc cụ phát một âm có tần số f0 (âm cơ bản) thì cũng đồng thời phát ra các âm có tần số 2 f0;3 f0 ;4 f0 . . . . Các họa âm (có cường độ khác nhau) -Tập hợp các họa âm tạo thành phổ của nhạc âm.

-Tổng hợp đồ thị dao động của các họa âm gọi là đồ thị dao động của nhạc âm đó.

-Vậy: đặc trưng vật lí thứ ba của âm là đồ thị dao động của âm đó.

- Vận dụng kiến Hoạt động 2: Tìm hiểu về một số giá thức tìm hiểu về trị mức cường độ âm của các nguồn Kết quả trình phần một số giá trị âm trong đời sống hàng ngày.

bày

mức cường độ ĐVĐ: có rất nhiều nguồn âm xung nhóm âm

của

các quanh chúng ta. Bằng phần mềm sound

nguồn âm trong Level Meter các em hãy đo mức cường

40

mềm

các sound Level Meter

Hoạt động theo mạch nội dung

Gợi ý tổ chức hoạt động

đời sống hàng độ âm của một số nguồn âm trong thực ngày.

tế. So sánh với ngưỡng nghe của con người để có thể sử dụng nguồn âm hợp lý và cách phòng tránh tác hại của các nguồn âm có công suất lớn.

Học sinh các nhóm thống nhất lấy số liệu đo đạc thực tế.

Nhóm 1: Trình bày kết quả (phụ lục 2). Âm thanh của bài hát, khúc nhạc nghe êm ái. Chúng ta nên nghe nhạc ở mức nhỏ vừa phải để tạo cảm giác thoải mái và không ảnh hưởng tới những người xung quanh. Âm thanh của xe cộ trên đường, tiếng ồn giờ ra chơi gây ra cảm giác khó chịu. Nên khi ra chơi hạn chế cười to, đùa nghịch làm ảnh hưởng tới các bạn khác. Khi ra đường hạn chế còi, rú ga ga xe để giảm tiếng ồn khi tham gia giao thông.

Nhóm 2: Trình bày kết quả (phụ lục 2). Âm thanh của phòng hát karaoke, tiếng hát rock rất lớn, khi nghe nhiều sẽ ảnh hưởng tới hệ thần kinh và thính giác. Vì vậy hạn chế nghe nhạc ở chế độ cường độ âm lớn.

Nhóm 3: Trình bày kết quả (phụ lục 2).

Nên nghe nhạc ở mức độ âm lượng nhỏ. Hạn chế tiếng ồn xung quanh.

Khi không gian rất yên tĩnh nhưng vẫn

41

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

Hoạt động theo

Gợi ý tổ chức hoạt động

mạch nội dung

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

đo được mức cường độ âm, do vẫn có những âm thanh rất nhỏ mà tai ta không cảm thụ được.

GV: còn có siêu âm và hạ âm.

Nhóm 4: Trình bày kết quả (phụ lục 2).

Khi ở gần các phương tiện giao thông nên đeo tai nghe hoặc nút bịt tai.

-

quyết Hoạt động 3: Tìm hiểu đặc trưng sinh

Giải

được câu hỏi các lý của âm: độ cao, độ to và âm sắc.

- Kết quả giải - hình ảnh của

âm thanh có các - GV nêu tình huống

đặc trưng gì về GV cho HS quan sát hình ảnh của một quyết vấn đề một số nguồn mặt sinh lý? Và số nguồn âm, sau đó đặt câu hỏi các đặc trưng

- Các nguồn âm khác nhau gây ra

sinh lý gắn liền cảm giác âm giống hay khác nhau? với

các

trưng

vật

nào?

của học sinh.

-Phiếu -

Kết

-

hiện

học

quả tập 1: Câu hỏi

đặc - Khi nghe giọng nam và giọng nữ, việc lý chúng ta có phân biệt được không?

âm.

thực nghiên

cứu

nhiệm bài học

Vì sao giọng nam thường trầm ấm, vụ học tập - Bảng kết

- Đưa ra được giọng nữ lại thanh cao?

theo nhóm.

quả thực hiện

khái niệm đo to, GV: Gợi ý HS vấn đề cần nghiên cứu: - Ý kiến thảo nhiệm vụ học độ cao

Các nguồn âm khác nhau thì gây ra luận nhóm cảm giác âm khác nhau, vậy các âm -

Mức

tập. độ

- Nêu được đặc thanh này có các đặc trưng gì về mặt tham gia hoạt - PHT 1. điểm âm sắc

sinh lý? Và các đặc trưng sinh lý gắn động nhóm.

-Flash về âm

liền với các đặc trưng vật lý nào?

sắc

Giải quyết vấn đề Chia lớp thành 4 nhóm: Nhóm 1: tổ 1

Nhóm 2: tổ 2

Nhóm 3: tổ 3

Nhóm 4: tổ 4

Trả lời các câu hỏi trong phiếu nghiên cứu bài học đã được giao về nhà. Các

42

Hoạt động theo

Gợi ý tổ chức hoạt động

mạch nội dung

bạn trong nhóm cùng thảo luận vấn đề đã chuẩn bị, các em có thể bổ xung, đóng góp ý kiến cho bạn trong nhóm về kết quả của mình đã chuẩn bị.

(Phiếu học tập - phụ lục 1) Báo cáo kết quả nghiên cứu, thảo luận và đưa ra kết luận Kết quả nghiên cứu ở từng nhóm được trình bày: Nhóm 1: cử ra một bạn trình bày câu 1: +) Giọng nam trầm ấm hơn giọng nữ. +) Độ cao của các nốt nhạc cơ bản tăng dần theo thứ tự: đồ, rê, mi, fa, sol, la, si, đô. +) Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số âm.

GV: Trình chiếu flash âm thanh các nốt nhạc cơ bản.

GV: Yêu cầu các học sinh các nhóm khác đánh giá câu trả lời của bạn.

HS: các nhóm có ý kiến.

GV: đưa ra kết luận.

I. Độ cao - Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số âm.

Nhóm 2: cử ra một bạn trình bày câu 2: +) Âm có cường độ càng lớn, ta có cảm giác âm càng to. +) Độ to của âm gắn liền với đặc trưng vật lý cường độ âm, mức cường độ âm.

43

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

Hoạt động theo

Gợi ý tổ chức hoạt động

mạch nội dung

+) Con người có thể cảm thụ được âm thanh khi mức cường độ âm phải lớn hơn một giá trị cực tiểu “ngưỡng nghe” và khi cường độ âm đạt giá trị cực đại mà tai người còn chịu được gọi là “ ngưỡng đau” * Ngưỡng nghe thay đổi theo tần số.

Ví dụ: Âm có tần số từ 1000Hz đến 1500Hz thì ngưỡng nghe vào khoảng 0 dB Âm có tần số từ 50Hz ngưỡng nghe vào khoảng 50 dB * Ngưỡng đau ứng với mức cường độ âm 130 dB, hầu như không phụ thuộc vào tần số âm.

GV: Yêu cầu các học sinh các nhóm khác đánh giá câu trả lời của bạn.

HS: các nhóm có ý kiến.

GV: Mở loa để cả lớp nghe một bài hát. GV vặn dần volum để các em học sinh cảm nhận cường độ âm và độ to của âm thanh.

GV: nhận xét câu trả lời, phân tích thêm vấn đề và đưa ra kết luận.

II. Độ to - Độ to của âm tỉ lệ với mức cường độ âm (L).

- Độ to chỉ là một khái niệm nói về đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm.

44

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

Hoạt động theo mạch nội dung

Gợi ý tổ chức hoạt động - Lưu ý: Ta không thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm.

GV: Cho HS nghe âm thanh của các nguồn âm khác nhau: sáo, âm thoa, kèn....Vì sao chúng ta dễ dàng phân biết âm thanh của các nhạc cụ hay các nguồn âm khác nhau? Chúng ta có thể dựa vào đặc trưng vật lý nào của âm?(Câu hỏi 3 - phụ lục 1). GV: Em có phân biệt được âm thanh của các dụng cụ khác nhau hay không? Vì sao?

HS: Có. Vì các dụng cụ có GV: Ba ca sĩ cùng hát một câu hát ở cùng một độ cao  dễ dàng phân biệt được đâu là giọng của ca sĩ nào. Tương tự như một chiếc đàn ghita, một chiếc đàn viôlon và một chiếc kèn săcxô  Sỡ dĩ phân biệt được ba âm đó vì chúng có âm sắc khác nhau.

