TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ "CÔNG, NĂNG LƯỢNG, CÔNG SUẤT" (VẬT LÍ 10) THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

DẠY HỌC VẬT LÍ ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

vectorstock.com/10212086

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ "CÔNG, NĂNG LƯỢNG, CÔNG SUẤT" (VẬT LÍ 10) THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH DÂN TỘC NỘI TRÚ 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 ----------------

HOÀNG THỊ THANH HƯỜNG

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ "CÔNG, NĂNG LƯỢNG, CÔNG SUẤT" (VẬT LÍ 10) THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH DÂN TỘC NỘI TRÚ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thái Nguyên, năm 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ----------------

HOÀNG THỊ THANH HƯỜNG

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ "CÔNG, NĂNG LƯỢNG, CÔNG SUẤT" (VẬT LÍ 10) THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH DÂN TỘC NỘI TRÚ

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Cao Tiến Khoa

Thái Nguyên, năm 2020

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi. Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố, sử dụng trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào.

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2020 Tác giả

Hoàng Thị Thanh Hường

XÁC NHẬN

XÁC NHẬN

CỦA KHOA VẬT LÝ

CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. Cao Tiến Khoa

i

LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS. Cao Tiến Khoa đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian học tập và quá trình làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, Khoa Vật lý và Phòng Đào tạo (Sau đại học) của trường đã tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành chương trình học. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giảng viên thuộc Bộ môn Giáo dục Vật lý - khoa Vật lý Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, các phòng chức năng cùng toàn thể các thầy cô giáo trong ban khoa học tự nhiên và đặc biệt các thầy cô giáo giảng dạy bộ môn Vật lí của trường PT Vùng Cao Việt Bắc đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi thực nghiệm sư phạm và hoàn thành luận văn này. Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Sư Phạm - Đại học Thái Nguyên.

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2020 Tác giả

Hoàng Thị Thanh Hường

ii

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. vi DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ vii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT ............................................................... viii MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ......................................................................................1 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ...............................................................................2 3. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC ...............................................................................2 4. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU..............................................2 5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ...............................................................................2 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................3 7. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ..................................................................................3 8. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI .................................................................................3 9. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN .........................................................................3 Chương I. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT DÂN TỘC NỘI TRÚ .....................................................................4 1.1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..................................................4 1.2. VAI TRÒ VÀ THỰC TRẠNG GIÁO DỤC STEM ........................................5 1.2.1. Vai trò của giáo dục STEM trong dạy học vật lí ở trường THPT ........... 5 1.2.2. Thực trạng giáo dục STEM ở Việt Nam ................................................. 6 1.2.3. Tìm hiểu thực trạng việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường phổ thông Vùng cao Việt Bắc ............................................................ 6 1.2.4. Lợi thế của việc tổ chức dạy học STEM trong dạy học ở trường nội trú 9 1.3. NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH ..............................10 1.3.1. Khái niệm năng lực ................................................................................ 10 1.3.2. Năng lực giải quyết vấn đề là gì? .......................................................... 11 1.3.3. Các cấp độ của năng lực giải quyết vấn đề. ........................................... 11 1.3.4. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề. ............................................... 11 iii

1.3.5. Các phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề ......................... 14 1.3.6. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh DTNT .......................... 16 1.4. TÌM HIỂU CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 2018 ...............................................18 1.4.1. Nội dung khái quát: ............................................................................... 18 Chương trình giáo dục phổ thông mới môn Vật lí 2018 sẽ được thực hiện sau 2024 (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) [3]. ......................... 18 Nội dung kiến thức khái quát môn vật lí trong chương trình THPT bao gồm: ............................................................................................................. 18 1.4.2. Thời lượng thực hiện chương trình: ...................................................... 19 1.4.3. Nội dung, yêu cầu cần đạt chủ đề “Công, năng lượng, công suất” trong chương trình vật lí 10 ................................................................................... 20 1.4.4. So sánh cấu trúc chủ đề nghiên cứu trong chương trình mới và chương trình hiện hành ............................................................................................. 21 1.5. TÌM HIỂU ĐẶC ĐIỂM TÂM LÝ GIÁO DỤC CỦA HỌC SINH TRƯỜNG THPT DTNT .........................................................................................................21 1.5.1. Đặc điểm về hoạt động học tập ............................................................. 22 1.5.2. Đặc điểm tâm lý xã hội của học sinh trường DTNT ............................. 22 1.5.3. Đặc điểm phát triển thể chất của học sinh trường DTNT ..................... 24 1.6. TÌM HIỂU THỰC TRẠNG VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÔNG, NĂNG LƯỢNG, CÔNG SUẤT” Ở TRƯỜNG THPT DTNT .............................26 1.6.1. Mục đích điều tra ................................................................................... 26 1.6.2. Phương pháp, nội dung điều tra ............................................................. 26 1.6.3. Kết quả điều tra ...................................................................................... 26 KẾT LUẬN CHƯƠNG I ..........................................................................................31 Chương II. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÔNG, NĂNG LƯỢNG, CÔNG SUẤT” (VẬT LÍ 10) THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM ...................................................................................................................................32 2.1. PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC CHUNG, NĂNG LỰC ĐẶC THÙ .................32 2.1.1. Phẩm chất, năng lực chung .................................................................... 32 2.1.2. Năng lực khoa học tự nhiên ................................................................... 32 iv

2.2. BẢNG PHÂN TÍCH CHỦ ĐỀ ......................................................................35 2.3. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC ...........................................................38 2.3.1. Chuỗi hoạt động và mạch nội dung ....................................................... 38 2.3.2. Kế hoạch dạy học................................................................................... 39 2.3.3. Xây dựng các tiêu chí đánh giá.............................................................. 55 KẾT LUẬN CHƯƠNG II .........................................................................................63 Chương III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................64 3.1. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................64 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ...................................................... 64 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ..................................................... 64 3.2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............64 3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ..................................................... 64 3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ...................................................... 65 3.3. CÁC BÀI THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................................65 3.4. TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..................................................65 3.5. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ......................................................67 3.5.1. Các căn cứ để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .......................... 67 3.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................... 67 KẾT LUẬN CHƯƠNG III........................................................................................78 KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................................79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................80 Phụ lục .......................................................................................................................82

v

DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Nhóm 4 báo cáo kết quả phiếu học tập 1 ..................................................68 Hình 3.2. Nhóm 2 báo cáo kết quả phiếu học tập 2 ..................................................68 Hình 3.3. Nhóm 3 báo cáo kết quả phiếu học tập 3 ..................................................68 Hình 3.4. Hình ảnh báo cáo thiết kết mô hình của nhóm 1 ......................................69 Hình 3.5. Một số hình ảnh trong giờ học bài “Công và năng lượng” .......................70 Hình 3.6. Hình ảnh trong hoạt động chế tạo và thực nghiệm mô hình vi biên trên máng trượt của nhóm 1 và nhóm 2 ...........................................................................70 Hình 3.7. Hình ảnh trong hoạt động chế tạo và thực nghiệm mô hình con lắc Newton của nhóm 3 và nhóm 4 ..............................................................................................71 Hình 3.8. Hoạt động báo cáo sản phẩm của các nhóm .............................................71 Hình 3.9. Một số hình ảnh học sinh hoạt động nhóm khi tham gia vào hoạt động học tập ..............................................................................................................................72 Hình 3.10. Một số hình ảnh học sinh tích cực tham gia xây dựng bài ......................72

vi

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Mức độ tham gia các hoạt động của HS trong giờ học Vật lí ....................7 Bảng 1.2. Mức độ sử dụng các phương pháp dạy học của Giáo viên .........................7 Bảng 1.3. Những khó khăn khi thực hiện dạy học STEM ..........................................8 Bảng 1.4. Thành tố năng lực, chỉ số hành vi, mức độ biểu hiện của NLGQVĐ ......11 Bảng 2.1. Biểu hiện cụ thể của các NL thành phần của NLKHTN [17] ..................32 Bảng 2.2. Bảng phân tích chủ đề “Công, năng lượng, công suất” ............................35 Bảng 3.1 Tiêu chí đánh giá thực hiện nhiệm cụ học tập của HS trong bài học “Công và năng lượng” ..........................................................................................................55 Bảng 3.2 Tiêu chí đánh giá thực hiện nhiệm cụ học tập của HS trong bài học “Động năng và thế năng” ......................................................................................................57 Bảng 3.3. Tiêu chí đánh giá bài trình bày báo cáo ....................................................62 Bảng 3.1. Bảng phân phối kết quả điểm bài kiểm tra ...............................................77

vii

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Viết tắt

STT

Viết đầy đủ

1

GV

Giáo viên

2

HS

Học sinh

3

THPT

Trung học phổ thông

4

DTNT

Dân tộc nội trú

5

PT

Phổ thông

6

THCS

Trung học cơ sở

7

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

8

NL

Năng lực

9

KHTN

Khoa học tự nhiên

10

PHT

Phiếu học tập

viii

MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong những năm gần đây ngành giáo dục đã không ngừng đổi mới nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Trong đó trọng tâm là đổi mới phương pháp dạy học. Việc thiếu sự liên kết giữa kiến thức và thực tiễn, hay việc người học thiếu kỹ năng giải quyết các vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức đã học không chỉ là những vấn đề riêng của giáo dục Việt Nam mà là vấn đề cần giải quyết của hầu hết các nước đang phát triển. Trong xu thế phát triển của kinh tế toàn cầu, giáo dục STEM đã trở thành chủ để quan trọng trong các cuộc thảo luận và các sự kiện giáo dục ở Việt Nam và các nước trên thế giới. Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều hoạt động để dần đưa quan điểm giáo dục STEM tới giáo viên và học sinh, thông qua các cuộc hội thảo đưa thông tin tiếp cận giáo dục STEM: Hội thảo “Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới” ngày 25 tháng 7 năm 2017 tại Hà Nội; Hội thảo Quốc tế STEM “STEM nền tảng vững chắc cho học sinh trong kỷ nguyên số” Đây là Hội thảo Quốc tế về STEM dành cho lứa tuổi học sinh lần đầu tiên được tổ chức tại Việt Nam vào ngày 18 tháng 11 năm 2018; Hội thảo “Giáo dục STEM tại thành phố HỒ CHÍ MINH và yêu cầu phát triển các kĩ năng thế kỉ XXI, các sáng kiến đổi mới sáng tạo vì xã hội” tháng 11 năm 2018; Hội thảo “Giáo dục STEM và vị thế của Việt Nam” tháng 1 năm 2019 tại trường ĐHSP Hà Nội 2…[13] “Bản chất của giáo dục STEM là thông qua việc tích hợp các môn học để trang bị cho người học khả năng vận dụng tổng hợp những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết các tình huống và yêu cầu của thực tiễn”. [13] Thông qua các hoạt động học tập gắn kết kiến thức với thực tiễn, công nghệ, qua thiết kế và tính toán để tạo được kết quả phù hợp nhất với nhu cầu của xã hội, giáo dục STEM vừa có ưu thế trong việc phát triển năng lực của người học một cách toàn diện, vừa giúp việc học trở nên thú vị và qua đó kích thích hứng thú học tập của người học, rất phù hợp với định hướng phát triển năng lực người học đặc biệt năng lực giải quyết vấn đề, mà chương trình giáo dục phổ thông tổng thể mà Bộ Giáo dục và Đào tạo đang chuẩn bị thực hiện (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)). Căn cứ vào những yêu cầu cần đạt 1

của các chủ đề, nội dung trong chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí, tôi thấy chủ đề “Công, năng lượng, công suất” liên quan đến những hiện tượng gần gũi trong đời sống hàng ngày, nội dung chủ yếu là sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Đồng thời với tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM, giúp học sinh hiểu biết kiến thức một cách sâu sắc qua đó vận dụng kiến thức đã học vào giải thích các hiện tượng thực tế, phát huy được tính tích cực sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Với những lí do trên cùng với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông dân tộc nội trú, tôi chọn đề tài: “Tổ chức dạy học chủ đề “Công, năng lượng, công suất” (vật lí 10) theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh dân tộc nội trú” 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Tổ chức dạy học chủ đề “Công, năng lượng, công suất” theo định hướng giáo dục STEM. - Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh dân tộc nội trú. 3. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu tổ chức dạy học chủ đề “Công, năng lượng, công suất” theo định hướng giáo dục STEM thì sẽ phát triển được năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. 4. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 4.1. Khách thể: Các nội dung kiến thức cơ bản trong các bài học “Công và năng lượng”; “Động năng và thế năng”; ở chương trình vật lý lớp 10 THPT. 4.2. Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy và học vật lí ở trường phổ thông dân tộc nội trú Vùng Cao Việt Bắc. 5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học tích hợp STEM, quan điểm giáo dục STEM. - Nghiên cứu lí luận về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. - Nghiên cứu các đặc điểm tâm lý giáo dục của học sinh dân tộc nội trú. - Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa hiện hành, chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí 2018 và các tài liệu tham khảo có liên quan đến chủ đề “Công, năng lượng, công suất”. 2

- Nghiên cứu giải pháp việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường trung học phổ thông dân tộc nội trú thông qua dạy một số kiến thức trong chủ đề “Công, năng lượng, công suất” (vật lí 10). - Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra đánh giá tính khả thi của đề tài. 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu lí luận. - Phương pháp thực nghiệm khoa học giáo dục. Điều tra thực tế, tổng kết kinh nghiệm. - Phương pháp thống kê toán học 7. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Tổ chức dạy học chủ đề “Công, năng lượng, công suất” (vật lí 10) theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh lớp 10 trường phổ thông Vùng Cao Việt Bắc. 8. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI - Trình bày có hệ thống về cơ sở lí luận dạy học tích hợp STEM. - Xây dựng được tiến trình dạy học hai bài học trong chủ đề “Công, năng lượng, công suất” – vật lí 10, theo định hướng giáo dục STEM phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh dân tộc nội trú. - Kết quả của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh trong dạy học vật lí ở các trường phổ thông dân tộc nội trú. 9. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Luận văn ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục, bao gồm 3 chương: Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong dạy học vật lí ở trường THPT dân tộc nội trú. Chương II: Xây dựng tiến trình dạy học chủ đề “Công, năng lượng, công suất” (Vật lí 10) theo định hướng giáo dục STEM phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trường trung học phổ thông dân tộc nội trú. Chương III: Thực nghiệm sư phạm