HS nghiên cứu Sgk và ghi nhận đặc trưng sinh lí của âm là âm sắc.

GV: Nhìn vào đồ thị dao động dương cầm, clarinet (Phụ lục 3) và các tạp âm trong phần mềm sound Level Meter, ta có nhận xét gì?

HS: âm thanh khác nhau thì đồ thị dao động khác nhau.

Kết quả nghiên cứu ở từng nhóm được trình bày, thảo luận trên phạm vi toàn lớp, kết luận cần được rút ra là:

45

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

Hoạt động theo mạch nội dung

Gợi ý tổ chức hoạt động

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

III. Âm sắc - Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm.

- Nếu được các Hoạt động 4: Tìm hiểu tác hại của ô tác hại của ô nhiếm tiếng ồn và các biện pháp nhiếm tiếng ồn phòng tránh.

ảnh,

- Ý kiến thảo Hình

đối với sức khỏe ĐVĐ: Trong thực tế có rất nhiều luận, lập luận video các tác con người trong nguồn âm có cường độ lớn, hoạt động các tác hại hại

của

cuộc sống hiện trong thời gian dài. Do đó đã ảnh của ô nhiếm nhiếm

ô

tiếng

nay, các biện hưởng không nhỏ tới sức khỏe con tiếng ồn đối ồn đối với sức pháp tránh

phòng người.

với sức khỏe khỏe

GV: Dựa vào kiến thức thực tế, các em con

con

người người

trong

hãy nêu các tác hại của ô nhiếm tiếng trong

cuộc cuộc

sống

ồn đối với sức khỏe con người trong sống

hiện hiện nay, các

cuộc sống hiện nay? Nêu các biện nay, các biện biện pháp phòng tránh?

pháp

pháp phòng phòng tránh

HS thảo luận theo nhóm, đưa ra đáp án tránh chung cho cả nhóm

-Kết

quả

Báo cáo kết quả nghiên cứu, thảo luận trình

bày

và đưa ra kết luận

theo nhóm

Nhóm 3: Trình bày một số tác hại của ô nhiễm tiếng ồn với sức khỏe con người. HS trình bày video tác hại tiếng ồn với hệ thần kinh và suy giảm thích lực (phụ lục 2).

Nhóm 4: Trình bày các biện pháp phòng chống tiếng ồn.(phụ lục 2).

46

Hoạt động theo

Gợi ý tổ chức hoạt động

mạch nội dung

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

- Vận dụng được Hoạt động 5: Thiết kế mô hình nhà -Nêu các kiến thức về chống tiếng ồn. môi trường Đặt vấn đề:

được

các vật liệu chống tiếng

truyền âm và ? Làm thế nào để giảm thiểu được ồn kiến

thức

về tiếng ồn vọng vào nhà với những nơi -trình

chống ô nhiễm bị ô nhiễm tiếng ồn?

bày

phương

án

tiếng ồn để trình ? Tại sao các vật đó lại có tác dụng chế tạo mô bày phương án cách âm?

hình

nhà

chế tạo mô hình Giáo viên cho học sinh quan sát thí cách âm theo nhà

cách

âm nghiệm rồi xác định được loại vật liệu yêu cầu, tiêu

theo yêu cầu, cách âm tốt, phù hợp. tiêu chí cụ thể.

chí cụ thể.

?Nghe tiếng chuông đồng hồ khi đặt trong thùng sắt, thùng xốp rồi cho biết trường hợp nào nghe được âm to hơn?

Qua TN này cùng với các KT đã học các e có thể thiết kế ra một ngôi nhà chống tiếng ồn ko?

Giáo viên giao nhiệm vụ cho HS thiết kế mô hình ngôi nhà chống ô nhiễm tiếng ồn, với các kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.

GV chia lớp thành 4 nhóm và giao nhiệm vụ cho các nhóm, chỉ rõ mục tiêu của chủ đề: + Báo cáo kiến thức sử dụng trong chủ đề + Trình bày phương án thiết kế + Làm ra sản phẩm + Thuyết trình + Đánh giá và tự đánh giá Phát phiếu học tập cho các nhóm về chuẩn bị

47

Hoạt động theo

Gợi ý tổ chức hoạt động

mạch nội dung

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

- Tính toán, vẽ Hoạt động 6: Trình bày và báo cáo - bản vẽ chi được bản thiết sản phẩm

tiết ngôi nhà

kế mô hình nhà Lần lượt các nhóm lên trình bày bản chống tiếng chống ồn đảm thiết kế theo các bước:

ồn.

bảo các tiêu chí - Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt - nội dung và đề ra;

động cơ sở khoa học, nguyên vật liệu, phần

- Lập kế hoạch tiến trình chế tạo sản phẩm cá

bày báo cáo.

nhân/nhóm - Trên sản phẩm phải thể hiện được -Sản

để chế tạo và thử kích thước của ngôi nhà mà nhóm thiết báo cáo nghiệm dựa trên kế - học sinh đo đạc,Cắt ghép, tính toán

bản thiết kế;

- Trình bày, bảo Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng vệ

được

bản cụ cho trước để chế tạo mô hình nhà

thiết kế và sản chống tiếng ồn theo bản thiết kế; phẩm của mình, Học sinh tiến hành chế tạo, thử nghiệm phản biện được và hoàn thiện sản phẩm theo nhóm. các ý kiến thảo luận; - Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm.

48

trình

phẩm

PHIẾU HỌC TẬP 1 Câu 1: +) So sánh độ trầm bổng của giọng nam và giọng nữ? +) So sánh độ cao của các nốt nhạc cơ bản: đồ, rê, mi, fa, sol, la, si, đô +) Độ cao là gì? Độ cao gắn với đặc trưng vật lý nào của âm?

Câu 2: +) Âm có cường độ càng lớn, ta có cảm giác âm như thế nào? +) Độ to của âm tăng theo đặc trưng vật lý nào của âm? +) Con người có thể nghe được âm thanh có mức cường độ âm trong khoảng nào? +) Nêu các tác hại của tiếng ồn với sức khỏe con người? +) Nêu các biện pháp chống tiếng ồn mà em biết? *) Trong giao thông vận tải. *) Đối với khu dân cư, bệnh viện, trường học. *) Đối với bản thân mỗi người.

Câu 3: Trình bày kết quả đo mức cường độ âm của một số nguồn âm bằng Sound Level Meter?

Câu 4: Vì sao chúng ta có thể phân biệt âm thanh do các loại nhạc cụ khác nhau phát ra?

49

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu 1: Độ cao của âm gắn liền với A. biên độ dao động của nguồn âm

B. tần số của nguồn âm

C. độ đàn hồi của nguồn âm.

D. đồ thị dao động của nguồn âm.

Câu 2: Trong bài hát “ tiếng đàn bầu” có những câu “...cung thanh là tiếng mẹ, cung trầm là giọng cha...”hay “ ôi cung thanh cung trầm, rung lòng người sâu thẳm...”. Ở đây tiếng “ thanh” và “ trầm” nói về đặc điểm nào của âm?

A. Năng lượng của âm.

B. Âm sắc của âm.

C. Độ cao của âm.

D. Độ to của âm.

Câu 3: Chọn câu đúng nhất. Trong các nhạc cụ, hộp đàn có tác dụng A. tăng độ to và độ cao của âm.

B. giữ cho âm phát ra có tần số ổn định.

C. vừa khuyếch đại âm thanh, vừa tạo ra âm sắc riêng của nhạc cụ.

D. tạo ra âm thanh có biên độ lớn.

Câu 4: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Âm có mức cường độ âm càng lớn thì nghe càng to.

B. Có thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to.

C. Cảm giác về độ to tỉ lệ với mức cường độ âm.

D. Các sóng hạ âm và siêu âm có mức cường độ âm bằng 0.

Câu 5: Cho một nguồn âm là một chiếc loa công suất lớn trong một buổi biểu diễn nhạc rock. Một bạn khán giả dùng điện thoại cài đặt phần mềm Sound Level Meter đo được mức cường độ âm của nguốn tại vị trí bạn đang đứng là 130dB. Tính cường độ âm tại vị trí mà bạn đó đang đứng? Cho cường độ âm chuẩn là I0 = 10-12 (W/m2).

50

2.3. Công cụ đánh giá trong chủ đề - HS tự đánh giá và giáo viên đánh giá HS thông qua các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề: + Tìm hiểu tình huống vấn đề + Phát hiện vấn đề cần nghiên cứu + Phát biểu vấn đề + Diễn đạt lại tình huống bằng ngôn ngữ của chính mình + Tìm kiếm thông tin liên quan đế vấn đề + Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề + Lập kế hoạch cụ thể để thực hiện giải pháp + Thực hiện giải pháp + Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết cụ thể ngay trong quá trình thực hiện + Đánh giá quá trình giải quyết vấn đề và điều chỉnh việc giải quyết vấn đề + Phát hiện vấn đề cần giải quyết mới - Bảng HS tự đánh giá

51

Bảng 2.1: Phiếu HS tự đánh giá biểu hiện NLGQVĐ của mình Trường THPT:....................................................Tỉnh.....................................................

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

Tên sản phẩm:.............................................................................................................

Em hãy chọn một trong các mức độ (M1,M2,M3) thể hiện NLGQVĐ của cá nhân sau khi hoàn thành sản phẩm chủ đề: Các đặc trưng của âm Biểu hiện hành vi NLGQVĐ của HS/ nhóm B1. Tìm hiểu tình huống vấn đề

Tiêu chí chất lượng M0

M1

M2

M3

Quan sát, mô tả được các quá trình, hiện tượng trong tình huống để làm rõ vấn đề cần giải quyết

Giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cuối cùng cần thực hiện để làm rõ vấn đề cần giải quyết

Phân tích, giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cần thực hiện và phát hiện vấn đề cần giải quyết

Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được một số câu hỏi riêng lẻ

Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề cần giải quyết

B3. Phát biểu Chưa diễn Sử dụng được vấn đề đạt lại được ít nhất một vấn đề phương thức (văn bản, hình vẽ, biểu bảng, lời nói,…) để diễn đạt lại

Sử dụng được ít nhất hai phương thức để diễn đạt lại vấn đề

Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề và xác định được vấn đề cần giải quyết Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng hai phương thức và phân tách thành các vấn đề bộ phận

Chưa quan sát, mô tả được các quá trình, hiện tượng trong tình huống để làm rõ vấn đề cần giải quyết B2. Phát hiện Từ thông tin vấn đề cần đúng và đủ nghiên cứu về quá trình, hiện tượng, không trình bày được một số câu hỏi riêng lẻ

52

Điểm đạt được

vấn đề Diễn đạt lại được tình huống một cách đơn giản

B4. Diễn đạt lại tình huống bằng ngôn ngữ của chính mình

Chưa diễn đạt lại được tình huống một cách đơn giản

B5. Tìm kiếm thông tin liên quan đến vấn đề

Chưa thu thập thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ các nguồn khác nhau

Bước đầu thu thập thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ các nguồn khác nhau

B6. Đề xuất Chưa thu giải pháp giải thập, phân quyết vấn đề tích thông tin liên quan đến vấn đề; xác định thông tin cần thiết để giải quyết vấn đề

Thu thập, phân tích thông tin liên quan đến vấn đề; xác định thông tin cần thiết để giải quyết vấn đề

B7. Lập kế Chưa phân hoạch cụ thể tích giải pháp để thực hiện thành kế giải pháp hoạch thực hiện cụ thể, diễn đạt các kế hoạch cụ

Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng văn

53

Diễn đạt lại được tình huống trong đó có sử dụng các hình vẽ, kí hiệu để làm rõ thông tin của tình huống Lựa chọn được nguồn thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề và đánh giá nguồn thông tin đó

Đưa ra phương án giải quyết vấn đề (đề xuất giả thuyết, phương án kiểm tra giả thuyết bằng suy luận lí thuyết hoặc thực nghiệm) Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng sơ đồ,

Diễn đạt lại được tình huống bằng nhiều cách khác nhau một cách linh hoạt

lựa chọn được toàn bộ các nguồn thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề cần thiết và đánh giá được độ tin cậy của nguồn thông tin Đưa ra phương án, lựa chọn phương án tối ưu, lập kế hoạch thực hiện

Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể, thuyết minh các kế hoạch cụ thể đó bằng

thể đó bằng văn bản B8. Thực hiện Chưa thực giải pháp hiện được giải pháp để giải quyết vấn đề

B9. Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết cụ thể ngay trong quá trình thực hiện

B10. Đánh giá quá trình giải quyết vấn đề và điều chỉnh phát hiện vấn đề mới

Chưa đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn đề, phát hiện ra sai sót, khó khăn

Chưa so sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp án và rút ra kết luận khi giải quyết vấn đề cụ thể B11. Phát hiện Chưa đưa ra vấn đề cần giải khả năng ứng quyết mới dụng của kết quả thu được trong tình huống mới

bản

hình vẽ

sơ đồ, hình vẽ

Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn đề cụ thể, giả định (vấn đề học tập) mà chỉ cần huy động một kiến thức, hoặc tiến hành một phép đo, tìm kiếm, đánh giá một thông tin cụ thể Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn đề, phát hiện ra sai sót, khó khăn

Thực hiện được giải pháp trong đó huy động ít nhất hai kiến thức, hai phép đo,… để giải quyết vấn đề

Thực hiện giải pháp cho một chuỗi vấn đề liên tiếp, trong đó có những vấn đề nảy sinh từ chính quá trình giải quyết vấn đề

Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn đề, phát hiện ra sai sót, khó khăn và đưa ra những điều chỉnh

So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp án và rút ra kết luận khi giải quyết vấn đề cụ thể

Đánh giá được kết quả cuối cùng và chỉ ra nguyên nhân của kết quả thu được

Đưa ra khả năng ứng dụng của kết quả thu được trong tình huống mới

Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải

Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn đề, phát hiện ra sai sót, khó khăn, đưa ra những điều chỉnh và thực hiện việc điều chỉnh Đánh giá việc giải quyết vấn đề. Đề ra giải pháp tối ưu hơn để nâng cao hiệu quả giải quyết vấn đề Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải

54

quyết

quyết và diễn đạt vấn đề mới cần giải quyết

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 Phân tích mục tiêu, nội dung các kiến thức phần các đặc trưng của âm trong chương trình giáo dục phổ thông hiện hành Trên cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học theo đinh hướng giáo dục STEM trong dạy học vật lí. Đồng thời căn cứ vào thực trạng dạy học theo định hướng STEM tại tỉnh Lạng Sơn. Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu và thực hiện các công việc sau: Tiến hành thiết kế tiến trình dạy học chủ đề các đặc trưng của âm trong chủ đề nghiên cứu, dựa trên quy trình tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng STEM nhằm phát triển NLGQVĐ của học sinh. Việc xây dựng kiến thức cơ bản của mỗi bài đều căn cứ vào những yêu cầu cần đạt của từng bài học, tiến trình xây dựng kiến thức nhằm phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Đồng thời để đánh giá được hiệu quả phát triển năng lực GQVĐ của HS chúng tôi đã xây dựng công cụ đánh giá năng lực GQVĐ. Để kiểm tra giá trị khoa học của các kết quả nghiên cứu chúng tôi sẽ tiến hành thực nghiệm ở trường THPT Việt Bắc, thành phố Lạng Sơn, Lạng Sơn để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học theo định hướng STEM mà chúng tôi đã xây dựng. Kết quả TNSP sẽ được chúng tôi trình bày ở chương 3 của luận văn.

55

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài: Nếu tổ chức dạy học chủ đề “Đặc trưng của âm” - Vật lí 12 theo định hướng STEM thì sẽ phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

- Kiểm tra tính khả thi của chủ đề STEM về các đặc trưng của âm đã xây dựng - Đánh giá sự phát triển năng lực GQVĐ của HS khi học tập theo hình thức dạy học STEM. 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm - Tổ chức dạy học thực nghiệm chủ đề STEM đã xây dựng, - Đánh giá tính khả thi tiến trình dạy học đã xây dựng, từ đó làm cơ sở đề sửa đổi, bổ sung hoàn thiện tiến trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM. - Đánh giá sự phát triển của năng lực giải quyết vấn đề của HS qua các hoạt động trong chủ đề.

3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm - Đối tượng thực nghiệm là học sinh lớp 12A2 trường THPT Việt Bắc.