3

Chương I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT DÂN TỘC NỘI TRÚ 1.1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU STEM có nguồn gốc từ quỹ khoa học quốc gia (NSF) vào những năm 1990 và đã được sử dụng như một cụm từ viết tắt chung cho mọi sự kiện, chính sách, chương trình hoặc liên quan đến một số môn học thuộc bốn lĩnh vực Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học); còn giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong số bốn lĩnh vực nêu trên trở lên, trong đó nội dung học tập được gắn với thực tiễn, còn phương pháp học tập được gắn với thực hành để học sinh làm quen với việc phát triển ý tưởng sáng tạo và nắm bắt định hướng nghề nghiệp ngay từ khi ngồi trên ghế nhà trường. Giáo dục STEM là cách tiếp cận liên môn trong học tập, ở đó những khái niệm học thuật chính xác được kết hợp với bài học thực tiễn khi học sinh vận dụng khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán học trong một bối cảnh cụ thể tạo nên sự kết nối giữa nhà trường, cộng đồng, việc làm và hoạt động kinh doanh toàn cầu. Có thể nói, giáo dục STEM không hướng đến mục tiêu đào tạo để học sinh trở thành những nhà toán học, nhà khoa học, kĩ sư hay kĩ thuật viên, mà chủ yếu là trang bị cho học sinh kiến thức, kĩ năng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay. Giáo dục STEM không còn xa lạ với thế giới; ở Việt nam những năm gần đây cũng đã được áp dụng rộng rãi ở nhiều địa phương. Bộ giáo dục và Đào tạo (GD – ĐT) và Sở GD – ĐT đã có những đợt tập huấn cho cán bộ quản lý và giáo viên các trường tiếp cận. Hiện nay, cả nước chưa có chương trình dạy học STEM, Bộ GD – ĐT mới chỉ ban hành dự thảo tài liệu tập huấn xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học để định hướng triển khai. Trong những năm gần đây đã có không ít đề tài nghiên cứu về định hướng dạy học STEM thuộc các lĩnh vực khoa học tự nhiên. Với tính chất đặc thù của bộ môn Vật lí, là môn khoa học tự nhiên gắn liền với đời sống, tự nhiên và khoa học kĩ thuật. Qua tìm hiểu tôi thấy trong những năm gần đây, đã có một số luận văn tìm hiểu về 4

vấn đề tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM: Luận văn thạc sĩ Nguyễn Ngọc Ánh (2019 - Xây dựng và tổ chức dạy học chủ đề STEM về các kiến thức “năng lượng và chuyển hóa năng lượng” nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 9); Luận văn thạc sĩ Nguyễn Minh Nguyệt (2019 – Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong dạy học các kiến thức “Dòng điện xoay chiều lớp 9” nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh); Luận văn thạc sĩ Nguyễn Đức Huỳnh (2019 – Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp STEM “Các định luật bảo toàn” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh ở trường trung học phổ thông); Luận văn thạc sĩ Đỗ Thị Thanh Hải ( 2018 - Tổ chức hoạt động dạy học STEM về dòng điện xoay chiều (vật lí 12) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh)… Các luận văn nêu trên đã tổ chức được một số chủ đề theo dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh THCS, THPT tuy nhiên đối với học sinh trường dân tộc nội trú, với một số đặc điểm mang tính chất đặc thù thì việc tổ chức dạy học theo định hướng này sẽ có ưu việt hay hạn chế gì so với học sinh trường phổ thông thông thường, đây là vấn đề cần nghiên cứu. Chủ đề “Công, năng lượng, công suất” là một chủ đề mới trong chương trình giáo dục phổ thông 2018, kiến thức trong chủ đề có nhiều nội dung gắn liền với thực tiễn đời sống. Do vậy Tổ chức dạy học chủ đề “công, năng lượng, công suất” (vật lí 10) theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh dân tộc nội trú là một vấn đề cần được nghiên cứu. 1.2. VAI TRÒ VÀ THỰC TRẠNG GIÁO DỤC STEM 1.2.1. Vai trò của giáo dục STEM trong dạy học vật lí ở trường THPT Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học cần dạy, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề đó (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra. Học sinh sẽ được học kiến thức gắn liền với những ứng dụng của nó trong công nghệ và kĩ thuật; vận dụng kiến thức học được để tiếp tục sáng tạo về khoa học, công nghệ và kĩ thuật. Như vậy, giáo dục STEM sẽ giúp thực hiện được mục tiêu phát triển năng lực và phẩm chất của học sinh đáp ứng yêu cầu mới. 5

1.2.2. Thực trạng giáo dục STEM ở Việt Nam Theo ông Đỗ Hoàng Sơn, một thành viên của Liên minh STEM, giáo dục STEM đã được thử nghiệm ở Việt Nam từ năm học 2006-2007, khi Bộ Giáo dục và Đào tạo thử nghiệm việc thành lập các nhóm nghiên cứu khoa học tại một số trường THPT để chuẩn bị tham gia cuộc thi khoa học – kỹ thuật Intel ISEF cấp tỉnh/thành phố. Đến nay, cuộc thi này đã được tổ chức ở các cấp cơ sở, tỉnh/thành phố, và quốc gia để chọn ra những nhóm xuất sắc nhất đi thi quốc tế. [13] Sau đó, vào đầu những năm 2010, bắt đầu xuất hiện các doanh nghiệp nhập chương trình giáo dục STEM từ nước ngoài về và đưa vào dạy ngoại khóa tại một số trường phổ thông ở những thành phố lớn. Ngày hội STEM quy mô quốc gia được tổ chức lần đầu tiên vào năm 2015 chính là sự kiện mở đầu cho việc xã hội hóa hoạt động giáo dục STEM một cách rộng rãi. Kể từ đó, với sự tham gia của nhiều doanh nghiệp, tổ chức trong nước và quốc tế, trường đại học, viện nghiên cứu cũng như các cá nhân, giáo dục STEM đã được triển khai ở hàng trăm trường phổ thông, phần nhiều trong số đó là ở các tỉnh nông thôn và miền núi, trong điều kiện chưa được Nhà nước chính thức cấp ngân sách. [13] 1.2.3. Tìm hiểu thực trạng việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường phổ thông Vùng cao Việt Bắc 1.2.3.1. Mục đích điều tra Một trong những căn cứ để soạn thảo tiến trình dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ của học sinh là những khó khăn của học sinh trong quá trình học tập. Vì vậy, chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu thực tế dạy học tích hợp STEM tại trường phổ thông Vùng Cao Việt Bắc nhằm thu được một số thông tin: - Thực tiễn về việc áp dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường PTDTNT. - Những khó khăn khi triển khai thực hiện dạy học STEM ở trường PTDTNT. - Tình hình dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường PT Vùng Cao Việt Bắc 1.2.3.2. Phương pháp điều tra Để đạt được mục đích trên chúng tôi đã tiến hành: + Điều tra GV: trao đổi trực tiếp, phiếu điều tra. 6

+ Điều tra HS: trao đổi trực tiếp, phiếu điều tra. 1.2.3.3. Kết quả điều tra Với mục đích và phương án đã đề ra, chúng tôi tiến hành điều tra trên 45 giáo viên giảng dạy các môn Toán, Tin và các môn khoa học tự nhiên cùng với 200 học sinh (tương ứng 4 lớp) ở trường PT Vùng Cao Việt Bắc. Qua điều tra chúng tôi thu được một số kết quả sau: Bảng 1.1. Mức độ tham gia các hoạt động của HS trong giờ học Vật lí Mức độ

Thường xuyên Số

Các hoạt động

%

lượng HS tham gia vào hoạt động nhóm HS được chuẩn bị một số thí nghiệm bổ trợ cho nội dung bài học HS được giáo nhiệm vụ tạo ra sản phẩm thực tế sau các bài học HS được học bài học tích hợp liên môn HS được học bài học tổ chức theo định hướng giáo dục STEM

Đôi khi Số

Không

%

lượng

Số lượng

122

61

68

34

10

5

0

0

142

71

58

29

0

0

46

23

154

77

0

0

46

23

154

77

0

0

0

0

200

100

Bảng 1.2. Mức độ sử dụng các phương pháp dạy học của Giáo viên Phương pháp dạy học

Thường

Đôi khi

Không dùng

xuyên Số

%

lượng Truyền thống (đàm thoại,

Số

%

lượng

Số

%

lượng

35

77,8

10

22,2

0

0

Dạy học theo dự án

0

0

5

11,1

40

88,9

Dạy học tích hợp liên môn

0

0

3

6,7

42

93,3

0

0

0

0

45

100

thuyết trình, diễn giảng…)

Dạy học theo định hướng giáo dục STEM

%

7

Bảng 1.3. Những khó khăn khi thực hiện dạy học STEM Những vẫn đề khó khăn của dạy học

Số lượng

%

Vấn đề kinh tế

20

44,4

Nhận thức của giáo viên

10

22,2

Phương thức đánh giá thi cử

40

88,9

Năng lực của giáo viên

20

44,4

Năng lực của học sinh

30

66,7

Thiết kế chủ đề STEM mất nhiều thời gian

30

66,7

STEM

Qua kết quả điều tra, chúng tôi thu được kết quả thực tiễn việc áp dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM và những khó khăn khi triển khai thực hiện dạy học STEM cụ thể như sau: - Thực tiễn về việc áp dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM Đầu năm học 2019 – 2020, trong các buổi họp tổ chuyên môn, dưới sự tập huấn của giáo viên cốt cán, các giáo viên trong tổ bước đầu biết đến dạy học theo định hướng giáo dục STEM. Tuy nhiên, việc thực hiện tiến trình dạy học theo định hướng này như thế nào, hay soạn một giáo án theo tiến trình dạy học STEM như thế nào thì hầu hết các giáo viên đều chưa rõ. Từ những năm học trước đó, giáo viên được tiếp cận với dạy học tích hợp liên môn, trong trường đã có những bài giảng tích hợp liên môn: Cô Bùi Thị Thu Thủy (giáo viên Sinh học); Thầy Đoàn Minh Đức (giáo viên hóa học); Cô Lê Thu Mai (giáo viên Vật Lí)... Khi được hỏi về dạy học STEM thì đa số các giáo viên chưa bao giờ tổ chức và thiết kế dạy học STEM, các thầy cô chưa bao giờ áp dụng định hướng giáo dục STEM vào các nội dung bài học. Đã có một vài thầy cô cũng đã cho các em học sinh tiến hành tạo ra sản phẩm thực tế nhưng các thầy cô chưa hiểu về dạy học theo định hướng giáo dục STEM là như thế nào. Về phía học sinh kết quả điều tra cho thấy: HS chưa được tiếp cận với định hướng dạy học này, mà mới chỉ có một lượng nhỏ học sinh được tiếp cận với phương pháp dạy học dự án và dạy học tích hợp liên môn.

8

- Những khó khăn khi thực hiện dạy học STEM ở trường PTDTNT Qua kết quả điều tra cho thấy, khi nhắc đến khó khăn của việc thực hiện dạy học STEM đó là phương thức đánh giá thi cử chưa hoàn toàn phù hợp với phương thức dạy học ở trường phổ thông, do sự bất cập này mà xu thế chung của các trường phổ thông là “thi gì học đó”, khiến cho các giờ học thiên về giờ bài tập và nặng tính chất truyền thụ kiến thức. Cũng chính vì vậy làm cho các giáo viên “ngại” đổi mới phương pháp dạy và học sinh “ngại” vận động tiếp nhận các phương thức học mới. Ngoài ra, do đặc thù của trường dân tộc nội trú năng lực của học sinh còn nhiều hạn chế, kinh tế gia đình của học sinh hầu hết là khó khăn, học sinh được học theo chính sách của nhà nước, do vậy việc thực hiện dạy học STEM đối với toàn bộ học sinh trong trường là tương đối khó khăn, mà chỉ có thể áp dụng đối với một lượng học sinh nhất định. Thiết kế một giáo án dạy học theo định hướng giáo dục STEM đòi hỏi thời gian và công sức của giáo viên và của học sinh. Bởi lẽ, một phần do phương thức dạy học này còn mới lạ với hầu hết giáo viên và học sinh, phần khác do đặc thù nội dung bài học. Do đó, việc vận dụng phương pháp nào vào từng bài cụ thể cũng là một nghệ thuật của người giáo viên. 1.2.4. Lợi thế của việc tổ chức dạy học STEM trong dạy học ở trường nội trú Bên cạnh những khó khăn nêu ở trên, việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường nội trú cũng có những lợi thế nhất định, cụ thế: a. Chất lượng giảng dạy - Chương trình giảng dạy tại các trường nội trú đa dạng và toàn diện. - Số lượng học sinh trong lớp được kiểm soát tốt giúp cho sự tương tác giữa học sinh và giáo viên được thường xuyên hơn. - Đội ngũ giáo viên giàu kinh nghiệm và đầy tâm huyết, luôn xem trọng và tự hào với công tác giảng dạy của mình. b. Môi trường học tập và sinh hoạt - Do tính chất của trường nội trú, các học sinh luôn sinh hoạt, học tập và rèn luyện cùng nhau nên các hoạt động học tập theo nhóm được thực hiện dễ dàng và có hiệu quả. - Thời gian giao tiếp giữa giáo viên và học sinh nhiều hơn, tạo điều kiện cho việc giáo viên nắm bắt tâm lý, phát hiện năng lực riêng của từng học sinh. 9

c. Trang bị tri thức và kỹ năng sống - Các trường nội trú trang bị cho học sinh của mình không chỉ tri thức mà còn trao truyền cho học sinh những kỹ năng sống thiết thực. - Trong môi trường nội trú, các học sinh học được cách sống thân thiện và hòa đồng cùng bạn bè. - Các giáo viên truyền đạt kiến thức cho học sinh thông qua những bài học trong giáo trình và những bài học bổ ích từ kinh nghiệm thực tế làm phong phú thêm cho vốn sống của học sinh. Với những lợi thế ở trên, việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường nội trú là một việc thiết thực có thể triển khai dự kiến đem lại hiệu quả, nâng cao được chất lượng dạy và học của giáo viên và học sinh. 1.3. NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 1.3.1. Khái niệm năng lực Hình thành và phát triển năng lực có vai trò to lớn trong sự phát triển của mỗi con người. Nhiều công trình nghiên cứu đã đưa ra các khái niệm khá phong phú, đa dạng về năng lực tùy theo góc độ tiếp cận. Phạm trù năng lực thường được hiểu theo cách khác nhau và mỗi cách hiểu có những thuật ngữ tương ứng: “Năng lực là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong các tình huống thay đổi thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm cũng như sẵn sàng hành động”. [6] Theo dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể: “Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,…Năng lực của cá nhân được đánh giá qua phương thức và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống”. [5] Năng lực của học sinh là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ…phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống.

10

Định hướng phát triển năng lực cho học sinh có sự kết hợp chặt chẽ giữa các lực với nhau và trong mỗi quá trình hình thành năng lực đó, đều ẩn chứa trong đó năng lực giải quyết vấn đề: vấn đề được đặt ra – giải quyết vấn đề - hình thành kiến thức mới. 1.3.2. Năng lực giải quyết vấn đề là gì? Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng huy động kiến thức, kĩ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác nhằm thực hiện có hiệu quả những vấn đề nảy sinh hay những tình huống có vấn đề trong học tập, cuộc sống . [2] 1.3.3. Các cấp độ của năng lực giải quyết vấn đề. Năng lực giải quyết vấn đề có thể chia thành các cấp độ sau: - Phát hiện và làm rõ vấn đề. - Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống. - Đề xuất, lựa chọn giải pháp, thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề; đề xuất và phân tích được một số giải pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất. - Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề, suy ngẫm về cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới. Nhận ra ý tưởng mới, xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới và phức tạp từ các nguồn thông tin khác nhau. 1.3.4. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề. Bảng 1.4. Thành tố năng lực, chỉ số hành vi, mức độ biểu hiện của NLGQVĐ Năng lực

Chỉ số

thành tố

hành vi

Mức độ biểu hiện

1. Tìm

1.1. Tìm

M1: Quan sát, mô tả được các quá trình, hiện tượng trong

hiểu vấn

hiểu tình

tình huống để làm rõ vấn đề cần giải quyết

đề

huống vấn

M2: Giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cuối cùng cần

đề

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

1.2. Phát

M1: Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng,

hiện vấn đề

trình bày được một số câu hỏi riêng lẻ 11

cần nghiên

M2: Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng,

cứu

trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề cần 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

1.3. Phát

M1: Sử dụng được ít nhất một phương thức (văn bản,

biểu vấn đề

hình vẽ, biểu bảng, lời nói,…) để diễn đạt lại 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. Đề

2.1. Diễn

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

xuất giải

đạt lại tình

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

pháp

huống bằng

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

ngôn ngữ

M3: Diễn đạt lại được tình huống bằng nhiều cách khác

của chính

nhau một cách linh hoạt

mình 2.2. Tìm

M1: Bước đầu thu thập thông tin về kiến thức và phương

kiếm thông

pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ các nguồn khác

tin liên quan

nhau.