- Đặc điểm: HS trong lớp hầu hết học theo phương pháp truyền thống là GV truyền thụ kiến thức và HS tiếp thu kiến thức. HS ít được tham gia các hoạt động chiếm lĩnh kiến thức nhất là HS khối 12 hầu như các em học để thi nên các hoạt động thực hành gần như không có.

3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Cách thức thực hiện: Tiến hành tổ chức cho HS học tập theo chủ đề dạy học đã xây dựng.

- Thời gian, kế hoạch cụ thể: + Thời gian: Từ 7/9/2020 - 11/9/2020 với 3 tiết trên lớp, 2 buổi HS tự tìm hiểu kiến thức và thực hện chế tạo sản phẩm ở nhà

56

Bảng 3.1. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm Ngày

Công việc - GV gặp gỡ các GV trong nhà trường và HS - Giới thiệu và khảo sát về dạy học STEM tại trường

7/9/2020

- Giao nhiệm vụ cho HS tìm hiểu về + Các đặc trưng của âm + Các biện pháp chống ô nhiễm chống ô nhiễm tiếng ồn

8/9/2020 9/9/2020

Giảng dạy chủ đề: CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA ÂM

10/9/2020 12/9/2020

GV và HS đánh giá việc dạy học STEM nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề .

3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm - Ngày 8/9/2020: + Chia nhóm và Giao nhiệm vụ học cho các nhóm học sinh thông qua các PHT 1. + HS nghiên cứu tài liệu để thực hiện nhiệm vụ được giao. + Tổ chức hoạt động dạy học đề hình thành kiến thức về các đặc trưng vật lí của âm. + Hướng dẫn HS sử dụng phần sound Level Meter để đo giá trị mức cường độ âm của một số nguồn âm trong đời sống hàng ngày. + Tổ chức cho HS báo cáo kết quả đo được - Ngày 9/9/2020: + Tổ chức cho HS báo cáo kết quả nghiên cứu tài liệu về các đặc trưng sinh lí của âm qua câu hỏi nghiên cứu bài học trong PHT 1 + Tổ chức cho học sinh nhận xét, đánh giá chéo. + Giáo viên nhận xét, đánh giá việc thực hiện nhiệm vụ học tập của các nhóm, chốt kiến thức, hình thành kiến thức mới. + Cho HS tìm hiểu tác hại của ô nhiễm tiếng ồn và các biện pháp phòng tránh. + Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả.

57

- Ngày 10/9/2020 + Tổ chức cho các nhóm trình bày sản phẩm về mô hình nhà chống tiếng ồn. + Tổ chức cho học sinh thảo luận, nhận xét, đánh giá chéo. + Giáo viên nhận xét, đánh giá việc thực hiện nhiệm vụ học tập của các nhóm.

3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm qua: + Quan sát quá trình HS học trực tiếp trên lớp + Phân tích video và hình ảnh ghi lại + Phân tích sản phẩm của HS 3.4.1. Kết quả quan sát lại video giảng dạy và phân tích tiến trình dạy học trên lớp Bảng 3.2. Phân tích tiến trình học Hoạt động Tìm các

Hoạt động của GV và HS

Biểu hiện của năng lực GQVĐ

hiểu - GV chia nhóm giao nhiệm vụ cho HS tìm hiểu về đặc các đặc trưng vật lí của âm

trưng vật lý + HS nhận PHT của âm

+ HS tích cực sử dụng sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, thảo luận đưa ra khái niệm - GV nhận xét, đánh giá kết quả hoạt động nhóm của HS.

Tìm hiểu về - GV hướng dẫn HS cài đặt sử dụng phần mềm HS đã biết sử một số giá sound Level Meter trị cường

dụng phần mền

mức + HS tải phần mềm sound Level Meter về điện sound độ thoại.

Level

Meter để đo mức

âm của các - GV giao nhiệm vụ cho HS bằng phần mềm sound cường độ âm và nguồn

âm Level Meter các em hãy đo mức cường độ âm của biết sử dụng các

trong

đời một số nguồn âm trong thực tế. So sánh với ngưỡng tài liệu tham khảo

sống

hàng nghe của con người để có thể sử dụng nguồn âm để So sánh với

ngày.

hợp lý và cách phòng tránh tác hại của các nguồn ngưỡng nghe của con người và đưa

âm có công suất lớn.

58

Hoạt động

Hoạt động của GV và HS

Biểu hiện của năng lực GQVĐ

+ HS làm việc theo nhóm và rất hào hứng trong khi ra cách sử dụng thực hiện yêu cầu của GV

nguồn âm hợp lý và cách phòng tránh tác hại của các nguồn âm có công suất lớn.

Hình 3.1. Nhóm 3 tiến hành đo mức cường độ âm + Các nhóm lên báo cáo kết quả thu được

Hình 3.2. Nhóm 1,2 báo cáo kết quả phiếu học tập 1 Tìm đặc

hiểu - GV chia nhóm giao nhiệm vụ cho HS tìm hiểu về trưng các đặc trưng sinh lí của âm

sinh lý của + HS tích cực sử dụng sách giáo khoa, tài liệu tham âm: độ cao, khảo, thảo luận để trả lời câu hỏi trong PHT độ to và âm - GV yêu cầu nhóm 1 lên báo cáo kết quả thu được sắc.

còn các nhóm khác nhận xét, bổ sung. + Nhóm 4 trình bày kết quả thu được + Nhóm 1, 2, 3 nhận xét, bổ sung

59

Hoạt động

Hoạt động của GV và HS

Biểu hiện của năng lực GQVĐ

Hình 3.3. Nhóm 4 báo cáo kết quả phiếu học tập 1 Tìm hiểu tác - GV nêu vấn đề: trong thực tế có rất nhiều nguồn - HS đã sử dụng hại của ô âm có cường độ lớn, hoạt động trong thời gian dài. Internet vào các nhiếm tiếng Do đó đã ảnh hưởng không nhỏ tới sức khỏe con trang ưu tín để ồn và các người. biện

tìm kiếm thông

pháp - GV đưa ra yêu cầu: Nêu các tác hại của ô nhiếm tim về tác hại của

phòng tránh. tiếng ồn đối với sức khỏe con người trong cuộc ô nhiễm tiếng ồn sống hiện nay? Nêu các biện pháp phòng tránh?

và đưa ra được

+ HS làm việc nhóm và báo cáo kết quả thu được các của cả nhóm.

biện

phòng

pháp

tránh

nhiễm tiếng ồn

60

ô

Hoạt động

Hoạt động của GV và HS

Biểu hiện của năng lực GQVĐ

Hình 3.4. Nhóm 2 báo cáo kết quả hoạt động của nhóm

Hình 3.5. Nhóm 3 báo cáo kết quả hoạt động của nhóm Thiết kế mô - GV đưa ra yêu cầu: thiết kế mô hình ngôi nhà HS đưa ra được hình

nhà chống ô nhiễm tiếng ồn yêu cầu trình bày phương thiết kế phù hợp

chống tiếng án thiết kế, có nêu các vật liệu dự kiến

với yêu cầu

ồn.

- HS biết lựa chọn

HS hoạt động nhóm đưa ra ý tưởng

+ Nhóm 1: Lấy ý tưởng từ những phòng hát ka ra ô kê nguyên vật liệu là trong phòng dùng mút trứng gà là vật liệu cách âm. dễ kiếm gần gũi Vật liệu chuẩn bị bìa cát tông, khay đựng trứng gà

đặc biệt là biết lựa

+ Nhóm 2: qua tìm hiểu về các vật liệu cách âm, chọn các vật liệu quyết định dùng vật liệu cách âm là bông và sốp đề cách âm dán xung quanh tường nhà

61

Hoạt động

Hoạt động của GV và HS

Biểu hiện của năng lực GQVĐ

+ Nhóm 3: có ý tưởng trồng cây xanh quanh nhà + Nhóm 4: có ý tưởng dùng sốp để cách âm

Hình 3.6. Bản vẽ thiết kế của nhóm 1, 4

Hình 3.7. Bản vẽ thiết kế của nhóm 2, 3 Trình bày và - HS tiến hành tìm kiếm nguyên vật liệu và tiến - HS đã làm được báo cáo sản hành làm mô hình tại nhà. Sau đó mang sản phẩm mô phẩm

hình

nhà

đến lớp trình bày.

chống tiếng ồn

(h/a sản phẩm của các nhóm)

theo mô hình đã thiết kế.

62

Hoạt động

Hoạt động của GV và HS

Hình 3.8. Sản phẩm của nhóm 1, 4

Hình 3.9. Sản phẩm của nhóm 2, 3 - GV hướng dẫn HS các nhóm trình bày. Sau đó cho kiểm tra tính hiệu quả của sản phẩm các nhóm

63

Biểu hiện của năng lực GQVĐ

Hoạt động

Hoạt động của GV và HS

Biểu hiện của năng lực GQVĐ

Hình 3.10. Thử nghiệm khả năng chống tiếng ồn mô hình nhà của nhóm 1

3.4.2. Phân tích sản phẩm của HS Hầu hết các nhóm đều hoàn thiện các PHT với kết quả khá tốt, các nhóm đều nêu được tác hại của ô nhiễm tiếng ồn và đưa ra được các biện pháp chống ô nhiễm tiếng ồn. Khi được giao nhiệm vụ thiết kế mô hình nhà chống tiếng ồn các nhóm đều vẽ được mô hình, chọn được nguyên vật liệu phù hợp dễ kiếm. Các nhóm đều làm được mô hình theo thiết kế đã nêu ra. Ở phần thiết kế mô hình nhà chống tiếng ồn năng lực giải quyết vấn đề của HS biểu hiện ở chỗ

64

Bảng 3.3. Phân tích năng lực GQVĐ của HS Năng lực thành tố

Biều hiện của HS + Khi được giao nhiệm vụ HS đã dựa vào các kiến thức đã có và phân tích các yêu cầu của GV đưa ra và xác định được vấn đề có thể thiết kế nhà chống tiếng ồn như thế nào

Tìm hiiệnvìm đì

là hợp lí nhất. + Các nhóm tự đặt ra câu hỏi nên dùng vật liệu gì để chống tiếng ồn? Nên bố trí chúng như thế nào trong nhà để đạt kết quả cao nhất. + Nhóm 1: Lấy ý tưởng từ những phòng hát ka ra ô kê là trong phòng dùng mút trứng gà là vật liệu cách âm. Vật liệu chuẩn bị bìa cát tông, khay đựng trứng gà

Đề xuất giải pháp

+ Nhóm 2: qua tìm hiểu về các vật liệu cách âm, quyết định dùng vật liệu cách âm là xốp đề dán xung quanh tường nhà + Nhóm 3: có ý tưởng trồng cây xanh quanh nhà + Nhóm 4: có ý tưởng dùng xốp để cách âm + Các nhóm đều có hình vẽ thiết kế mô hình nhà trống tiếng ồn trước khi làm + Khi tiến hành làm các nhóm đều có phân công nhiệm vụ rõ ràng cho từng thành viên.

ThNhóm 4: có ý tưởng dùng xốp để cách

+ Các nhóm đều làm được mô hình nhà chống tiếng ồn theo ý tưởng đã nêu ra. + Nhóm 3 ban đầu chỉ định trồng cây xung quanh nhà nhưng trong khi thử nghiệm thấy tác dụng trống tiếng ồn không lớn lắm nên đã tham khảo thêm các ý kiến khác và quyết định là dán thêm xốp xung quanh nhà và làm sàn nhà bằng gỗ. + Sau khi nhóm 2 trình bày xong thì nhóm 1 có đưa ra câu

Đánh giá việc giải quyết vấn đề phát hiện vấn đề mới

hỏi cho nhóm 2 là: nếu dùng bông dán xung quanh nhà thì dễ gây cháy, làm thế nào để giải quyết vấn đề này? + Nhóm 2 đã khắc phục hạn chế đó bằng cách phủ 1 lớp mút xốp trừng gà ra ngoài lớp bông.

65

- Đánh giá PHT: Bảng 3.4. Phân tích PHT của HS Loại

PHT của nhóm

Nhận xét

Nhóm 1, 2, 3, 4

+ So sánh được độ

phiếu

Câu hỏi

trầm bổng của giọng

nghiên

nam và giọng nữ

cứu bài

+ Nêu được các đặc

học

trưng sinh lí của âm gắn liến với những đặc trưng vật lí nào của âm + Nêu được các tác hại của tiếng ồn với sức khỏe con người + Nêu được các biện pháp chống tiếng ồn. + Vẽ được mô hình

Nhóm 1 Lên ý

nhưng chưa thể hiện

tường

được hết ý tưởng của nhóm + Nguyên liệu lựa chọn gần gũi có hình gần với mút xốp trứng gà

Hình 3.11. Bản vẽ thiết kế của nhóm 1 + Hình vẽ đẹp thể hiện

Nhóm 2

được hết ý tưởng của nhóm

66

Loại

PHT của nhóm

Nhận xét

phiếu + Nguyên liệu lựa chọn phù hợp

Hình 3.12. Bản vẽ thiết kế của nhóm 2 Nhóm 3

+ Có chuẩn bị nhiều phương án để thử nghiệm

Hình 3.13. Bản vẽ thiết kế của nhóm 3 + Hình vẽ sơ sài

Nhóm 4

+ Nguyên liệu lựa chọn

67

Loại

PHT của nhóm

Nhận xét

phiếu phù hợp

.

Hình 3.14. Bản vẽ thiết kế của nhóm 4 Bài tập

Nhóm 1

Sai câu 1,3

trắc

Nhóm 2

Sai câu 2,3

nghiệm

Nhóm 3

Sai câu 3

Nhóm 4

Làm bài tốt

3.4.3. Phân tích biểu hiện giải quyết vấn đề của HS qua sản phẩm.

Sản phẩm của 4 nhóm đều đạt yêu cầu đưa ra là chống được tiếng ồn. Đó là công sức của tất cả các thành viên trong nhóm Bảng 3.5. Biểu hiện giải quyết vấn đề của HS Nhóm Nhóm 1:

Mô tả quá trinh làm và

Biểu hiện năng lực

sản phẩm

GQVĐ

Khi vẽ mô hình bản thiết + Tìm kiếm thông tin liên kế ban đầu có hơi lúng quan đế vấn đề(Biết cách túng vì chưa biết chọn vật sử dụng các tài liệu tham liệu gì để chống tiếng ồn khảo để lựa chọn được vật nên nhưng sau đó nhóm liệu phù hợp với yêu cầu, đã đưa ra giải pháp là dùng dễ kiếm) vật liệu là mút xốp trứng + Sau khi vẽ xong bản thiết

68

Nhóm

Mô tả quá trinh làm và

Biểu hiện năng lực

sản phẩm

GQVĐ

gà ốp xung quanh nhà. kế và tìm kiếm được vật Làm ra sản phẩm có khả liệu trong nhóm có sự phân năng chống tiếng ồn tốt công nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm để

nhất lớp.

tiến hành làm mô hình (Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề) Nhóm 2

Sản phẩm làm ra giống với + Nêu được ý tưởng, có mô hình trong bản thiết kế bản thiết kế rõ ràng, chế Khi tiến hành làm nhóm tạo được mô hình hoàn còn chưa có sự thử nghiệm thiện, chưa vận hành thử tác dụng chống tiến ồn của (Thực hiện giải pháp giải mô hình. Làm ra sản phẩm quyết vấn đề) có khả năng chống tiếng ồn kém nhất trong lớp.

Nhóm 3

Trong quá trình làm sản + Thiết kế được bản vẽ mô phẩm có sự thay đổi so với hình, lựa chọn được cách thiết kế ban đầu vì khi thử chống ồn là trồng cây xung nghiệm thấy khả năng quanh nhà (Đề xuất giải chống tiếng ồn của mô pháp giải quyết vấn đề). hình không tốt.