đến vấn đề

M2: 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. 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

M1: Thu thập, phân tích thông tin liên quan đến vấn đề;

giải pháp

xác định thông tin cần thiết để giải quyết vấn đề

giải quyết vấn đề 12

M2: Đưa ra phương án giải quyết vấn đề (đề xuất 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 3. Thực

3.1. Lập kế

M1: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể,

hiện giải

hoạch cụ thể diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng văn bản

pháp giải

để thực hiện

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

quyết vấn giải pháp

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

đề

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 3.2. Thực

M1: Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn đề cụ

hiện giải

thể, giả định (vấn đề học tập) mà chỉ cần huy động một

pháp

kiến thức, hoặc tiến hành một phép đo, tìm kiếm, đánh giá một thông tin cụ thể M2: Thực hiện được giải pháp trong đó huy động ít nhất hai kiến thức, hai phép đo,… để giải quyết vấn đề M3: 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

3.3. Đánh

M1: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn đề,

giá và điều

phát hiện ra sai sót, khó khăn

chỉnh các

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

bước giải

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

quyết cụ thể

M3: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn đề

ngay trong

, phát hiện ra sai sót, khó khăn, đưa ra những điều chỉnh

quá trình

và thực hiện việc điều chỉnh

thực hiện 4. Đánh

4.1. Đánh

M1: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp án và

giá việc

giá quá trình rút ra kết luận khi giải quyết vấn đề cụ thể M2: Đánh giá

giải quyết giải quyết 13

vấn đề,

vấn đề và

được kết quả cuối cùng và chỉ ra nguyên nhân của kết

phát hiện

điều chỉnh

quả thu được

vấn đề

việc giải

M3: Đánh giá việc giải quyết vấn đề. Đề ra giải pháp tối

mới

quyết vấn đề ưu hơn để nâng cao hiệu quả giải quyết vấn đề 4.2. Phát

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

hiện vấn đề

trong tình huống mới

cần giải

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

quyết mới

hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết 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.

[2] 1.3.5. Các 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, 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. 14

+ 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 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. 15

1.3.6. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh DTNT 1.3.6.1. Một số đặc điểm của dạy học tích hợp STEM - Là một quan niệm dạy học, bản chất là dạy học tích hợp (S, T, E, M) - Hướng tới giải quyết vấn đề thực tiễn. - Là hoạt động định hướng thực hành và định hướng sản phẩm. - Là hoạt động nhằm hình thành xúc cảm tích cực cho người học. - Là hoạt động dạy học nhằm phát triển kết hợp trí óc và chân tay. 1.3.6.2. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng STEM nhằm phát triển NLGQVĐ của học sinh Sau khi nghiên cứu và tham khảo tài liệu tôi thấy dù tổ chức theo hình thức nào thì cũng đều hướng đến mục tiêu đưa HS vào chủ thể nhận thức, phát huy tính tính cực của học sinh trong quá trình học tập và phát triển phẩm chất và năng lực học sinh. Quá trình học tập tích cực bao gồm các bước chính: - Trải nghiệm + Khi tổ chức dạy học, giáo viên cần dựa trên mục tiêu bài học và những kiến thức, kĩ năng đã có của học sinh mà thiết kế các hoạt động sao cho học sinh được trải nghiệm bằng cách huy động vốn học vấn đã có để tìm hướng giải quyết vấn đề. + Cách học này khơi gợi được hứng thú trong học tập, khám phá của học sinh. - Phân tích, rút ra kết quả + Qua hoạt động trải nghiệm, học sinh đã tiếp cận bước đầu với những kiến thức, kĩ năng mà bài học mang lại. + Trong bước phân tích, cần thiết kế các hoạt động học tập tạo cho học sinh huy động được kiến thức, kĩ năng đã có để thực hiện được việc chia sẻ, thảo luận và hợp tác mà rút ra kết luận cần thiết. + Ở bước này, giáo viên là người hỗ trợ học sinh chuẩn hóa những điều được rút ra từ bài học. - Luyện tập, củng cố + Trong giai đoạn luyện tập, củng cố, phải tổ chức cho học sinh tự mình giải quyết vấn đề, đồng thời có sự chia sẻ, thảo luận với bạn về cách giải quyết. 16

+ Để thiết kế hoạt động luyện tập, củng cố, phải xác định được những thuận lợi, khó khăn của học sinh, dự kiến được những tình huống học sinh cần sự hỗ trợ để có thể trợ giúp kịp thời. + Khi thực hiện các nhiệm vụ giúp củng cố kiến thức, kĩ năng mới, học sinh cũng đồng thời huy động, liên kết được với những kiến thức, kĩ năng cũ trước đó. - Vận dụng: + Trong hoạt động vận dụng, giáo viên hướng dẫn học sinh liên kết, sắp xếp, vận dụng các kiến thức, kĩ năng vừa được luyện tập, củng cố đồng thời kết hợp với vốn học vấn đã có để giải quyết vấn đề học tập hoặc vấn đề thực tiễn một cách sáng tạo. + Có thể tổ chức hoạt động này dưới hình thức những dự án học tập để học sinh thực hiện theo nhóm hoặc cá nhân; thông qua các dự án này, học sinh sẽ có cơ hội phát triển năng lực tổ chức, quản lí các hoạt động của cá nhân, của nhóm. Tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, do vậy trong quá trình xây dựng bài học, giáo viên phải căn cứ vào tiến trình giải quyết vấn đề trong học tập. Tiến trình giải quyết vấn đề trong học tập: Theo tác giả Nguyễn Ngọc Hưng, có thể tóm tắt các giai đoạn của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện và GQVĐ theo các bước sau: 1. Nảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, thí nghiệm (TN), bài tập, truyện kể lịch sử… 2. Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời) 3. Giải quyết VĐ: - Suy đoán giải pháp GQ VĐ: nhờ khảo sát lý thuyết và/hoặc khảo sát thực nghiệm - Thực hiện giải pháp suy đoán 4. Rút kết luận (kiến thức mới) 5. Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo Tóm lại, để xây dựng được bài học theo mục tiêu của luận văn thì cần phối hợp giữa các bước của dạy học tích cực với tiến trình giải quyết vấn đề trong học tập.

17

1.4. TÌM HIỂU CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 2018 1.4.1. Nội dung khái quát: Chương trình giáo dục phổ thông mới môn Vật lí 2018 sẽ được thực hiện sau 2024 (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) [3]. Nội dung kiến thức khái quát môn vật lí trong chương trình THPT bao gồm: Mạch nội dung

Lớp 10

Lớp 11

Lớp 12

Ghi chú

Mở đầu

x

Vật lí trong một số ngành nghề

x

Động học

x

Động lực học

x

Công, năng lượng, công suất

x

Động lượng

x

Chuyển động tròn

x

Biến dạng của vật rắn

x

Trái Đất và bầu trời

x

Chuyên đề 10.2

Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường

x

Chuyên đề 10.3

Chuyên đề 10.1

Trường hấp dẫn

x

Dao động

x

Sóng

x

Truyền thông tin bằng sóng vô tuyến

x

Trường điện (Điện trường)

x

Dòng điện, mạch điện

x

Mở đầu về điện tử học

x

Chuyên đề 11.1

Chuyên đề 11.2

Chuyên đề 11.3

Vật lí nhiệt

x

Khí lí tưởng

x

Trường từ (Từ trường)

x

Dòng điện xoay chiều

x

Vật lí hạt nhân và phóng xạ

x

Một số ứng dụng vật lí trong chẩn

x

Chuyên đề 12.2

x

Chuyên đề 12.3

Chuyên đề 12.1

đoán y học Vật lí lượng tử 18

1.4.2. Thời lượng thực hiện chương trình: Thời lượng dành cho cho mỗi lớp là 105 tiết trong một năm học (trong đó có 35 tiết dành cho các chuyên đề học tập). Cụ thể: Mạch nội dung

Lớp 10

Lớp 11

Lớp 12

Cả cấp học

(Số tiết)

(Số tiết)

(Số tiết)

(tỷ lệ %)

Mở đầu

4

1,3

Động học

16

5,1

Động lực học

18

5,7

Công, năng lượng, công suất

10

3,2

Động lượng

6

1,9

Chuyển động tròn

4

1,3

Biến dạng của vật rắn

4

1,3

Dao động

14

4,4

Sóng

16

5,1

Trường điện (Điện trường)

18

5,7

Dòng điện, mạch điện

14

4,4

Vật lí nhiệt

14

4,4

Khí lí tưởng

12

3,8

Trường từ (Từ trường)

18

5,7

Vật lí hạt nhân và phóng xạ

16

4,4

Chuyên đề 10.1

10

11,1

Chuyên đề 11.1

15

Chuyên đề 12.1 Chuyên đề 10.2

10 10

9,5

Chuyên đề 11.2

10

Chuyên đề 12.2 Chuyên đề 10.3

10 15

12,7

Chuyên đề 11.3

10

Chuyên đề 12.3 Đánh giá định kì

15 8

8

19

10

9,0

1.4.3. Nội dung, yêu cầu cần đạt chủ đề “Công, năng lượng, công suất” trong chương trình vật lí 10 Nội dung

Yêu cầu cần đạt - Chế tạo mô hình đơn giản minh hoạ được định luật bảo toàn năng lượng, liên quan đến một số dạng năng lượng khác nhau. - Trình bày được ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng từ vật

Công và năng lượng

này sang vật khác bằng cách thực hiện công. - Nêu được biểu thức tính công bằng tích của lực tác dụng và độ dịch chuyển theo phương của lực, nêu được đơn vị đo công là đơn vị đo năng lượng (với 1 J = 1 Nm); Tính được công trong một số trường hợp đơn giản. [3] - Từ phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều với vận tốc ban đầu bằng không, rút ra được động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật. - Nêu được công thức tính thế năng trong trường trọng lực đều,

Động năng

vận dụng được trong một số trường hợp đơn giản.

và thế năng

- Phân tích được sự chuyển hoá động năng và thế năng của vật trong một số trường hợp đơn giản. - Nêu được khái niệm cơ năng; phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng trong một số trường hợp đơn giản. [3] - Từ một số tình huống thực tế, thảo luận để nêu được ý nghĩa vật lí và định nghĩa công suất. – Vận dụng được mối liên hệ công suất

Công suất và hiệu suất

(hay tốc độ thực hiện công) với tích của lực và vận tốc trong một số tình huống thực tế. - Từ tình huống thực tế, thảo luận để nêu được định nghĩa hiệu suất, vận dụng được hiệu suất trong một số trường hợp thực tế. [3]

20

1.4.4. So sánh cấu trúc chủ đề nghiên cứu trong chương trình mới và chương trình hiện hành Căn cứ vào nội dung, cấu trúc, thời lượng thực hiện chương trình của chương trình Vật lí mới và nội dung, cấu trúc của chương trình sách giáo khoa hiện hành cho thấy: Chương trình vật lý mới

Chương trình hiện hành

Chủ đề “Công, năng lượng, công suất” Nội dung “Công, năng lượng, công suất” trong chương trình vật lý mới được xây được đưa vào đầu học kì 2, trong chương dựng trong thời lượng 10 tiết học, trên IV vật lý 10 THPT. Chương IV bao gồm cơ sở thực hiện các bài dạy cụ thể:

9 tiết trong đó 6 tiết lí thuyết, 3 tiết bài

- Công và năng lượng (2 tiết)

tập, cụ thể:

- Động năng và thế năng (3 tiết)

- Động lượng, định luật bảo toàn động

- Công suất và hiệu suất (2 tiết)

lượng (2 tiết)

- Bài tập (3 tiết)

- Công, công suất (1 tiết)

Việc phân chia số tiết cho từng bài và số - Động năng (1 tiết) tiết bài tập trong chủ đề là do tác giả - Thế năng (1 tiết) (Giáo viên dạy) căn cứ vào nội dung và - Cơ năng (1 tiết) yêu cầu cần đạt và ý tưởng thực hiện bài - Bài tập (3 tiết) Như vậy, nội dung “Công, năng lượng,

dạy mà phân chia cho hợp lí.

Khi biên soạn, các tác giả đã chú ý đến công suất” trong chương trình hiện hành cả nội dung kiến thức và nội dung kĩ chỉ chiếm 6 tiết ( 4 lý thuyết, 2 bài tập) năng, kết hợp hài hòa giữa truyền tải nội dung kiến thức với gợi mở phương pháp dạy và học. Tạo điều kiện cho học sinh nâng cao năng lực tự học, phát triển được năng lực giải quyết vấn đề. 1.5. TÌM HIỂU ĐẶC ĐIỂM TÂM LÝ GIÁO DỤC CỦA HỌC SINH TRƯỜNG THPT DTNT Trường phổ thông DTNT nằm trong hệ thống các trường công lập của cả nước, là nơi tạo nguồn cho các trường đại học, cao đẳng và trung học chuyên nghiệp, đào tạo nguồn nhân lực có trình độ văn hóa, kĩ thuật, có sức khỏe và phẩm chất tốt để 21

tham gia vào công cuộc đổi mới xây dựng quê hương miền núi, vùng dân tộc. Học sinh ở trường DTNT được Nhà nước bảo đảm các điều kiện cần thiết để hoạt động, học tập tập trung, được nhà trường tổ chức nuôi dạy và sinh hoạt nội trú ở trường trong quá trình học tập. Do đó, đây là một loại hình nhà trường mang tính chuyên biệt, tính chất đặc thù trõ nét với hai đặc điểm: Dân tộc và Nội trú. 1.5.1. Đặc điểm về hoạt động học tập Học tập là hoạt động chủ động của học sinh các trường DTNT. Ngoài các giờ học tập chính khóa, số thời gian còn lại trong ngày được nhà trường tổ chức, hướng dẫn để học sinh tham gia vào các hoạt động nhằm giáo dục và rèn luyện cho học sinh theo mục tiêu đào tạo của nhà trường. Một trong những hoạt động trọng tâm mang tính đặc thù của học sinh các trường DTNT là hoạt động tự học, tự rèn luyện. Hoạt động này thể hiện tính thống nhất giữa giáo dục và tự giáo dục, giữa quá trình dạy – học và tự học. Ở trường PT Vùng cao Việt Bắc: Buổi sáng là giờ học sinh khóa, học sinh lên lớp theo thời khóa biểu của nhà trường, có giáo viên trực tiếp lên lớp giảng dạy. Buổi chiều và buổi tối học sinh tự học tại lớp hoặc tại thư viện nhà trường, có cán bộ - giáo viên quản lý, hỗ trợ. Trong giờ tự học, ngoài việc học bài cũ, chuẩn bị bài mới các em sẽ hoàn thành các nhiệm vụ học tập được giáo viên giao trong giờ học chính khóa, học sinh có thể hoạt động cá nhân hoặc theo nhóm. Do đó, đây là một thuận lợi cho việc áp dụng các phương pháp học mới cho học sinh trường DTNT, trong đó là tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM. Khi giáo viên giao nhiệm vụ học tập, học sinh có thời gian chuẩn bị, học sinh ở tập trung nên việc hoạt động nhóm rất hiệu quả. 1.5.2. Đặc điểm tâm lý xã hội của học sinh trường DTNT Do ảnh hưởng của nền văn hóa của vùng miền, do ảnh hưởng của các quan điểm cổ hủ của chính những người lớn trong các gia đình ở các khu vực miền núi. Cho rằng, việc học là không cần thiết, chỉ cần biết chữ, biết tính toán là đủ. Cùng với nhiều nguyên nhân khác như kinh tế gia đình khó khăn, khoảng cách từ nhà đến trường quá xa…dẫn đến tình trạng các em đên tuổi nhưng không được đi học hoặc bỏ học; số học sinh theo học hết cấp hoặc thi vào đại học, cao đẳng rất ít. Vì vậy, đối với học sinh dân tộc miền núi nhu cầu học còn thấp. Khi bước vào độ tuổi 10 – 11 tuổi là độ tuổi các em bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ về trí não và việc học sẽ tác động 22

rất nhiều đến các em. Song các em lại trở thành một thành viên góp phần lao động sản suất trong gia đình và nhiều em đã lập gia đình ở độ tuổi 18. HS dân tộc cũng có đặc điểm tâm lý chung như những HS trường phổ thông khác, song bên cạnh đó, các em cũng có những đặc điểm riêng: - Tình cảm của các em học sinh dân tộc rất chân thực, mộc mạc, chân thành, yêu ghét rõ ràng, không có hiện tượng quanh co, đặc điểm tâm lý này không chỉ ảnh hưởng trong lối sống mà còn ảnh hưởng trong học tập. Bản thân tôi đã và đang trực tiếp giảng dạy các em học sinh dân tộc miền núi _ tại trường PT Vùng cao Việt Bắc, trong quá trình giảng dạy trên lớp khi thấy một em không có biểu hiện hợp tác, không chú ý nghe giảng hay tham gia xây dựng bài, GV đến hỏi han động viên nhưng các em chỉ trả lời rất hồn nhiên: “không hiểu đâu cô ơi, nên không chép bài”, từ cách trả lời đến trạng thái tâm lý của HS rất chân thực, rõ ràng, không cần biết nếu sau khi trả lời như vậy GV sẽ phản ứng như nào và với quan niệm rõ ràng “hiểu thì học, không thì thôi không cần học”, đặc điểm tâm lý này mang tính chất vùng miền rõ rệt, văn hóa, lối sống địa phương đã ảnh hưởng rất lớn đến tâm lý các em. Sau khi tìm hiểu được biết HS đó là Ly Kỳ Hừ người dân tộc La Hủ, trước khi đến học tập tại trường PT Vùng cao Việt Bắc, HS Hừ học tại địa phương (Mường Tè – Lai Châu), nhưng việc học không được chú trọng bởi những quan niệm cổ hủ của gia đình chỉ cần học để biết chữ và biết tính toán là đủ. - Tình cảm của HS dân tộc rất độc đáo, khi các em đã biết nhau, cảm thấy hợp tính hợp nết chơi với nhau rất thân, biết chia sẻ với nhau, thậm chí bảo vệ nhau, bao che cho nhau, phần nào đó cũng ảnh hưởng không tốt đến việc quản lý giáo dục các em. Song bên cạnh đó, với tinh thần tập thể cao lại mang lại tính tích cực trong các hoạt động học tập, các em có kĩ năng hơn trong các hoạt động cụ thể: khi GV giao một nhiệm vụ học tập yêu cầu hoạt động nhóm, với tinh thần đoàn kết và biết chia sẻ đã giúp các em nhanh chóng hoàn thành được nhiệm vụ học tập. - Ngoài ra HS dân tộc còn thể hiện những cá tính rất riêng, các em có phần bảo thủ từ trong nếp sống đến học tập, do vậy việc vận dụng các phương pháp học tập mới, kết hợp giữa các phương pháp với nhau để tác động đến tâm lý HS là rất cần thiết.

23

1.5.3. Đặc điểm phát triển thể chất của học sinh trường DTNT Sự phát triển về thể chất của học sinh các trường phổ thông DTNT có hai đối tượng, đối tượng thứ nhất là học sinh trung học cơ sở, tuổi từ 12 – 15 tuổi (học lớp 6 lên lớp 9); đối tượng thứ hai là HS trung học phổ thông, tuổi từ 16 – 18 tuổi (học lớp 10 đến lớp 12). Đây là giai đoạn học sinh phát triển về thể chất như: hệ xương, cơ bắp, tạo ra nét đẹp của người thanh niên. Các tố chất về thể lực: sức mạnh, sức bền bỉ, dẻo dai, linh hoạt đều phát triển ổn định của các tuyến nội tiết cũng như sức tăng trưởng của các hooc – môn nam và nữ. Học sinh trường phổ thông Vùng cao Việt Bắc có độ tuổi từ 15 đến 19 tuổi (lớp 9 đến lớp 12 và lớp dự bị đại học). Ở các độ tuổi khác nhau thì đặc điểm tâm lý lứa tuổi, sức khở thể trạng con người khác nhau. Trong các hoạt động ngoài giờ lên lớp, nhà trường luôn chú trong các hoạt động thể dục thể thao (tổ chức các câu lạc bộ bóng rổ, câu lạc bộ bóng chuyền, câu lạc bộ cầu lông, câu lạc bộ võ thuật…) nhằm rèn luyện nâng cao sức khỏe cho học sinh. Đồng thời, có các hoạt động nhằm nâng cao đời sống tinh thần cho học sinh (như câu lạc bộ ghi ta, câu lạc bộ sách, chương trình phát thanh…) Có thể nói, ở trường DTNT ngoài việc chú trọng cho học sinh học các môn văn hóa, thì học sinh cũng được phát triển một cách toàn diện về Đức – Trí – Thể - Mĩ. Đây cũng là một trong những yếu tố quan trọng giúp nâng cao tinh thần học tập của học sinh trong môi trường học tập xa gia đình. Các trường DTNT được thành lập tạo thành chiếc nôi văn hóa cho con em đồng bào dân tộc thiểu số ở các tỉnh. Với các chính sách ưu đãi của nhà nước, đã thu hút được rất nhiều con em đồng bào các dân tộc đến với nền văn hóa học, trong đó có các dân tộc thiểu số. Khi các em hội tụ lại chung một mái trường, do đến từ nhiều vùng miền khác nhau nên nền văn hóa cũng có phần khác nhau, điều này cũng phần nào ảnh hưởng đến tâm lý các em. Sự dụt dè, nhút nhát là một trong những đặc điểm của học sinh trường DTNT. Tìm hiểu HS trường PT Vùng cao Việt Bắc được biết HS trong trường được phân hóa thành ba đối tượng, mỗi đối tượng có đặc điểm về học tập, tâm lý, thể chất khác nhau: + Đối tượng 1: là các em HS dân tộc miền núi đã học trường nội trú từ THCS (từ lớp 6), với các em HS này đối với cuộc sống tập thể, sinh hoạt trong nội trú không còn bỡ ngỡ. Sống xa gia đình từ nhỏ, các em cũng ít bị ảnh hưởng bởi các phong tục 24

vùng miền. Tuy nhiên, sống và học tập trong môi trường nội trú quá sớm nên các em ít va chạm với cuộc sống thực tiễn, khả năng giao tiếp của các em bị hạn chế, việc liên hệ giữa thực tiễn và kiến thức trong bài học gần như không có. + Đối tượng 2: là các em HS dân tộc miền núi bắt đầu học nội trú khi bước vào cấp THPT (từ lớp 10), với các em HS này từ nhỏ sống với gia đình, ngoài việc học tập các em còn phải giúp bố mẹ các công việc gia đình, có những em còn phải lên lương, lên rẫy phụ giúp bố mẹ và chính những công việc đó đã tạo lên sức khỏe bền bỉ deo dai cho các em đồng thời đưa các em đến gần với thiên nhiên, với cuộc sống thực tiễn hơn. Do đó, những HS này khi nhìn nhận một vấn đề thường rất chân thực và đơn giản, sự liên hệ giữa kiến thức trong bài học và thực tiễn rất tốt, song các em rất nhút nhát, khả năng giao tiếp kém, không mạnh dạn trong cuộc sống cũng như trong quá trình học tập. Cuộc sống nội trú đối với các em cũng hoàn toàn mới mẻ, bước đầu ảnh hưởng không nhỏ đến tâm lý của các em (như nỗi nhớ nhà, chưa quen với cuộc sống tự lập, cuộc sống tập thể…). + Đối tượng 3: là các em HS dân tộc hoặc dân tộc kinh nhưng sống tại thành phố, số HS này chiếm không nhiều, trung bình mỗi lớp có khoảng 5/45 HS. Những HS này không ở nội trú mà sống và sinh hoạt tại gia đình, sống tại thành phố các em có điều kiện được tiếp xúc với xã hội hiện đại nhiều hơn, khả năng giao tiếp của các em khá tốt và mạnh dạn trong các hoạt động phong trào. Song cũng vì điều kiện kinh tế xã hội hiện đại làm cho cuộc sống của các em xa rời thực tế, xa rời các hiện tượng tự nhiên. Từ các phân tích trên cho thấy HS dân tộc có kỹ năng sống đặc thù vùng miền, có kỹ năng trong các hoạt động tập thể, có những kinh nghiệm truyền thống, trong các hoạt động rất linh hoạt song năng lực giao tiếp còn kém, năng lực tính toán chậm, kỹ năng sử dụng công nghệ thông tin kém, tuy nhiên trong một lớp học với ba đối tượng HS trên lại có thể giúp đỡ lẫn nhau, hỗ trợ nhau, bù đắp các thiếu sót của nhau. Để đạt được mục tiêu giáo dục trong thời đại công nghệ mới, cần phải áp dụng các phương pháp học tập phù hợp với đối tượng HS, qua phân tích tôi thấy việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh DTNT là rất cần thiết, khi thực hiện được sẽ phát triển được các năng lực còn thiếu hụt ở mỗi đối tượng HS và phát huy được các năng lực vốn có. 25

1.6. TÌM HIỂU THỰC TRẠNG VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÔNG, NĂNG LƯỢNG, CÔNG SUẤT” Ở TRƯỜNG THPT DTNT 1.6.1. Mục đích điều tra - Tìm hiểu được thực trạng của việc tổ chức dạy học chủ đề “ Công, năng lượng, công suất” lớp 10 cơ bản, phát hiện những nguyên nhân, khó khăn của giáo viên trong quá trình dạy học, khó khăn của học sinh trong quá trình học tập chủ đề “Công, năng lượng, công suất”. Từ đó, tìm ra giải pháp và có cơ sở tổ chức hoạt động học tập phù hợp với học sinh, nâng cao hiệu quả dạy và học Vật lí nói chung và phần kiến thức chủ đề “Công, năng lượng, công suất” Vật kí 10 cơ bản nói riêng. - Tìm hiểu cơ sở vật chất trang thiết bị hỗ trợ cho việc dạy học vật lí nói chung và học chủ đề “Công, năng lượng, công suất” nói riêng. - Tìm hiểu những khó khăn và sai lầm học sinh hay mắc phải khi học các bài học trong chủ đề, từ đó tìm ra nguyên nhân của những khó khăn này, làm cơ sở để soạn thảo hai bài học trong chủ đề theo mục đích nghiên cứu. 1.6.2. Phương pháp, nội dung điều tra Tôi sử dụng các phương pháp sau: - Thăm dò giáo viên (trao đổi trực tiếp, dự giờ) - Điều tra học sinh ( dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, dự giờ) - Trao đổi với tổ trưởng bộ môn, cán bộ cốt cán tìm hiểu về những chủ trương đổi mới phương pháp dạy và học trong nhà trường. 1.6.3. Kết quả điều tra 1.6.3.1. Về cơ sở vật chất, đồ dùng dạy học phục vụ cho việc dạy và học vật lí Trường tôi điều tra là trường PT Vùng Cao Việt Bắc đây là trường chuyên biệt vì vậy cơ sở vật chất được trang bị tương đối đầy đủ. - Trường có phòng thí nghiệm được trang bị khá đầy đủ dụng cụ thí nghiệm, đủ số phòng học để học một ca, các phòng học đều có đầy đủ ổ điện, bàn học cũng như các thiết bị khác phục vụ cho giảng dạy. - Trường đã có trang thiết bị hiện đại để phục vụ giảng dạy nhưng vẫn chưa có phòng học bộ môn. Với các giờ học lí thuyết cần sử dụng thí nghiệm, giáo viên phải mất nhiều thời gian để di chuyển đồ dùng thí nghiệm lên phòng học, lắp thí nghiệm và thiết bị dạy học, hết giờ học giáo viên lại phải di chuyển sáng lớp học khác. Thiết 26

bị hỗ trợ như máy chiếu cũng chưa được trang bị sẵn tại lớp học. Điều này gây nhiều khó khăn cho giáo viên trong quá trình giảng dạy. - Về sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập của bộ môn Vật lí được cung cấp đầy đủ, thuận tiện cho việc dạy và học của giáo viên và học sinh. - Về thư viện thì trường đã có thư viện bố trí phục học sinh và giáo viên cả ba buổi sáng, chiều và tối vào tất cả các ngày trong tuần. Sách tham khảo tương đối nhiều và phù hợp với xu hướng đổi mới chương trình và phương pháp dạy học Vật lí hiện nay. Đây là một thuận lợi lớn đối với cả giáo viên và học sinh. Đội ngũ giáo viên đảm bảo về chất lượng số lượng, nhiệt tình và tâm huyết với nghề (Tổ vật lí trường PT Vùng cao Việt Bắc có 10/12 giáo viên đạt trình độ Thạc sĩ). Khuôn viên nhà trường rộng, thoáng, đẹp tạo điều kiện thuận lợi cho các em học tập, sinh hoạt và vui chơi. Nhận xét: Qua điều tra tôi thấy, trường đều đã trang bị tương đối đầy về cơ sở vật chất để phục vụ cho quá trính dạy và học. Bản thân giáo viên đã quan tâm đến việc dạy học của mình song chưa đồng đều, một số giáo viên cần cố gắng để đáp ứng được yêu cầu đổi mới hiện này. 1.6.3.2. Đặc điểm dạy học vật lí ở trường THPT dân tộc nội trú Đối với giáo viên: - Về trình độ: 100% giáo viên đạt trình độ chuẩn và trên chuẩn. Tất cả các giáo viên đều có đầy đủ sách giáo khoa, sách bài tập, sách giáo viên, phân phối chương trình. Đầu năm học 2019 – 2020 các giáo viên đều có tài liệu về chương trình giáo dục phổ thông mới. Một số giáo viên đã sưu tầm được nhiều đầu sách tham khảo hay phụ vụ cho công tác giảng dạy. - Về kế hoạch dạy học: Nhìn chung tất cả các giáo viên đều soạn bài trước khi lên lớp, thực hiện đầy đủ các bước lên lớp theo quy định. Một số kế hoạch dạy học đã có sự thay đổi chỉnh sửa bổ sung tiếp cận với các phương pháp dạy học mới, lấy học sinh làm trung tâm, là chủ thể nhận thức. Song bên cạnh đó, vẫn có một số thầy cô soạn bài theo phương pháp diễn giảng, ít xây dựng tình huống có vấn đề, chưa phát huy được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. - Về phương pháp giảng dạy: ít xây dựng tình huống học tập, giáo viên có đặt câu hỏi nhưng chỉ là những câu hỏi ở mức tái hiện kiến thức đã học. Phương pháp 27

dạy học chủ yếu vẫn nặng về giảng giải, thông báo về kiến thức theo trình tự sách giáo khóa, nhấn mạnh cho học sinh ghi nhớ những nội dung quan trọng trong bài học, còn vai trò tổ chức, định hướng của giáo viên chưa thể hiện rõ. Việc tổ chức dạy học vật lí theo định hướng giáo dục STEM là chưa có, mới bước đầu có một số bài giảng tích hợp, liên môn ở một số môn học: Sinh học, Hóa học, Vật lí, Địa lí. Đối với học sinh - Học sinh nội trú phần lớn là các học sinh dân tộc miền núi, nên các em còn dụt dè, nhút nhát, chưa chủ động trong hoạt động nhận thức. Học sinh chủ yếu ngồi nghe giáo viên giảng giải, đọc cho ghi chép, chưa tích cực xây dựng kiến thức mới. Rất ít khi thấy các em phát biểu xây dựng bài hay đặt câu hỏi thắc mắc. Đặc biệt là học sinh dân tộc thiểu số phần lớn các em không phát biểu và đưa ra một ý kiến gì. - Đến từ các vùng miền khác nhau, văn hóa giáo dục cũng mang tính vùng miền, khi đến với trường THPT các em lại bắt đầu được tiếp cận những phương pháp mới, vì vậy phải mất một khoảng thời gian để các em làm quen. - Về kiến thức: học sinh chủ yếu là chấp nhận từ lời giảng của giáo viên, không chịu khó tìm tòi, học hỏi, khi học chủ yếu học ở vở ghi và có kiểm tra thì mới học. 1.6.3.3. Những khó khăn của giáo viên và học sinh - Phần kiến thức cơ bản về các chủ đề này tương đối dài và khó, lượng kiến thức dành cho mỗi tiết học nhiều, một số kiến thức bắt học sinh công nhận. Đặc biệt phần kiến thức về thế năng, mối quan hệ giữa độ biến thiên động năng, thế năng, cơ năng với công của lực. Thí nghiệm dùng cho chủ đề này hiện tại trên phòng thí nghiệm là không có, hầu hết phương pháp dạy học dựa trên suy luận lý thuyết và công nhận kiến thức. Việc vận dụng các phần mềm hỗ trợ dạy học còn nhiều hạn chế, vì thế có thể nói đây là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng dạy học. - Đồng thời một số học sinh do hoàn cảnh gia đình, điều kiện còn khó khăn nên việc học tập của các em chưa được quan tâm. Vì vậy một số học sinh bị rỗng kiến thức từ các lớp dưới, không có động lực, không có phương pháp học đúng đắn, kĩ năng quan sát, kĩ năng diễn đạt yếu, khả năng tiếp nhận thông tin còn chậm. Ngoài ra học sinh dân tộc thiểu số ngoan nhưng rụt rè, nhút nhát, ngại tiếp xúc với giáo viên. 1.6.3.4. Hướng khắc phục khó khăn trong việc dạy và học vật lí và kiến nghị * Về phía giáo viên 28