+ Sau khi thử nghiệm phát hiện khả chống ồn của mô hình không tốt đã điều chỉnh và bổ sung thêm cách chống ồn là dán xốp xung quanh nhà (Đánh giá quá trình giải quyết vấn đề

69

Nhóm

Mô tả quá trinh làm và

Biểu hiện năng lực

sản phẩm

GQVĐ và điều chỉnh)

Rất hứng thú với việc thiết + Thiết kế được mô hình

Nhóm 4

kế mô hình và với việc và lựa chọn được vật liệu thiết kế sản phẩm. Sản phù hợp để chống tiếng ồn phẩm làm ra có khả năng (Tìm kiếm thông tin liên chống tiếng ồn tương đối quan đến vấn đề) + Sản phẩm làm ra có khả

tốt

năng chống tiếng ồn tương đối tốt (Thực hiện

giải

pháp giải quyết vấn đề) 3.4.4. Phân tích phiếu tự đánh giá của HS HS tự đánh giá các biểu hiện GQVĐ của mình thông qua bài học. Có 11 biểu hiện với 3 mức độ khác nhau. Dưới đây là bảng tổng hợp được ghi lại: Bảng 3.6. Kết quả tự đánh giá năng lực GQVĐ của HS HS An T. Anh Đăng N. Huy Hằng Hoàng N. Chi Linh Trà D. Anh Quỳnh Thành Nhi Vân Hiếu Lộc Quân Đ. Huy

B1 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M3 M2 M3 M2 M3 M3 M2 M2 M3 M3

B2 M3 M2 M3 M2 M2 M3 M2 M2 M3 M2 M2 M2 M3 M2 M2 M2 M2 M3

B3 M2 M1 M2 M1 M1 M2 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M2

B4 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M1 M2 M2 M2 M2 M1 M2 M1 M1 M2 M1 M2

B5 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2 M2

70

B6 M2 M1 M1 M1 M1 M2 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1

B7 M2 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M2

B8 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1

B9 M1 M0 M1 M0 M0 M0 M0 M0 M0 M0 M0 M0 M0 M0 M0 M0 M0 M0

B10 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1

B11 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M0 M1 M1 M1 M0 M1 M1 M0 M1

B. Chi M2 M2 M1 M2 M2 M1 Kết quả phân tích biểu hiện của từng HS:

M1

M1

M0

M1

M0

Bảng 3.7. Kết quả biểu hiện năng lực GQVĐ của từng HS Học sinh

M3

M2

M1

M0

18,18%

45,45%

36,37%

0%

9,1%

27,27%

54,54%

9,1%

18,18%

27,27%

54,54%

0%

N. Huy

9,1%

27,27%

54,54%

9,1%

Hằng

9,1%

27,27%

54,54%

9,1%

Hoàng

18,18%

36,36%

36,36%

9,1%

N. Chi

9,1%

18,18%

63,63%

9,1%

Linh

9,1%

27,27%

54,54%

9,1%

Trà

18,18%

18,18%

54,54%

9,1%

D. Anh

0%

36,36%

45,45%

18,18%

Quỳnh

9,1%

27,27%

54,54%

9,1%

Thành

0%

27,27%

63,63%

9,1%

Nhi

18,18%

18,18%

54,54%

9,1%

Vân

9,1%

18,18%

54,54%

18,18%

Hiếu

0%

36,36%

63,63%

9,1%

Lộc

0%

27,27%

54,54%

9,1%

9,1%

18,18%

54,54%

18,18%

Đ. Huy

18,18%

36,36%

36,36%

9,1%

B. Chi

0%

36,36%

45,45%

18,18%

An T. Anh Đăng

Quân

71

Bảng 3.8. Kết quả từng mức biểu hiện năng lực GQVĐ Biểu hiện B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11

M0 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 90% 0% 20%

M1 0% 0% 80% 25% 0% 90% 90% 100% 10% 100% 80%

M2 25% 35% 20% 75% 100% 10% 10% 0% 0% 0% 0%

M3 75% 65% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%

Qua kết quả trong bảng trên ta thấy chỉ có hai biểu hiện B9 (Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết cụ thể ngay trong quá trình thực hiện) có 90% và B11 (Phát hiện vấn đề cần giải quyết mới) có 20% mức 0 còn lại các biểu hiện khác không có mức 0. Như vậy cho thấy HS đều có khẳ năng tìm hiểu vấn đề, đưa ra phương án GQVĐ và có khả năng GQVĐ theo phương án đã đề ra.

3.4.5. Kết quả đánh giá năng lực GQVĐ theo nhóm Bảng 3.9. Kết quả phân tích từng biểu hiện năng lực GQVĐ trên nhóm Biểu hiện B1. Tìm hiểu tình huống vấn đề B2. Phát hiện vấn đề cần nghiên cứu B3. Phát biểu vấn đề B4. Diễn đạt lại tình huống bằng ngôn ngữ của chính mình B5. Tìm kiếm thông tin liên quan đến vấn đề B6. Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề B7. Lập kế hoạch cụ thể để thực hiện giải pháp B8. Thực hiện giải pháp B9. Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết cụ thể ngay trong quá trình thực hiện B10. Đánh giá quá trình giải quyết vấn đề và điều chỉnh phát hiện vấn đề mới B11. Phát hiện vấn đề cần giải quyết mới

72

Nhóm đạt được 4 4 4 4 4 4 4 4

% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%

1

25%

3

75%

3

75%

Qua phân tích trên thì 100% HS đều hào hứng tiếp nhận vấn đề và tìm cách giải quyết được vấn đề đặt ra trong thực tiễn. Trong quá trình giải quyết vấn đề có một nhóm biểu hiện nổi trội hơn các nhóm khác(nhóm 1) nên sản phẩm tạo ra có khả năng chống tiếng ồn tốt nhất, còn các nhóm khác tuy không bằng nhóm 1 nhưng đều biết cách GQVĐ và tạo ra được sản phảm theo yêu cầu.

73

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 Qua quá trình thực nghiệm sư phạm, việc dạy học chủ đề theo định hướng STEM cho HS lớp 12 trường THPT Việt Bắc - Lạng Sơn, thông qua việc quan sát học sinh và dựa trên kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của các nhóm học sinh, kết hợp với việc phân tích các chỉ số hành vi của năng lưch GQVĐ mà học sinh đã đạt được trong quá trình học tập tôi nhận thấy: Việc tổ chức cho học sinh được tìm tòi, phát hiện kiến thức thông qua các nhiệm vụ học tập được giao, HS được đặt vấn đề, trình bày đề xuất các ý kiến chủ quan, dó đó HS được làm chủ kiến thức. Đồng thời với việc giải quyết các vấn đề trong nhiệm vụ học tập được giao, HS đã phát triển được năng lực giải quyết vấn đề, đã phát huy được tối đa các năng lực của mình trong quá trình học tập đúng như mục tiêu của các kế hoạch dạy học đề ra.

Việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM tạo điều kiện cho HS được phát triển một cách toàn diện hơn. Việc chủ động tìm tòi khám phá kiến thức và thực hành chế tạo các sản phẩm học tập giúp HS tự hình thành và phát triển năng lực cho chính bản thân mình.

74

KẾT LUẬN CHUNG Qua quá trình thực hiện các nhiệm vụ của đề tài, chúng tôi đã đạt kết quả nhiên cứu sau đây: Phân tích cơ sở lý thuyết cho đề tài: nghiên cứu lý thuyết về giáo dục STEM, lý thuyết về dạy học phát triển năng lực, lý thuyết về năng lực giải quyết vấn đề và các phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề.

Xây dựng chủ đề giáo dục STEM “Các đặc trưng của âm”. Phân tích các nội dung kiến thức trong chủ đề, thiết kế được kế hoạch dạy học theo mục tiêu của đề tài.

Tổ chức hoạt động học chủ đề “Các đặc trưng của âm” cho học sinh lớp 12 trường THPT Việt Bắc. Qua đó bước đầu khẳng định tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học đã xây dựng, kết quả thu được sau thực nghiệm cho thấy sự hứng thú của học sinh khi tham gia vào quá trình học tập và thúc đẩy phát triển được năng lực của học sinh trong đó nổi bật là năng lực giải quyết vấn đề. Phương pháp tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM tạo điều kiện cho HS được phát triển một cách toàn diện hơn.

Tuy nhiên thời gian thực nghiệm chủ đề chưa nhiều, quy mô thực nghiệm còn nhỏ và trong một khoảng thời gian ngắn nên GV còn chưa phân tích sâu vấn đề nên HS chưa đưa ra được những nhận định mang tính khái quát và việc trình bày báo cáo còn nhiều mặt hạn chế.

Một số đề xuất: - Tiến hành thực nghiệm với quy mô lớn hơn.

- Tiếp tục xây dựng thêm các chủ đề STEM khác để phục vụ cho việc dạy học theo hướng phát triển năng lực.

75

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.

Tài liệu tập huấn xây dựng các chủ đề STEM của bộ GD&ĐT - chương trình giáo dục trung học 2.