- Trước khi dạy phần kiến thức “Công, năng lượng, công suất” giáo viên cần kiểm tra xem học sinh có được những kiến thức cơ bản nào về nội dung công, công suất, động năng, cơ năng...đã học ở trung học cơ sở. Từ đó, giáo viên xây dựng giáo án phù hợp với đối tượng học sinh. - Khi dạy phần kiến thức về chủ đề “Công, năng lượng, công suất” nên cố gắng vận dụng những tình huống thực tế, kết hợp với các phần mềm hỗ trợ dạy học trong quá trình xây dựng, hình thành kiến thức mới. Đồng thời, động viên, khích lệ, tôn trọng,...kịp thời, để giúp học sinh xóa tan mặc cảm, tự ti, nhút nhát, mạnh dạn bày tỏ ý kiến riêng về một đơn vị kiến thức nào đó đang tìm hiểu giải quyết. - Với mỗi kiến thức cụ thể, bài cụ thể phải thiết kế tiến trình dạy học, lựa chọn phương pháp và phương tiện dạy học phù hợp với nội dung, đặc điểm học sinh, cơ sở vật chất... - Xây dựng hệ thống các câu hỏi định hướng để học sinh giải quyết vấn đề, mức độ câu câu hỏi phù hợp với khả năng nhận thức, không quá dễ và cũng không quá khó. Lúc đó mới kích thích được tính tò mò và nhu cầu nhận thức, phát triển được tư duy, năng lực của học sinh. - Phải dành thời gian cho việc soạn thoạn giáo án với những mục tiêu cụ thể rõ ràng, xây dựng những tình huống học tập cho học sinh đồng thời phải tổ chức cho học sinh hoạt động kích thích hứng thú học tập, lôi cuốn học sinh vào quá trình học tập một cách tích cực tự giác. Trong mỗi bài học phải có sự liên hệ giữa các kiến thức đã học và kiến thức mới với các tình huống thực tiễn (nếu có) để học sinh nắm được kiến thức một cách liên tục, toàn diện, không bị đứt quãng. Giáo viên cần tiếp cận đổi mới phương pháp, tham gia (hoặc tham khảo) các nội dung tập huẩn về dạy học tích hợp theo định hướng giáo dục STEM để từ đó giáo viên bước đầu biết cách tiếp cận định hướng dạy học mới. Sau đó trên cơ sở các kiến thức, kĩ năng cần đạt xây dựng các hoạt động học tập theo từng bước, từng phần từ đó nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. - Cần quan tâm rèn luyện cho học sinh những kĩ năng quan sát các hiện tượng thực tế, rèn luyện tư duy, logic, sử dụng ngôn ngữ vật lí. * Về phía nhà trường - Cần quan tâm đặc biệt đến việc đổi mới phương pháp dạy học, tổ chức cho giáo viên các buổi tập huấn tiếp cận với chương trình giáo dục STEM trong dạy học 29

ở trường phổ thông, đặc biệt đối với các bộ môn khoa học tự nhiên nói chung và môn vật lí nói riêng. - Trang bị cho đội ngũ giáo viên thường xuyên cập nhật những tài liệu mới phục vụ cho chuyên môn. Thường xuyên tổ chức các buổi sinh hoạt chuyên môn theo chủ đề, tổ chức dạy thử nghiệm theo phương pháp mới (dạy học theo định hướng giáo dục STEM).

30

KẾT LUẬN CHƯƠNG I Trên đây chúng tôi đã trình bày những cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trường THPT DTNT. Trong chương này chúng tôi đã làm rõ được một số vấn đề sau: - Làm rõ cơ sở lý luận của phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh - Tìm hiểu thực trạng dạy và học Vật lí ở các trường THPT DTNT, chỉ ra được những khó khăn của giáo viên và học sinh khi dạy và học phần kiến thức chủ đề “Công, năng lượng, công suất” - Tìm hiểu cấu trúc chủ đề “Công, năng lượng, công suất” trong chương trình Vật lí mới. - Tìm hiểu được đặc điểm tâm sinh lý lứa tuổi, đặc điểm giáo dục thể chất của học sinh dân tộc nội trí. Từ đó đưa ra được các phương pháp dạy học phù hợp. - Tìm hiểu và đưa ra được quy trình tổ chức dạy học STEM phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh dân tộc nội trú. - Làm rõ được vai trò của giáo dục STEM trong dạy học nói chung và dạy học Vật lí nói riêng, là một vấn đề mới đối với hầu hết các trường THPT. Định hướng dạy học này có thể áp dụng được đối với trường THPT DTNT và khi thực hiện được sẽ đem lại hiệu quả tốt trong dạy học đặc biệt trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh DTNT.

31

Chương II XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “CÔNG, NĂNG LƯỢNG, CÔNG SUẤT” (VẬT LÍ 10) THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 2.1. PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC CHUNG, NĂNG LỰC ĐẶC THÙ 2.1.1. Phẩm chất, năng lực chung Chương trình giáo dục phổ thông mới sẽ hình thành và phát triển cho học sinh 5 phẩm chất chủ yếu là yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực trách nhiệm. [16] Chương trình cũng hình thành và phát triển cho HS các năng lực cốt lõi gồm: - Năng lực chung: + Năng lực tự chủ và tự học + Năng lực giao tiếp và hợp tác + Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo - Năng lực chuyên môn: năng lực ngôn ngữ, tính toán, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, công ngh, tin học, thẩm mỹ, thể chất. [16] 2.1.2. Năng lực khoa học tự nhiên Năng lực KHTN là năng lực đặc thù, được hình thành và phát triển cho HS trong quá trình dạy học môn KHTN Bảng 2.1. Biểu hiện cụ thể của các NL thành phần của NLKHTN [17] NL thành phần

Biểu hiện cụ thể - Gọi tên, nhận biết các đối tượng, sự kiện, khái niệm hoặc quá trình tự nhiên. - Trình bày đặc điểm, vai trò của các đối tượng và quá

NL nhận thức kiến thức trình tự nhiên. KHTN

- Phân loại các vật, sự vật theo các tiêu chí khác nhau. - So sánh, lựa chọn các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình dựa theo tiêu chí.

32

- Hiểu biết thuật ngữ, kí hiệu, công thức, quy tắc, sơ đồ, biểu đồ. - Trình bày được nội dung của các khái niệm cơ bản, NL sử dụng ngôn ngữ

thuyết, đinh luật, định lí.

KHTN

- Sử dụng thuật ngữ, kí hiệu, công thức, sơ đồ, biểu đồ để biểu đạt vấn đề khoa học bằng hình thức nói, viết. - Xác định được từ khóa trong văn bản khoa học. - Vận dụng được ngôn ngữ khoa học trong tình huống cụ thể. - Phân tích được tình huống trong học tập. - Phát hiện và đề xuất tình huống có vấn đề liên quan đến KHTN.

NL phát hiện và giải - Xác định, tìm hiểu được các thông tin liên quan đến vấn quyết vấn đề liên quan đề cần giải quyết. đến KHTN

- Đưa ra phán đoán, xây dựng giả thuyết khoa học. - Đề xuất biện pháp giải quyết vấn đề. - Lập kế hoạch giải quyết vấn đề. - Thực hiện kế hoạch đã đề ra. - Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ - Hệ thống được kiến thức KHTN theo các tiêu chí. - Phát hiện nội dung kiến thức KHTN được ứng dụng

NL sử dụng kiến thức trong các vấn đề, lĩnh vực khác nhau. KHTN vào giải quyết - Phân tích, tổng hợp kiến thức KHTN và vận dụng vào vấn đề thực tiễn

thực tiễn. - Tìm tòi, phát hiện các vấn đề trong thực tiễn liên quan đến kiến thức KHTN. - Sử dụng kiến thức KHTN để giải quyết vấn đề thực tiễn. - Nghiên cứu, chuẩn bị nội dung thực hành thí nghiệm. - Nắm vững quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm. - Tiến hành thí nghiệm đúng quy trình.

33

NL

thực

hành

thí - Quan sát thí nghiệm cẩn thận, chi tiết, đầy đủ và đúng

nghiệm và vận dụng phương pháp. trong cuộc sống

- Mô tả thí nghiệm đầy đủ, khoa học. - Giải thích được các hiện tượng xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm. - Vận dụng thí nghiệm vào cuộc sống trong một số trường hợp thích hợp. - Tổng kết, đánh giá sau khi tiến hành thí nghiệm.

NL quan sát, thu thập, - Xác định được nội dung chính cần quan sát. xử lí và sử dụng số liệu - Quan sát, theo dõi đối tượng quan tâm. thực nghiệm

- Ghi chép, chụp ảnh, quay phim sự thay đổi của các số liệu, đại lượng liên quan. - Vẽ sơ đồ, biểu đồ biểu diễn các số liệu thu được. - Tính toán, xử lí số liệu theo các phương trình, công thức. - Xử lí số liệu thu được và rút ra kết luận. - Xác định nguyên nhân sai số, giải thích. - Phân tích dữ kiện thực nghiệm.

NL đánh giá định tính - Giải thích kết quả thực nghiệm. và định lượng kết quả - Tính toán các đại lượng đặc trưng của quá trình thực thực nghiệm

nghiệm. - Biện luận kết quả. - Thảo luận, thống nhất với các thành viên của nhóm về nội dung báo cáo. - Lựa chọn nội dung sẽ trình bày, báo cáo. - Tập hợp tất các vấn đề liên quan đến nội dung sẽ báo

NL báo cáo, trình bày cáo. và công bố kết quả thực - Tóm tắt được quy trình các bước tiến hành nhiệm vụ hiện nhiệm vụ được được giao. giao.

- Tổng hợp kết quả công việc đã tiến hành. - Giải thích được nguyên nhân dẫn đến các hiện tượng xảy ra. 34

- Trình bày kết quả dưới các hình thức như bản báo cáo, bản trình chiếu, bài báo cáo khóa học... - Báo cáo kết quả công việc. - Thảo luận về các vấn đề liên quan đến nội dung báo cáo. 2.2. BẢNG PHÂN TÍCH CHỦ ĐỀ Bảng 2.2. Bảng phân tích chủ đề “Công, năng lượng, công suất” 1. Công và năng lượng Yêu cầu cần đạt

Góp phần phát triển PC, NL chung

Nội dung chính

Năng lực KHTN

- Nêu được biểu thức + Tự chủ và tự + Phân tích được tình + tính công, nêu được đơn học

huống trong học tập.

Khái

niệm

công cơ học.

vị đo công là đơn vị đo + Giao tiếp và + Nhận biết và nêu + Công thức tính năng lượng (với 1 J = 1 hợp tác

được khái nhiệm công công cơ học.

Nm); Tính được công

cơ học.

trong một số trường hợp

+ Xác định, tìm hiểu học

đơn giản.

được các thông tin liên + Các ví dụ về

+ Đơn vị công cơ

quan đến công cơ học. công cơ học. + Đưa ra phán đoán, xây dựng được biểu thức tính công. + Tìm tòi, lấy được các ví dụ thực tiễn liên quan đến công cơ học. - Trình bày được ví dụ + Tự chủ, tự + Hệ thống được các + Các ví dụ chứng tỏ có thể truyền học năng lượng từ vật này +

kiến thức liên quan. Giao

chứng tỏ có thể

tiếp, + Vận dụng kiến thức truyền học

giải

năng

sang vật khác bằng cách hợp tác

đã

thích lượng từ vật này

thực hiện công.

chứng minh cho một sang vật khác số trường hợp cụ thể

bằng cách thực hiện công.

35

- Chế tạo mô hình đơn + Giao tiếp hợp + Đề xuất giải pháp Mô hình minh giản minh hoạ được sự tác.

chế tạo mô hình.

họa sự chuyển

chuyển hóa toàn năng + Giải quyết + Lập kế hoạch chế hóa năng lượng. lượng, liên quan đến vấn đề và sáng tạo mô hình một số dạng năng lượng tạo.

+ Thực hiện chế tạo

khác nhau.

mô hình. + Báo cáo, trình bày công bố sản phẩm.

2. Động năng và thế năng Yêu cầu cần đạt

Góp phần phát triển PC, NL chung

-

Từ

phương

Nội dung chính

Năng lực KHTN

trình + Tự chủ, tự + Phân tích tình huống +

chuyển động thẳng biến học

Khái

niệm

có vấn đề, phát hiện động năng.

đổi đều với vận tốc ban + Giải quyết vấn đề cần giải quyết.

+ Đơn vị động

đầu bằng không, rút ra vấn đề

+ Nhận biết và nêu năng

được động năng của vật

được khái niệm động + Biểu thức tính

có giá trị bằng công của

năng.

lực tác dụng lên vật.

+ Hệ thống kiến thức + Mối quan hệ

động năng

đã học về chuyển động giữa công và độ thẳng biến đổi đều và biến thiên động công cơ học.

năng.

+ Phân tích rút ra được mối quan hệ giữa công và động năng. + Vận dụng được kiến thức động năng giải thích vào thực tiễn. - Nêu được công thức + Tự chủ, tự + Phân tích tình huống + Khái niệm thế tính thế năng trong học.

có vấn đề, phát hiện năng

trọng

trường trọng lực đều, + Giải quyết vấn đề cần giải quyết.

trường, đơn vị

vận dụng được trong vấn đề.

thế năng.

36

một số trường hợp đơn

+ Đưa ra được phán + Biểu thức tính

giản.

đoán, giả thuyết phù thế năng trọng hợp.

trường.

+ Nhận biết, trình bày + Liên hệ giữa được khái niệm thế công của trọng năng trọng trường.

lực và độ giảm

+ Vận dụng kiến thức thế năng. thế năng trong một số bài toán đơn giản và trong thực tiễn. - Phân tích được sự Giao tiếp, hợp + Phân loại được hai Sự chuyển hóa chuyển hoá động năng tác.

dạng

năng

lượng: năng lượng giữa

và thế năng của vật

động năng và thế động năng và thế

trong một số trường hợp

năng.

đơn giản.

+ Phân tích tổng hợp

năng.

kiến thức giải thích được sự chuyển năng lượng, vận dụng vào thực tiễn. - Nêu được khái niệm + Tự chủ, tự + Nhận biết, nêu được + Khái niệm cơ cơ năng; phát biểu được học.

khái niệm cơ năng, năng, đơn vị cơ

định luật bảo toàn cơ + Giải quyết biểu thức tính cơ năng. năng. năng và vận dụng được vấn đề

+ Phân tích, đưa ra + Biểu thức tính

định luật bảo toàn cơ

phán đoán giả thuyết cơ năng.

năng

phù hợp.

trong

một

trường hợp đơn giản.

số

+ Định luật bảo

+ Vận dụng kiến thức toàn cơ năng. vào giải quyết bài toán liên quan

37

2.3. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Căn cứ vào thời lượng chương trình [3] chủ đề này thực hiện trong 10 tiết. Hai bài học “Công và năng lượng”; “Động năng và thế năng” được dự kiến thực hiện trong 5 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) 2.3.1. Chuỗi hoạt động và mạch nội dung Bài học: Công và năng lượng Tiết 1 (T) (P)

Chuỗi hoạt động và mạch nội dung - Hệ thống kiến thức đã học, đưa ra khái niệm công cơ học - Lấy ví dụ về công cơ học trong thực tế - Rút ra biểu thức tính công và nhận xét về giá trị công - Phân tích ví dụ thực tế để chứng minh có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công.