2.

Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Định hướng Giáo dục STEM ở trường phổ thông, Tài liệu tập huấn.

3.

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.

4.

Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 9/2018, tr 25-29

5.

Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí - (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo).

6.

Đỗ Hương Trà (chủ biên), Nguyễn Văn Biên - Tưởng Duy Hải - Phạm Xuân Quế - Dương Xuân Quý (2019), Dạy học phát triển năng lực môn Vật Lí trung học phổ thông. Nhà xuất bản Đại học Sư phạm.

7. Nguyễn Lộc - Nguyễn Thị Lan Phương (đồng chủ biên) - Đặng Xuân Cương Trịnh Thị Anh Hoa - Nguyễn Thị Hồng Vân (2016). Phương pháp, kĩ thuật xây dựng chuẩn đánh giá năng lực đọc hiểu và năng lực giải quyết vấn đề. NXB Giáo dục Việt Nam. 8.

Tài liệu tập huấn định hướng thực hiện giáo dực STEM trong nhà trường của Tỉnh Lạng Sơn này 21, 22 tháng 9 năm 2019

9.

Hoàng Phước Muội, Nguyễn Thanh Nga (2017), Tổ chức dạy học một số kiến thức chương động lực học chất điểm vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM, Kỷ yếu Hội thảo khoa học giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới, NXB Đại học Sư Phạm, TP HCM.

10. Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng chính phủ ngày 04 tháng 5 năm 2017 11. Nguyễn Thế Khôi (tổng chủ biên), Phạm Quý Tu (chủ biên), Lương Tất Đạt - Lê Chân Hùng - Nguyễn Ngọc Hưng - Phạm Đình Thiết - Bùi Trọng Tuân - Lê Trọng Tường (Tái bản lần thứ nhất), SGK vật lí 12 nâng cao.

12. Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên kiêm chủ biên), Nguyễn Xuân Chi - Tô Giang - Trần Chí Minh - Vũ Quang - Bùi Gia Thịnh (Tái bản lần thứ mười), SGK vật lí 12 cơ bản.

76

13. Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên kiêm chủ biên), Nguyễn Xuân Chi - Tô Giang Trần Chí Minh - Vũ Quang - Bùi Gia Thịnh , Sách giáo viên vật lí 12 cơ bản.

14. Nguyễn Thế Khôi (tổng chủ biên), Phạm Quý Tu (chủ biên), Lương Tất Đạt - Lê Chân Hùng - Nguyễn Ngọc Hưng - Phạm Đình Thiết - Bùi Trọng Tuân - Lê Trọng Tường, Sách giáo viên vật lí 12 nâng cao.

15. https://bigschool.vn/chuong-trinh-giao-duc-pho-thong-moi-5-pham-chat-va-10nang-luc-cua-hoc-sinh 16. Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH của Thủ tướng chính phủ ngày 14 tháng 8 năm 2020

77

PHỤ LỤC Phụ lục 1: Các phiếu hỏi giáo viên và học sinh Phụ lục 1.1: PHIẾU HỎI GIÁO VIÊN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Xây dựng chương trình, biên soạn sách giáo khoa mới và tổ chức giáo dục và dạy học theo hướng giáo dục STEM đã và đang được lựa chọn như một con đường để nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo ở nước ta trong giai đoạn tới. Để có những thông tin về dạy học STEM, chúng tôi mong nhận được ý kiến của Thầy/ Cô về một số vấn đề dưới đây. Những thông tin này chỉ để dùng vào mục đích nghiên cứu. Xin Thầy/Cô trả lời các câu hỏi theo đúng suy nghĩ của bản thân. Trân trọng cảm ơn sự hợp tác của Quý Thầy/Cô!

PHẦN I. THÔNG TIN CÁ NHÂN. Họ và tên: (có thể không ghi).......................................................Tuổi:......................

Chức vụ:

Giáo viên Tổ trưởng bộ môn 

Đang dạy môn:..................... Trường: .................................................................

Trình độ được đào tạo: Cao đẳng 

Đại học

Trên đại họcChuyên ngành

được đào tạo:.........................................................................................

Số năm tham gia giảng dạy:…….....................……....................................................

PHẦN II. THÔNG TIN VỀ CHUYÊN MÔN Câu 1. Theo Thầy/Cô, dạy học STEM là gì? (Đánh dấu x vào cột phù hợp nhất) Mức độ TT

Nội dung

Đồng Không ý

1 Là thực hiện những đề tài nghiên cứu theo nhiều môn học khác nhau.

2 Là giải quyết những vấn đề thông qua nhiều môn học.

3 Là xem xét một vấn đề từ nhiều lĩnh vực, môn học khác nhau.

4 Là liên kết nhiều môn học lại với nhau.

5 Là thiết lập mối liên hệ giữa tri thức từ các môn học, lĩnh vực khác nhau.

6 Là liên hệ các kiến thức thực tế vào bài học.

7 Là tiến hành dạy học theo dự án tổng hợp nhiều lĩnh vực 8 Là……………………………………...............................................................

78

đồng ý

Câu 2.Theo Thầy/Cô, dạy học STEM có ích lợi gì? (Hãy đánh dấu vào cột tương ứng) Mức độ TT

Đồng Không

Những ích lợi

đồng ý

ý

1

Làm cho quá trình học tập trở nên có ý nghĩa và có tính mục đích

2

Giúp HS phân biệt được cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn.

3

Dạy HS cách vận dụng tri thức vào các tình huống khác nhau.

4

Giúp HS xác lập mối liên hệ giữa các tri thức, kĩ năng.

5

Làm cho kiến thức được học gắn với thực tiễn

6

Ích lợi khác (đề nghị xin ghi rõ)................................................

Câu 3. Thầy/Cô đã vận dụng quan điểm dạy học theo định hướng STEM vào công tác dạy học của bản thân mình chưa? Đã vận dụng



Chưa vận dụng



Có dự định vận dụng trong thời gian tới



 Nếu Thầy/Cô đã vận dụng sẽ tiếp tục trả lời các câu 4-9.  Nếu Thầy/Cô chưa vận dụng xin tiếp tục trả lời Câu 10 Câu 4. Thầy/Cô đã vận dụng theo cách nào dưới đây? (Hãy đánh dấu vào cột tương ứng) Mức độ Hầu Nửa TT

1

Nội dung

Tích hợp nội dung của các môn học khác nhau vào các tình huống phải giải quyết

2 Tích hợp nội dung của một bài vào một vấn đề trong thực tế 3 Cùng GV môn khác tích hợp vào dự án chung 4

Khác………………………………………………………… ……

79

hết

số

các

bài

bài

dạy

Một Không vài

bao

bài

giờ

80

Câu 5. Thầy/ Cô sử dụng phương pháp dạy học nào trong việc tổ chức dạy học STEM Phương pháp dạy học theo dự án:



Phương pháp dạy học theo chủ đề:



Phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề:



Phương pháp dạy học theo hợp đồng:



Phương pháp dạy học khác (kể tên nếu có): ……………………………………

Câu 6. Thầy/Cô sử dụng hình thức tổ chức dạy học nào trong việc triển khai tổ chức dạy học STEM ……………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………...……..

Câu 7. Thầy/Cô sử phương pháp kiểm tra đánh giá nào trong khi tổ chức dạy học STEM các nội dung đã biên soạn? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………..…….....

Câu 8. Thầy/Cô đã gặp những khó khăn gì khi thực hiện dạy học STEM? ............................................................................................................................ …………………………………………………………………………………......

Thầy/Cô đã làm gì để giải quyết những khó khăn đó?

81

Phụ lục 1.2: PHIẾU ĐIỀU TRA LẤY Ý KIẾN HỌC SINH Họ và tên:................................................................................

Lớp:...........Trường:..................................................................

Xin em vui lòng cho biết ý kiến của mình về những vấn đề dưới đây. Xin cảm ơn em!