2 (C) (V)

- Vận dụng kiến thức giải quyết bài toán đơn giản về công cơ học - Chế tạo mô hình minh họa định luật bảo toàn năng lượng Bài học: Động năng thế năng

1 (T) (P)

- Hệ thống kiến thức đã học, đưa ra khái niệm động năng, thế năng. - Lấy ví dụ trong thực tế các vật có động năng, thế năng. - Phân tích, rút ra biểu thức tính động năng, thế năng.

2 (P) (C) - Phân tích các ví dụ thực tế để chứng minh sự chuyển hóa năng lượng (V)

giữa động năng và thế năng. - Vận dụng kiến thức giải quyết được bài toán đơn giản về động năng và thế năng.

3 (P) (C)

- Phân tích ví dụ thực tế từ đó hình thành khái niệm cơ năng. - Rút ra biểu thức tính cơ năng của vật trong trọng trường - Rút ra định luật bảo toàn cơ năng - Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng vào một số trường hợp đơn giản.

38

2.3.2. Kế hoạch dạy học 2.3.2.1. Kế hoạch dạy học bài “Công và năng lượng” Hoạt động theo

Gợi ý tổ chức hoạt động

Căn cứ đánh

Phương tiện

giá

dạy học

mạch nội dung

- Hệ thống kiến Hoạt động 1: Khái niệm công - Kết quả thảo Phiếu học tập thức đã học đưa cơ học ra

khái

luận về khái 1: Hình ảnh,

niệm - GV đưa ra một số hình ảnh, niệm công cơ video thực tế

công cơ học.

yêu cầu học sinh phân biệt học.

về

công

cơ

Bảng

hệ

- Lấy ví dụ về hình ảnh liên quan đến công cơ - Kết quả lấy học. công

cơ

học học.

trong thực tế

ví dụ

- HS được sử dụng sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, thảo luận đưa ra khái niệm công cơ học, kí hiệu, đơn vị công. - HS thảo luận lấy ví dụ về công cơ học trong thực tế. - GV nhận xét, đánh giá kết quả hoạt động nhóm của HS. - GV chốt kiến thức.

- Rút ra biểu Hoạt động 2: Biểu thức tính thức tính công, công cơ học nhận xét

- GV yêu cầu HS hệ thống kiến - Kết quả hệ thức về cách tính công đã học. thống

kiến thống các kiến

- GV giao nhiệm vụ học tập cho thức đã học.

thức đã học về

các nhóm thông qua phiếu học

công cơ học.

tập.

- Kết quả việc - Phiếu học tập

- HS hoạt động nhóm, thảo thực

hiện 2: bài toán xác

luận và rút ra được biểu thức nhiệm vụ học định công của tính công cơ học trong trường tập. hợp tổng quát.

lực.

- Ý kiến thảo - Bảng kết quả

A = F.s.cosα

luận

công thực

hiện

HS biện luận giá trị của công thức rút ra.

nhiệm vụ học

theo góc α.

tập. 39

Rút ra công là đại lượng đại số -

Mức

độ

- GV nhận xét, đánh giá kết tham gia hoạt quả hoạt động nhóm của HS.

động nhóm.

- GV chốt kiến thức. - Phân tích ví dụ Hoạt động 3: Truyền năng thực tế để chứng lượng bằng cách thực hiện minh

có

truyền

thể công.

- Kết quả lấy Hình ảnh mô

năng - HS lấy ví dụ phân tích sự ví dụ.

phỏng và phân

lượng từ vật này chuyển hóa năng lượng từ vật - Ý kiến thảo tích sự truyền sang vật khác này sang vật khác bằng cách luận, lập luận năng lượng từ bằng cách thực thực hiện công. hiện công.

giải thích sự vật này sang

- GV nhận xét, đánh giá kết chuyển quả hoạt động nhóm của HS.

hóa vật khác bằng

năng lượng.

- GV chốt kiến thức.

cách thực hiện công

- Vận dụng kiến Hoạt động 4: Vận dụng thức giải quyết GV giao nhiệm vụ học tập cho Kết quả thực Một số bài tập được bài toán học sinh thông qua các PHT, hiện một số đơn về công cơ đơn

giản

về rèn luyện trong giờ học.

công cơ học.

bài tập vận học. dụng/câu hỏi

- Chế tạo mô Hoạt động 5: Chế tạo mô hình minh họa hình

- Kết quả ý - PHT 3.

định luật bảo GV giao nhiệm vụ học tập cho kiến thảo luận - Sản phẩm: toàn lượng.

năng học sinh: - Hoàn thành câu hỏi nhóm. trong PHT 3.

-

Mức

mô hình minh độ họa sự chuyển

- Chế tạo mô hình minh họa tham gia hoạt hóa được sự chuyển hóa năng động nhóm. lượng.

- Kết quả sản

HS hoạt nhóm thực hiện nhiệm phẩm chế tạo vụ học tập.

mô hình.

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

40

lượng.

năng

Phiếu học tập 1 Có công

Người ta

mài sắt có

đi cấy

ngày lên

lấy

kim

công… tông Ngựa đã sinh

Ngày công

công kéo

của chú thợ

được cái xe

xây là

di chuyển

300.000đ

Hình 1.1 (nguồn internet)

1. Những hình ảnh công việc trên, hình ảnh nào nói đến công cơ học? 2. Lấy 3 ví dụ về công cơ học trong thực tế.

Kết quả phiếu học tập 1 1. Hình ảnh ngựa kéo xe, ngựa đã sinh công kéo được cái xe di chuyển. 2. Lấy 3 ví dụ Phiếu học tập 2 Bài toán: Cho một vật có khối lượng m, đang nằm yên trên mặt sàn nhẵn, nằm ngang. Tác dụng một lực 𝐅⃗ vào vật. Tính công của lực 𝐅⃗ làm vật di chuyển được quãng đường s trong hai trường hợp:

Hình 1.2

Hình 1.3

TH1: Lực 𝐅⃗ có phương song song với mặt sàn như hình 1.2 TH2: Lực 𝐅⃗ có phương hợp với phương ngang một góc α như hình 1.3 41

Kết quả phiếu học tập 2 TH1: Hình 1.2: A = F.s TH2: Hình 1.3: Phân tích lực 𝐅⃗ làm hai thành phần 𝐅⃗x và 𝐅⃗y Thành phần 𝐅⃗y vuông góc với phương chuyển động, không sinh công Thành phần 𝐅⃗x song song với phương chuyển động, sinh công:

A = Fx. s = F.cosα.s = F.s.cosα

Bài tập vận dụng Bài 1: Một xe, khối lượng M đang chuyển động lên dốc nhờ lực kéo ⃗𝑭⃗ (lực kéo của động cơ). Các lực tác dụng lên xe như hình vẽ 1.4 Xác định dấu Công của các lực -

Lực kéo 𝐅⃗

-

⃗​⃗ Trọng lực 𝐏

-

⃗​⃗​⃗ Phản lực 𝐍

Hình 1.4

Bài 2: Một người đang tập đẩy tạ 50 kg ở tư thế nằm từ ngực đến vị trí giữ cao cách ngực 40 cm (Hình 1.5). Coi tạ được nâng lên đều. Lấy g = 10 (m/s2). Công thực hiện là bao nhiêu?

Hình 1.5 (nguồn internet)

Kết quả bài tập vận dụng: Bài 1. Phân tích trọng lực P thành hai thành phần P1 và P2 Công của các lực: AN = AP2 = 0 AFk > 0; AP1 < 0 42

Bài 2. Công thực hiện được tính theo công thức: A = F.s.cosα Lực tác dụng lên tạ bằng với trọng lực của quả tạ tạ được đẩy từ từ, không tăng tốc) F = P = mg = 500 (N) Quãng đường vật (tạ) di chuyển là 40cm: s = 40cm = 0,4 m Lực đẩy và hướng chuyển động cùng hướng: α= 00 Công thực hiện được là: A = 500.0,4 = 200 J Phiếu học tập 3 1. Trình bày ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công. 2. Lập sơ đồ sự chuyển hóa năng lượng đã học, lấy ví dụ cụ thể. 3. Phân tích sự chuyển hóa năng lượng trong các hình ảnh dưới đâ

Hình 1.6 Đun nước bằng ấm điện

Hình1.7 Đèn dây tóc đang thắp sáng

Hình 1.8 (nguồn internet) Xe máy đang hoạt động

4. Chế tạo mô hình minh họa được sự chuyển hóa năng lượng

Yêu cầu: Thiết kế, chế tạo mô hình đơn giản, minh họa được sự chuyển hóa năng lượng, liên quan đến một số dạng năng lượng khác nhau. Gợi ý: - Xác định các dạng năng lượng biến đổi - Xác định mô hình đơn giản, nguyên liệu phù hợp, dễ tìm, kinh phí thấp Kết quả: 1. Sơ đồ sự chuyển hóa năng lượng Ví dụ 2. - Đun nước bằng ấm điện: Điện năng – nhiệt năng ( 1 phần nhỏ năng lượng điện chuyển hóa thành quang năng làm đèn báo sáng) - Đèn dây tóc: Điện năng – nhiệt năng – quang năng - Xe máy khi hoạt động: Nhiệt năng biến đổi thành động năng 43

3. Dự kiến sản phẩm của học sinh 2.3.2.2. Kế hoạch dạy học bài “Động năng và thế năng” Hoạt động

Gợi ý tổ chức hoạt động

theo mạch

Căn cứ

Phương tiện

đánh giá

dạy học

nội dung - Hệ thống kiến Hoạt động 1: Khái niệm thức đã học, động năng, biểu thức tính đưa

ra

niệm

- Kết quả thảo Phiếu học tập

khái động năng

động Một vật có năng lượng nếu luận về khái 1:

năng

vật đó có khả năng sinh công. niệm

-

Xây

năng...

- Kết quả lấy ví Bản báo cáo kết

các vật có động Trận lũ quét, và hậu quả sau dụ năng.

ảnh,

động video về động

- Lấy ví dụ - GV đưa ra video tạo tình năng. trong thực tế huống học tập:

hình

trận lũ.

về

năng.

động quả thực hiện phiếu học tập 1

dựng - GV đưa các câu hỏi tình - Biểu thức xác của HS

biểu thức tính huống và câu hỏi hình thành định động năng.

động Sách giáo khoa,

kiến thức động năng thông năng.

mạng internet,

qua phiếu học tập 1

máy vi tính.

- HS được sử dụng sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, mạng internet ... hoàn thành các yêu cầu trong phiếu học tập 1 GV đã giao. - GV nhận xét, đánh giá kết quả hoạt động nhóm của HS. - GV chốt kiến thức. - GV định hướng HS xây dựng được biểu thức động năng từ phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều với vận tốc ban đầu bằng không, 44

rút ra được độ biến thiên động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật. - Hệ thống kiến Hoạt động 2: Khái niệm thế thức đã học, năng, biểu thức thế năng đưa

ra

khái trọng trường.

niệm thế năng - GV đưa ra video tạo tình trọng trường

huống học tập:

- Kết quả thảo - Phiếu học tập

- Lấy ví dụ Hoạt động của búa máy

luận về khái 2:

hình

ảnh

trong thực tế - GV đưa các câu hỏi tình niệm thế năng (video) về thế các vật có thế huống và câu hỏi hình thành trọng trường. năng Xây

trọng

trọng kiến thức về thế năng trọng - Kết quả lấy ví trường...

trường -

năng

trường thông qua phiếu học dụ về thế năng - Bản báo cáo dựng tập 2

trọng trường.

kết quả thực

biểu thức tính - HS được sử dụng sách giáo - Biểu thức xác hiện phiếu học thế năng trọng khoa, tài liệu tham khảo, định thế năng tập 2 của HS trường

mạng internet ... hoàn thành trọng trường.

Sách giáo khoa,

các yêu cầu trong phiếu học

mạng internet,

tập 2 GV đã giao.

máy vi tính.

- GV nhận xét, đánh giá kết quả hoạt động nhóm của HS. - GV chốt kiến thức. - Phân tích các Hoạt động 3: Sự chuyển ví dụ thực tế để hóa năng lượng giữa động chứng minh sự năng và thế năng chuyển năng

hóa - HS thảo luận, lấy ví dụ phân - Kết quả lấy ví - Phiếu học tập lượng tích sự chuyển hóa năng dụ.

3

giữa động năng lượng giữa động năng, thế - Ý kiến thảo - Bản báo cáo và thế năng.

năng.

luận, lập luận kết quả phiếu giải thích sự 45

- GV nhận xét, đánh giá kết chuyển

hóa học tập 3 của

quả hoạt động nhóm của HS. năng lượng.

HS

- GV chốt kiến thức.

- Hình ảnh mô phỏng.

- Vận dụng kiến Hoạt động 4: Vận dụng thức giải quyết GV giao nhiệm vụ học tập Kết quả thực Một số bài tập được bài toán cho học sinh thông qua các hiện một số bài đơn về động đơn

giản

về phiếu học tập, rèn luyện tập

động năng và trong giờ học.

vận năng, thế năng.

dụng/câu hỏi

thế năng. - Phân tích ví Hoạt động 5: Khái niệm cơ dụ thực tế từ đó năng, biểu thức cơ năng hình thành khái - Một vật đồng thời có thể có niệm cơ năng.

cả động năng và thế năng?

- Câu trả lời - Phiếu học tập

- Rút ra biểu - GV giao nhiệm vụ học tập cho tình huống. 4 thức tính

cơ cho HS thông qua PHT 4.

- Khái niệm cơ - Bản báo cáo

năng của vật - HS thảo luận hoàn thành năng, đơn vị cơ kết quả thực trong

trọng các nội dung trong PHT 4.

trường

năng

hiện PHT 4 của

- GV nhận xét, đánh giá kết - Biểu thức xác HS quả hoạt động nhóm của HS. định cơ năng - GV chốt kiến thức.

của vật.

Máy

tính,

sách giáo khoa, mạng internet...

- Rút ra định Hoạt động 6: Tìm hiểu định luật bảo toàn cơ luật bảo toàn cơ năng năng -

- GV đưa ra bài toán lý - Kết quả bài - Bài toán lí

Vận

dụng thuyết. Yêu cầu HS thảo luận toán lý thuyết.

định luật bảo giải quyết bài toán.

thuyết

- Nội dụng định - Một số bài tập

toàn cơ năng - GV: Hãy phát biểu định luật luật bảo toàn cơ vận dụng đơn vào

một

số bảo toàn cơ năng? Viết biểu năng, biểu thức giản về định

trường hợp đơn thức của định luật.

của định luật.

giản.

luật bảo toàn cơ năng

46

- GV: Từ nội dung định luật, - Mối quan hệ -

Máy

rút ra hệ quả về mối quan hệ giữa động năng sách giữa động năng và thế năng? và thế năng.

tính, giáo

khoa...

- GV nhận xét câu trả lời và - Kết quả thực hiện một số bài

chốt kiến thức

- GV đưa ra một số bài tập tập vận dụng, vận dụng đơn giản cơ năng câu hỏi. và định luật bảo toàn cơ năng Phiếu học tập 1 1. Xem video trận lũ quét và trả lời câu hỏi: + Trong video trên dòng nước lũ có sinh công không? Vì sao? + Dòng nước lũ có mang năng lượng không? Đó là dạng năng lượng nào? + Biện pháp khắc phục, phòng chống lũ quét? 2. Lấy ví dụ trong thực tế về: vật chuyển động có khả năng sinh công. 3. Tìm hiểu khái niệm động năng. 4. Động năng của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào? 5. Biểu thức tính động năng của vật? Kết quả phiếu tập 1 1. + Dòng nước lũ có sinh công, dòng nước lũ đã làm sạt nở đất, quấn trôi cây cối, các vận dụng… + Dòng nước lũ có mang năng lượng, đó là động năng. + Biện pháp khắc phục: Trồng và bảo vệ rừng phòng hộ đầu nguồn Xây dựng hồ chứa điều tiết lũ ở nơi thường xảy ra lũ quét Xây dựng đê, tường, kè chắn lũ quét… 2. Lấy ví dụ 3. Khái niệm động năng: Động năng là dạng năng lượng của vật có được khi vật chuyển động. 47

4. Động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng của vật và vận tốc của vật. 5. Biểu thức tính động năng của vật: Wđ =

𝑚𝑣 2 2

Trong đó: Wđ : là động năng. Đơn vị jun (J). m: là khối lượng của vật (kg). v: là vận tốc của vật (m/s). Phiếu học tập 2 1. Quan sát video hoạt động của búa máy: Khi quả tạ ở độ cao z1 , sau khi được thả rơi xuống cọc, làm cọc di chuyển xuống đất. + Quả tạ có sinh công hay không? Vì sao? + Nếu đưa quả tạ lên độ cao z2 > z1 hãy dự đoán độ nún của cọc so với khi thả rơi tạ ở độ cao z1. 2. Lấy ví dụ chứng tỏ rằng một vật có khối lượng m khi đưa lên vị trí cách mặt đất độ cao z thì lúc rơi xuống có thể sinh công. 3. Tìm hiểu khái niệm Thế năng trọng trường? Đơn vị thế năng? 4. Thế năng trọng trường của một vật phụ thuộc vào yếu tố nào? 5. Tìm biểu thức xác định thế năng trọng trường? Kết quả phiếu học tập 2 1. Quả tạ có sinh công vì đã làm cọc di chuyển nún xuống đất. Nếu càng đưa tạ lên cao thì khi thả rơi va chạm vào cọc sẽ làm cọc nún xuống đất càng sâu hơn -> càng lên cao năng lượng của tạ càng lớn. 2. Ví dụ 3. Thế năng trọng trường của một vật là một dạng năng lượng tương tác giữa Trái đất và vật.[10] 4. Thế năng trọng trường phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. 5. Biểu thức tính thế năng Wt = mgz Wt là thế năng. Đơn vị jun (J). z là độ cao của vật so với mốc thế năng. m là khối lượng của vật (kg). 48

Phiếu học tập 3 1. Phân tích một số chuyển động trong các hình ảnh dưới đây và nhận xét. a. Chuyển động 1: Ban đầu xe đạp được giữ trên mặt dốc, sau đó cho xe trượt xuống. Xe chuyển động xuống dốc nhanh dần. Nhận xét: Khi xe xuống dốc: - Độ cao của xe …...dần, vận tốc của xe……dần. - Thế năng của xe……..dần, động năng của xe………..dần. => Vậy khi xe xuống dốc, ……….năng đã chuyển hóa thành………….năng. b. Chuyển động 2: Xét chuyển động của quả bóng khi vận động viên ném quả bóng về phía rổ Nhận xét: Khi quả bóng bay chậm dần lên cao về phía rổ: - Tốc độ của quả bóng…….dần, độ cao của quả bóng…….dần. - Động năng của quả bóng…..dần, thế năng của quả bóng…..dần. => Vậy khi quả bóng bay lên cao, …….năng đã chuyển hóa thành………năng. 2. Lấy ít nhất 3 ví dụ trong thực tế minh họa được sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng. Kết quả phiếu học tập 3. 1. a. Chuyển động 1: Khi xe xuống dốc: - Độ cao của xe giảm dần, vận tốc của xe tăng dần. - Thế năng của xe giảm dần, động năng của xe tăng dần. => Vậy khi xe xuống dốc, thế năng đã chuyển hóa thành động năng. b. Chuyển động 2: Khi quả bóng bay chậm dần lên cao về phía rổ: - Tốc độ của quả bóng giảm dần, độ cao của quả bóng tăng dần. - Động năng của quả bóng giảm dần, thế năng của quả bóng tăng dần. => Vậy khi quả bóng bay lên cao, động năng đã chuyển hóa thành thế năng. 2. Ví dụ 49

Phiếu học tập 4 Bài 1: Một xe khối lượng 100 kg, chuyển động thẳng đều với vận tốc 10 m/s. Tính động năng của xe.

A

Bài 2: Xét vị trí O, A, B trong hình vẽ, chọn mốc thế năng tại O hãy xác định vị trí nào có thế năng dương,

O

vị trí nào thế năng bằng 0 và vị trí nào có thế năng âm? Bài 3: Một vật khối lượng 500g, ở độ cao 4m so với mặt đất. Lấy g = 10m/s2. Tính thế năng của vật so với

B

mặt đất. Bài 4: Một vật có khối lượng 500g ở đáy của giếng sâu 6m. Lấy g = 10m/s 2. Tính thế năng của vật đối với mặt đất. Bài 5: Một vận động viên nhảy cao có khối lượng 60 (kg) tác động một lực trung bình 1800 (N) trong quãng đường 0,5 (m). Hãy tính tốc độ của vận động viên vào lúc nhảy lên.

Kột vận động viên nhảy Bài 1: Động năng của xe: Wđ =

𝑚𝑣 2 2

= 5000 (J)

Bài 2: WtA > 0; WtO = 0 ; WtB < 0 Bài 3: Thế năng của vật so với mặt đất là: Wt = mgz = 0,5.10.4 = 20 J Bài 4: Thế năng của vật so với mặt đất là: Wt = mgz = - 0,5.10.6 = - 30 J Bài 5: Vận động viên nhảy cao có vận tốc thẳng đứng bằng không ở thời điểm hạ người thấp nhất (ban đầu), vận tốc tối đa ở thời điểm nhảy lên (cuối). A = Wđ sau – Wđ trước

ADCT: F.s =

𝑚𝑣 2 2

− 0 -> v = 4,24 (m/s).

50

Phiếu học tập 5 1. Quan sát hình ảnh dưới đây và trả lời câu hỏi

- Một con diều khối lượng m đang bay với vận tốc v ở độ cao h so với mặt đất. Diều đang có năng lượng ở dạng nào? - Khi thác nước chảy từ trên cao xuống thì nước đang có năng lượng ở dạng nào? Giải thích vì sao có dạng năng lượng đó? 2. Lấy ví dụ thực tế về các vật có năng lượng ở cả hai dạng động năng và thế năng. 3. Nêu khái niệm cơ năng, đơn vị cơ năng. 4. Xác định biểu thức tính cơ năng của vật trong trọng trường. Kết quả phiếu học tập 5 1. - Diều đang ở độ cao h so với mặt đất -> diều có thế năng Diều đang chuyển động với vận tốc v -> diều có động năng. - Khi thác nước chảy từ trên cao xuống nó có các dạng năng lượng: thế năng và động năng: nước chảy từ trên cao xuống => nước có thế năng, nước chảy (chuyển động) => nước có động năng. 2. Ví dụ 3. Khái niệm cơ năng: Khi vật chuyển động trong trọng trường thì tổng động năng và thế năng của vật được gọi là cơ năng của vật trong trọng trường. [10] Đơn vị cơ năng là jun (J). 4. Biểu thức tính cơ năng W = Wđ + Wt =

51

𝒎𝒗𝟐 𝟐

+ mgz

Bài toán lý thuyết Một vật m chuyển động trong trọng trường từ M (độ cao zM) đến N (độ cao zN). Biết vận tốc của vật tại M là v1 và tại N là v2. Tìm mối liên hệ giữa động năng và thế năng của vật trong quá trình vật chuyển động từ M đến N.Từ đó nêu nhận xét.

Kết quả bài toán lý thuyết - Công của trọng lực khi vật dịch chuyển từ M đến N được xác định bởi: AMN = Wt (M) – Wt (N) (1) - Nếu vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì công của trọng lực bằng độ biến thiên động năng: AMN = Wđ (N) – Wđ (M) (2) Từ (1) và (2) suy ra: Wt (M) – Wt (N) = Wđ (N) – Wđ (M)  Wt (M) + Wđ (M) = Wt (N) +Wđ (N) Hay W(M)

=

W(N)

Nhận xét: cơ năng tại M bằng cơ năng tại N hay cơ năng của vật không đổi.

52

Bài tập vận dụng 2 Bài 1. Một vật có khối lượng 2 kg, chuyển động với vận với tốc 2 m/s ở độ cao 10 m so với mặt đất. Lấy g = 10 m/s2. Tính cơ năng của vật. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bài 2. Con lắc đơn tạo bởi một vật nặng nhỏ gắn vào đầu một sợi dây mảnh không co dãn, đầu kia của dây gắn cố định tại C. Đưa vật lên đến vị trí A rồi thả nhẹ nhàng, vật sẽ đi xuống đến O (vị trí thấp nhất) rồi đi lên đến B, sau đó quay lại và sự chuyển động như vậy cứ tiếp tục lặp lại. Bỏ qua lực cản và lực ma sát. a. Chứng minh rằng A và B đối xứng nhau qua CO. b. Vị trí nào động năng cực đại, cực tiểu? c. Trong quá trình nào động năng chuyển hóa thành thế năng và ngược lại. Bài 3. Xét chuyển động của xích đu Một người đứng trên mặt đất kéo xích đu cùng với người ngồi trên đó lệch khỏi vị trí cân bằng một đoạn rồi buông tay. Xích đu sẽ chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng, bỏ qua lực cản không khí, quan sát chuyển động của xích đu nhận xét: a) Khi xích đu đi xuống: độ cao của xích đu……, còn tốc độ của xích đu……. Thế năng của xích đu………., động năng của xích đu…….. => có sự chuyển hóa năng lượng như thế nào? b) Khi xích đu chuyển động đi lên: độ cao của xích đu……, còn tốc độ của xích đu……. Thế năng của xích đu………., động năng của xích đu……..=> có sự chuyển hóa năng lượng như thế nào? c) Tại vị trí nào động năng của xích đu lớn nhất? Nhỏ nhất? Tại vị trí nào thế năng của xích đu lớn nhất? Nhỏ nhất?

53

Kết quả bài tập vận dụng 2 Bài 1. Cơ năng của vật:

W = Wt + Wđ = mgz +

𝒎𝒗𝟐 𝟐

= 204 (J)

Bài 2. a. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng: WA = WB Mà Wđ (A) = Wđ (B) = 0 Suy ra: Wt (A) = Wt (B) <=> mgzA = mgzB  zA = z B  A đối xứng với B qua CO b. Vị trí động năng cực đại là O Vị trí động năng cực tiểu là A, B c. - Quá trình chuyển hóa từ động năng sang thế năng là quá trình vật chuyển động từ B đến O và quá trình chuyển động từ A đến O - Quá trình chuyển hóa từ thế năng sang động năng là quá trình vật chuyển động từ O đến A và quá trình chuyển động từ O đến B. Bài 3. a) Khi xích đu đi xuống: độ cao của xích giảm, còn tốc độ của xích đu tăng. Thế năng của xích đu giảm, động năng của xích đu tăng => có sự chuyển hóa từ thế năng sang động năng. b) Khi xích đu chuyển động đi lên: độ cao của xích đu tăng, còn tốc độ của xích đu giảm. Thế năng của xích đu tăng, động năng của xích đu giảm=> có sự chuyển hóa từ động năng sang thế năng. c) Tại vị trí xích đu thấp nhất: thế năng nhỏ nhất còn động năng lớn nhất Tại vị trí cao nhất: thế năng lớn nhất còn động năng nhỏ nhất.

54

2.3.3. Xây dựng các tiêu chí đánh giá Bảng 3.1 Tiêu chí đánh giá NLGQVĐ của HS thông qua thực hiện nhiệm vụ học tập trong bài học “Công và năng lượng” Nội dung

Mức 1

Mức 2

Mức 3

Phiếu học tập 1 1. Lựa chọn hình ảnh 1. Lựa chọn đúng 1. Lựa chọn đúng không chính xác.

hình ảnh.

hình ảnh.

2. Lấy được 1 ví dụ.

2. Lấy được 2 ví dụ, 2. Lấy được 3 ví chính xác rõ ràng.

dụ, chính xác rõ ràng, giải thích được quá trình sinh công của lực.

Phiếu học tập 2 Hệ thống được kiến Hệ thống được kiến Hệ thống được thức về Công đã học thức về Công đã kiến thức về Công ở lớp 8, hoàn thành học ở lớp 8, áp đã học ở lớp 8, áp được TH1 dưới sự dụng giải được 1 dụng giải được cả hỗ trợ của giáo viên

trường hợp trong hai trường hợp bài toán, chưa đưa trong

bài

toán,

ra được kết quả đưa ra được công công

thức

tính thức tính Công

Công tổng quát. Bài dụng

tập

tổng quát

vận - Chỉ xác định được - Xác định dấu của - Xác định dấu của dấu của công lực F công tất cả các lực công tất cả các lực và lực N

trên hình vẽ, nhưng và giải thích được

- Áp dụng đúng công không giải thích chính xác về dấu thức, chưa xác định được. được lực F và góc α

của công mỗi lực

- Áp dụng đúng tác dụng lên vật công thức, nhờ gợi trong bài toán. ý của GV xác định - Áp dụng đúng được lực F và góc α công thức,

xác

định được lực F và góc α. Tính được 55

công của lực đẩy Phiếu học tập 3 1. Lấy được ví dụ 1. Lấy được ví dụ, 1. Lấy được ví dụ, nhưng không đúng giải thích chưa chặt giải thích được mục tiêu.

chẽ

chính xác, chặt chẽ.

2. Chưa lập được sơ 2. Huy động được 2. Huy động được đồ

kiến thức, lập được kiến

thức,

lập

sơ đồ đơn giản, lấy được sơ đồ, lấy được ví dụ nhưng được ví dụ, giải chưa chính xác với thích được ví dụ. sơ đồ. 3. Có phân tích cả ba 3. Có phân tích cả 3. Có phân tích cả hình ảnh nhưng đều ba hình ảnh, phân ba hình ảnh, phân không chính xác.

tích

đúng

một tích

trong ba hình ảnh.

đúng

hai

trong ba hình ảnh.

4. Nêu được ý tưởng, 4. Nêu được ý 4. Nêu được ý nhưng chưa có bản tưởng, có bản thiết tưởng, có bản thiết thiết kế, chưa tạo kế rõ ràng, chế tạo kế rõ ràng, chế tạo được mô hình

được

mô

hình được mô hình, vận

nhưng chưa hoàn hành tốt. thiện,

chưa

hành thử

56

vận

Bảng 3.2 Tiêu chí đánh giá NLGQVĐ của HS thông qua thực hiện nhiệm vụ học tập trong bài học “Động năng và thế năng” Nội dung

Mức 1

Mức 2

Phiếu học tập 1 1. Trả lời được dòng 1. Trả lời được

Mức 3 1. Phân tích được

nước lũ có sinh công dòng nước lũ có

video, nêu được

nhưng chưa giải

sinh công nhưng

tác hại của dòng

thích được.

giải thích chưa rõ

nước lũ, trả lời

-Trả lời được dòng

ràng.

chính xác đầy đủ

nước có mang năng

- Trả lời được dòng được các câu hỏi

lượng, chưa nói

nước có mang năng và giải được thích

được đó là dạng

lượng, chưa nói

năng lượng nào.

được đó là dạng

- Chưa đưa ra được

năng lượng nào.

biện pháp khắc

- Đưa ra được 1

phục.

biện pháp khắc

2. Lấy được ví dụ

phục.

nhưng chưa đúng

2. Lấy được 1 ví dụ 2. Lấy được hơn

mục tiêu.

chính xác.

3. Chưa nêu được

chặt chẽ.

2 ví dụ chính xác. 3. Nêu được

khái niệm động

3. Nêu được khái

chính xác khái

năng.

niệm động năng,

niệm động năng.

Trả lời đúng đơn vị

nhưng không rõ

Trả lời đúng đơn

động năng.

ràng.

vị động năng.

Trả lời đúng đơn vị 4. Nêu được các 4. Chưa nêu được

động năng.

động năng phụ

các yêu tố phụ thuộc 4. Chưa nêu được

thuộc vào vận tốc.

của động năng.

các yêu tố phụ

5. Nêu được biểu

5. Nêu được biểu

thuộc của động

thức tính động

thức tính động năng, năng.

năng, giải thích

chưa giải thích các

5. Nêu được biểu

đúng các đại

đại lượng trong

thức tính động

lượng trong công

công thức.

năng, giải thích

thức.