Câu hỏi 1: Thầy cô có thường đặt các câu hỏi liên hệ thực tiễn trong qua trình giảng bài mới không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

C. Không bao giờ

Câu hỏi 2: Thầy cô có thường đưa ra các bài tập sản xuất, các tình huống có vấn đề liên quan đến thực tiễn trong các giờ dạy trên lớp không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng:

C. Không bao giờ

Câu hỏi 3: Thầy cô có thường giao nhiệm vụ cho học sinh về nhà tìm mối liên hệ giữa kiến thức của bài mới và các vấn đề xảy ra trong cuộc sống hàng ngày của các em không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

C. Không bao giờ

Câu hỏi 4: Khi lên lớp thầy/cô có thường dành thời gian cho các em đặt ra các vấn đề, các câu hỏi khúc mắc về những gì các em quan sát được trong đời sống không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

C. Không bao giờ

Câu hỏi 5: Thầy/cô có dành thời gian để giải đáp những thắc mắc của các em không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng C. Không bao giờ

Câu hỏi 6: Các em thường có thói quen liên hệ giữa kiến thức đã lĩnh hội được vào trong đời sống hàng ngày của các em không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

C. Không bao giờ

Câu hỏi 7: Các em có thường tìm ra được những mâu thuẫn giữa những kiến thức lí thuyết học được với những hiện tượng xảy ra trong thực tế không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

C. Không bao giờ

Câu hỏi 8: Trong các giờ luyện tập, ôn tập, thầy/cô có thường đưa cho các em các bài tập hoặc các câu hỏi liên hệ với thực tiễn để củng cố kiến thức không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

82

C. Không bao giờ

Câu hỏi 9: Trong giờ thực hành các em có thường chú ý quan sát thí nghiệm và tìm ra được sự mâu thuẫn với các kiến thức lý thuyết đã học được không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

C. Không bao giờ

Câu hỏi 10: Trong các bài kiểm tra,thầy/cô có thường đưa ra các câu hỏi /bài tập/tình huống có liên quan đến thực tiễn không?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

C. Không bao giờ

Câu hỏi 11: Các em có thích thầy/cô giao nhiệm vụ tìm hiểu các hiện tượng thực tiễn có liên quan đến bài học không: A. Thích

B. Bình thường

C. Không thích

Câu hỏi 12: Các em có thích vận dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn không?

A. Thích

B. Bình thường

C. Không thích

Câu hỏi 13: Các em có thích tự mình tìm hiểu các ứng dụng của hóa học vào cuộc sống không?

A. Thích

B. Bình thường

83

C. Không thích

Phụ lục 2. Bài kiểm tra chủ đề

Phụ lục 2.1: BÀI KIỂM TRA SỐ 1 Câu 1: Tai con người có thể nghe được những âm có mức cường độ âm ở trong khoảng A. từ 0dB đến 1000dB.

B. từ 10dB đến 100dB.

C. từ 0B đến 13dB.

D. từ 0dB đến 130dB.

Câu 2: Hộp cộng hưởng có tác dụng A. làm tăng tần số của âm.

B. làm giảm bớt cường độ âm.

C. làm tăng cường độ của âm.

D. làm giảm độ cao của âm.

Câu 3: Đối với âm cơ bản và hoạ âm bậc 2 do cùng một dây đàn ghi ta phát ra thì A. hoạ âm bậc 2 có cường độ lớn hơn cường độ âm cơ bản.

B. tần số hoạ âm bậc 2 gấp đôi tần số âm cơ bản.

C. tần số âm cơ bản lớn gấp đôi tần số hoạ âm bậc 2.

D. tốc độ âm cơ bản gấp đôi tốc độ âm bậc 2.

Câu 4: Sự phân biệt âm thanh với hạ âm và siêu âm dựa trên A. bản chất vật lí của chúng khác nhau.

B. bước sóng và biên độ dao động của chúng.

C. khả năng cảm thụ sóng cơ của tai người.

D. một lí do khác.

Câu 5: Ở các rạp hát người ta thường ốp tường bằng các tấm nhung, dạ. Người ta làm như vậy để làm gì ?

A. Để âm được to.

B. Nhung, dạ phản xạ trung thực âm đi đến nên dùng để phản xạ đến tai người được trung thực.

C. Để âm phản xạ thu được là những âm êm tai.

D. Để giảm phản xạ âm.

Câu 6: Khi cường độ âm tăng gấp 10 lần thì mức cường độ âm tăng 10 dB. Khi cường độ âm tăng 100 lần thì mức cường độ âm tăng A. 20dB.

B. 50dB.

C. 100dB.

D. 10000dB.

Câu 7: Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 10-5 W/m2. Biết

84

cường độ âm chuẩn là I0 =10-12 W/m2. Mức cường độ âm tại điểm đó bằng A. 50dB.

B. 60dB.

C. 70dB.

D. 80dB.

Câu 8: Tại một điểm A nằm cách nguồn âm N (nguồn điểm) một khoảng NA = 1 m, có mức cường độ âm là LA = 90 dB. Biết ngưỡng nghe của âm đó là I0 = 0,1 nW/m2.

Cường độ của âm đó tại A là A. 0,1nW/m2.

B. 0,1mW/m2.

C. 0,1W/m2.

D. 0,1GW/m2.

Câu 9: Hai âm có mức cường độ âm chênh lệch nhau 20 dB. Tỉ số cường độ âm của chúng là A. 10.

B. 102.

C. 103.

D. 104.

Câu 10: Một người gõ một nhát búa trên đường ray và cách đó 528m, một người áp tai vào đường ray nghe thấy tiếng gõ sớm hơn 1,5s so với tiếng gõ nghe được trong không khí. Tốc độ âm trong không khí là 330m/s. Tốc độ âm trên đường ray là A. 5100m/s.

B. 5280m/s.

C. 5300m/s.

85

D. 5400m/s.

Phụ lục 2.2: BÀI KIỂM TRA SỐ 2 Câu 1: Cảm giác về âm phụ thuộc những yếu tố nào sau đây ?

A. Nguồn âm và môi trường truyền âm.

B. Nguồn âm và tai người nghe.

C. Môi trường truyền âm và tai người nghe.

D. Tai người nghe và thần kính thính giác.

Câu 2: Âm sắc là A. màu sắc của âm.

B. một đặc tính của âm giúp ta nhận biết được các nguồn âm.

C. một tính chất vật lí của âm.

D. đặc tính sinh lí của âm được hình thành dựa trên tần số và mức cường độ âm.

Câu 3: Để tăng gấp đôi tần số của âm do dây đàn phát ra ta phải A. tăng lực căng dây gấp hai lần. B. giảm lực căng dây hai lần.

C. tăng lực căng dây gấp 4 lần.

D. giảm lực căng dây 4 lần.

Câu 4: Khi truyền âm từ không khí vào trong nước, kết luận nào không đúng?

A. Tần số âm không thay đổi.

C. Tốc độ âm giảm.

B. Tốc độ âm tăng.

D. Bước sóng thay đổi.

Câu 5: Chọn kết luận đúng. Tốc truyền âm nói chung lớn nhất trong môi trường A. rắn.

B. lỏng.

C. khí.

D. chân không.

Câu 6: Một người đứng ở gần chân núi hét lớn tiếng thì sau 7s nghe thấy tiếng vang từ núi vọng lại. Biết tốc độ âm trong không khí là 330m/s. Khoảng cách từ chân núi đến người đó bằng A. 4620m.

B. 2310m.

C. 1775m.

D. 1155m.

Câu 7: Một ống sáo hở hai đầu tạo sóng dừng cho âm cực đại ở hai đầu sáo, ở giữa có hai nút. Chiều dài ống sáo là 80cm. Bước sóng của âm là A. 20cm.

B. 40cm.

C. 80cm.

D. 160cm.

Câu 8: Một nguồn âm được coi như một nguồn điểm có công suất 3  W. Biết cường độ âm chuẩn là I0 = 10-12W/m2. Tại một điểm M cách nguồn 5m mức cường độ âm có giá trị là A. 39,8dB.

B. 39,8B.

C. 38,9dB.

86

D. 398dB.

Câu 9: Cường độ âm tại một điểm trong môi trường truyền âm là 10-5 W/m2. Biết cường độ âm chuẩn là I0 =10-12 W/m2. Mức cường độ âm tại điểm đó bằng A. 60 dB.

B. 80 dB.

C. 50 dB.

D. 70 dB.

Câu 10: Nếu khoảng thời gian từ khi nhìn thấy tiếng sét đến khi nghe thấy tiếng sấm là 1 phút thì khoảng cách từ nơi sét đánh đến người quan sát là bao nhiêu? Biết vận tốc truyền âm trong không khí là v = 340 m/s.

A. 10 km.

B. 20 km.

C. 40 km.

87

D. 50 km