57

đúng các đại lượng trong công thức. Phiếu học tập 2 1. Trả lời được búa

1. Trả lời được búa

1. Trả lời được

có sinh công, giải

có sinh công, giải

búa có sinh công,

thích chưa rõ ràng.

thích đúng.

giải thích đúng.

- Chưa đưa ra được

- Đưa ra được dự

- Đưa ra được dự

dự đoán

đoán.

đoán, có lời giải thích cho dự đoán đưa ra.

2. Chưa lấy được ví

2. Lấy được 1 ví

2. Lấy được từ 2

dụ.

dụ.

ví dụ trở lên.

3. Chưa nêu được

3. Nêu được khái

3. Nêu được đầy

khái niệm thế năng

niệm thế năng

đủ chính xác khái

trọng trường.

trọng trường nhưng niệm thế năng

4. Chưa nêu được

chưa đầy đủ.

trọng trường.

4. Nêu được thế

4. Nêu được thế

các yêu tố phụ thuộc năng trọng trường

năng trọng trường

của thế năng trọng

của vật phụ thuộc

phụ thuộc vào vị

trường của vật.

vào độ cao của vật.

trí của vật trong trọng trường.

5. Đưa ra được biểu

5. Đưa ra được

5. Đưa ra được

thức xác định thế

biểu thức xác định

biểu thức xác

năng trọng trường,

thế năng trọng

định thế năng

chưa giải thích

trường, giải thích

trọng trường, giải

được.

chưa được đầy đủ.

thích đúng và đầy đủ.

Phiếu học tập 3 1.

1.

1.

a. CĐ 1:

a. CĐ 1:

a. CĐ 1:

Chỉ nhận xét được

Nhận xét được độ

Nhận xét đúng

độ cao giảm, vận tốc cao giảm, vận tốc

Kết luận đúng

tăng

tăng. Thế năng

Chưa kết luận được.

giảm, động năng 58

tăng. Chưa kết luận được. b. CĐ 2:

b. CĐ 2:

b. CĐ 2:

Chỉ nhận xét được

Chỉ nhận xét được

Nhận xét đúng

độ cao giảm.

độ cao giảm. Thế

Kết luận đúng

Chưa kết luận được.

năng giảm Chưa kết luận được.

2. Chỉ lấy được 1 ví

2. Lấy được 2 ví dụ 2. Lấy được hơn

dụ đúng.

đúng.

2 ví dụ đúng.

Bài 1.

Bài 1.

Áp dụng đúng

Áp dụng đúng

thức, tính được động công thức, tính

công thức, tính

năng nhưng cần trợ

được động năng

được động năng

giúp của giáo viên.

nhưng còn chậm

nhanh chóng,

mất nhiều thời

chính xác.

Phiếu học tập 4 Bài 1. Áp dụng đúng công

gian. Bài 2.

Bài 2.

Bài 2.

Làm chưa đúng.

Chỉ nêu được điểm

Trả lời đầy đủ,

có thế năng dương

đúng. Nhưng

và bằng không.

chưa giải thích được vì sao B có

Bài 3.

Bài 3. Phân tích

thế năng âm.

Nhờ sự hỗ trợ của

được bài toán, áp

Bài 3. Phân tích

giáo viên áp dụng

dụng đúng kiến

được bài toán, áp

đúng kiến thức vào

thức, giải đúng

dụng đúng kiến

giải.

nhưng còn chậm.

thức, giải nhanh

Bài 4. Phân tích

chóng chính xác.

Bài 4.

được bài toán, áp

Bài 4. Phân tích

Nhờ sự hỗ trợ của

dụng đúng kiến

được bài toán, áp

giáo viên áp dụng

thức, giải ra kết

dụng đúng kiến

đúng kiến thức vào

quả chưa chính

thức, giải nhanh

59

giải.

xác.

chóng chính xác.

Bài 5.

Bài 5.

Bài 5. Phân tích

Chưa làm được

Nhờ sự hỗ trợ của

được bài toán, xác

giáo viên, xác định

định đúng kiến

đúng kiến thức cần

thức cần áp dụng,

áp dụng, nhưng

giải ra kết quả

chưa giải ra.

nhưng cần sự hỗ trợ.

Phiếu học tập 5 1. Trả lời được nhưng chưa đầy đủ,

1. Trả lời được đầy

1. Trả lời được

đủ, lời giải thích

đầy đủ, giải thích

chưa đưa ra được lời chưa được rõ ràng.

đúng, rõ ràng.

giải thích. 2. Lấy được 1 ví dụ

2. Lấy được 2 ví dụ 2. Lấy được hơn

đúng.

đúng.

2 ví dụ đúng.

3. Chưa nêu được

3. Nêu được khái

3. Nêu được

khái niệm cơ năng.

niệm cơ năng

chính xác khái

nhưng chưa rõ

niệm cơ năng,

4. Chưa đưa ra được

ràng.

đơn vị cơ năng.

biểu thức tính cơ

4. Đưa ra được

4. Đưa ra được

năng của vật trong

biểu thức tính cơ

biểu thức tính cơ

trọng trường

năng của vật trong

năng của vật

trọng trường. Chưa

trong trọng

giải thích.

trường. Giải thích đúng và đầy đủ

Bài toán lý thuyết

Chưa làm được

Nhờ sự hỗ trợ của

Viết được mối

giáo viên xác định

quan hệ giữa công

được kiến thức cần

của trọng lực – độ

dùng để giải quyết

giảm thế năng,

bài toán, nhưng

công của trọng

chưa hoàn thành

lực – độ biên

được bài toán.

thiên động năng. Chưa đưa ra được

60

nhận xét. Bài tập vận dụng 2

Bài 1.

Bài 1.

Bài 1.

Nhờ sự hỗ trợ của

Xác định được kiến Xác định được

giáo viên xác định

thức cần áp dụng

kiến thức cần áp

được kiến thức cần

để giải bài tập.

dụng để giải bài

áp dụng để giải bài

Tính được cơ năng tập. Tính được

tập.

của vật, nhưng còn

cơ năng của vật

chậm.

nhanh chóng,

Bài 2.

Bài 2.

chính xác.

Nhờ sự hỗ trợ của

Nhờ sự hỗ trợ của

Bài 2.

giáo viên, áp dụng

giáo viên, áp dụng

Phân tích được

được định luật bảo

được định luật bảo

bài toán, áp dụng

toàn cơ năng chứng

toàn cơ giải quyết

được định luật

minh được A, B đối

được cả 3 ý trong

bảo toàn cơ năng

xứng nhau qua CO.

bài.

giải quyết được cả 3 ý của bài.

Bài 3.

Bài 3.

Bài 3.

Phân tích được sự

Phân tích được sự

Phân tích được sự

thay đổi độ cao và

thay đổi độ cao và

thay đổi độ cao và

tốc độ của xích đu

tốc độ của xích đu

tốc độ của xích đu

khi xích đu chuyển

khi xích đu chuyển

khi xích đu

động đi lên, đi

động đi lên, đi

chuyển động đi

xuống. Rút ra sự

xuống. Nhờ sự hỗ

lên, đi xuống. Rút

biến đổi năng lượng

trợ của giáo viên

ra được sự biến

chưa chính xác.

rút ra được sự biến

đổi năng lượng.

đổi năng lượng.

Xác định đúng vị

Xác định đúng vị

trí có thế năng lớn

trí có thế năng lớn

nhất nhỏ nhất, vị

nhất nhỏ nhất.

trí có động năng lớn nhất, nhỏ nhất.

61

Bảng 3.3. Tiêu chí đánh giá bài trình bày báo cáo Tiêu

Mức 1

chí Hình

Mức 3

Bản báo cáo (A0), hoặc Bản báo cáo (A0), hoặc Bản báo cáo (A0),

thức bài bản báo cáo

Mức 2

trình

chiếu bản

trình

chiếu hoặc bản trình chiếu

powerpoint được trình powerpoint được trình powerpoint

được

bày sơ sài, không rõ bày rõ ràng nhưng văn trình bày rõ ràng, ràng, văn phong còn phong vẫn còn dài, sạch đẹp, văn phong dài dòng, lủng củng, bố lủng củng, hình ảnh sử cô đọng, đầy đủ nội

Trình

trí hình ảnh không hợp dụng chưa hợp lí

dung, hình ảnh đưa

lí

ra phù hợp

Trình bày dài dòng, ấp Trình bày lưu hoát Trình bày lưu loát,

bày báo úng gây khó hiểu cho nhưng dài dòng, lan ngắn gọn, giọng đều cáo

người nghe

man, chưa gây được gây được sự hứng hứng thú cho người thú cho người nghe nghe

62

KẾT LUẬN CHƯƠNG II 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 ở trường THPT dân tộc nội trú. Dựa vào đặc điểm chung của bộ môn vật lí và phần kiến thức trong chủ đề “Công, năng lượng, công suất” trong chương trình giáo dục phổ thông môn vật lí. Đồng thời căn cứ vào đặc điểm học sinh dân tộc, điều kiện học tập sinh hoạt của trường nội trú, thực trạng trang thiết bị hiện có ở trường PT dân tộc nội trú. Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu và thực hiện các công việc sau: Tiến hành thiết kế tiến trình dạy học hai bài học cụ thể 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 dân tộc nội trú.

63

Chương III: 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 tính đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài, kiểm tra tính khả thi, mức độ phù hợp của việc tổ chức dạy học chủ đề “Công, năng lượng, công suất” (Vật lí 10) theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh DTNT. Đối chiếu các kết quả điều tra, xử lí, phân tích kết quả, đánh giá khả năng áp dụng của các biện pháp đã đề ra. 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm - Tổ chức dạy học thực nghiệm, có so sánh đối chứng hai tiến trình dạy học đã soạn thảo. - Đánh giá tính khả thi tiến trình dạy học hai bài trên, từ đó làm cơ sở đề sửa đổi, bổ sung hoàn thiện tiến trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM. - Đánh giá hiệu quả của việc tổ chức dạy học vật lí theo định hướng giáo dục STEM ở trường THPT DTNT. 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 10A2 trường phổ thông dân tộc nội trú Vùng Cao Việt Bắc. - Đặc điểm: Lớp 10A2 gồm 46 học sinh và gồm ba đối tượng: + Đối tượng I (ĐT I): Học sinh dân tộc miền núi học nội trú từ lớp 6 gồm 16 học sinh. + Đối tượng II (ĐT II): Học sinh dân tộc miền núi học nội trú từ lớp 10 gồm 24 học sinh. + Đối tượng III (ĐT III): Học sinh dân tộc, dân tộc kinh sống tại thành phố gồm 6 học sinh. HS trong lớp hầu hết là năm đầu tiên học tại trường, khi các em còn học THCS ở tại địa phương gần như 100% 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, các hoạt động thực hành gần như không có. 64

3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Đến trường thực nghiệm khảo sát cụ thể tình hình cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ cho quá trình dạy – học, trình độ học sinh và các vấn đề liên quan đến bài học để bổ sung hoàn chỉnh cách tổ chức cụ thể cho từng bài học. - Trao đổi phỏng vấn với cán bộ lãnh đạo trường, với giáo viên, học sinh…Trên cơ sở đó chúng tôi lựa chọn lớp thực nghiệm phù hợp với mục tiêu nghiên cứu của đề tài. - Cách thức thực hiện: Tiến hành tổ chức cho HS lớp thực nghiệm học tập theo hai kế hoạch dạy học đã xây dựng. - Hình thức và kế hoạch thực nghiệm: Do tình hình thực tế của dịch bệnh Covid19 đã làm ảnh hưởng đến đất nước nói chung, ngành giáo dục nói riêng và một phần nội dung trong kế hoạch dạy học đã xây dựng nằm trong thời gian thực hiện dạy - học trực tuyến của trường thực nghiệm, nên tôi tiến hành thực nghiệm làm hai giai đoạn với hai hình thức dạy học khác nhau: + Giai đoạn 1: Tổ chức dạy học trực tuyến bằng phần mềm Zoom nội dung lý thuyết bài học “Công và năng lượng”. + Giai đoạn 2: Tổ chức cho học sinh tiến hành chế tạo sản phẩm, báo cáo sản phẩm trong bài học “Công và năng lượng” tại trường/ lớp học. Tổ chức dạy tại lớp bài học “Động năng và thế năng” Kết hợp nhờ các Thầy Cô trong tổ chuyên môn dự giờ. Ghi hình giờ dạy, theo dõi, quan sát HS trong quá trình học tập, sau đó đánh giá HS theo các tiêu chí đã xây dựng, lắng nghe ý kiến của giáo viên dự giờ, trò chuyện với HS. 3.3. CÁC BÀI THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Kế hoạch dạy học 1: Công và năng lượng. Kế hoạch dạy học 2: Động năng và thế năng. 3.4. TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM  Kế hoạch dạy học 1: Công và năng lượng - Ngày 1: Tổ chức họp lớp trên phần mềm zoom. + Chia nhóm học sinh, phân nhóm trưởng, giao nhiệm vụ học cho các nhóm học sinh thông qua các PHT 1, PHT 2, PHT 3. + Giành thời gian trao đổi với HS để học xác định rõ được nhiệm vụ học tập. + Hướng dẫn học sinh cách tổ chức hoạt động nhóm trên phần mềm zoom. 65

- Ngày 2: Tổ chức dạy – học bài “Công và năng lượng” trên phần mềm zoom. + Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả PHT 1, PHT 2, PHT 3. + 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. - Ngày 3: + Tổ chức cho các nhóm trình bày sản phẩm về mô hình minh họa được sự chuyển hóa năng lượng. (Thực hiện khi học sinh quay lại trường học, tiến hành tại lớp học). + Hướng dẫn học sinh chuẩn bị bài ở nhà: Chuẩn bị bài mới “Động năng và thế năng”. Giao nhiệm vụ học tập cho các nhóm học sinh thông qua các PHT.  Kế hoạch dạy học 2: Động năng và thế năng - Ngày 1: Tổ chức dạy – học tiết 1 bài “Động năng và thế năng” tại lớp học. + Tổ chức cho các nhóm học sinh báo cáo kết quả thực hiện phiếu học tập 1, phiếu học tập 2. + 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. + Giao nhiệm vụ co các nhóm chuẩn bị và hoàn thành phiếu học tập 3, phiếu học tập 4. - Ngày 2: Tổ chức dạy – học tiết 2 bài “Động năng và thế năng” tại lớp học. + Tổ chức cho các nhóm học sinh báo cáo kết quả thực hiện phiếu học tập 3, phiếu học tập 4. + 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. + Giao nhiệm vụ cho các nhóm chuẩn bị và hoàn thành phiếu học tập 5. - Ngày 3: Tổ chức dạy – học tiết 3 bài “ Động năng và thế năng” tại lớp học. + Tổ chức cho các nhóm học sinh báo cáo kết quả thực hiện phiếu học tập 5. + 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. 66

+ Tổ chức cho HS được vận dụng kiến thức mới vào giải quyết bài tập đơn giản và bài tập thực tiễn. 3.5. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.5.1. Các căn cứ để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm - Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh khi tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM - Phân tích định tính dựa trên theo dõi hoạt động của học sinh trong giờ học. + Số HS tập chung chú ý, tự giác tham gia thực hiện các nhiệm vụ học tập. + Số lần HS phát biểu xây dựng bài, phát hiện được vấn đề mới, nêu được phương án để giải quyết vấn đề. + Số HS vận dụng được kiến thức đã học và kiến thức mới để giải quyết vấn đề đặt ra trong bài học. - Chất lượng học tập của học sinh thể hiện ở các mức độ: nhận biết, thông hiểu, vận dụng thấp, vận dụng cao. - Kết quả đánh giá hoạt động nhóm, đánh giá cá nhân thông qua các tiêu chí đánh giá. Căn cứ vào kết quả thu được từ quan sát và đánh giá thông qua kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập, mức độ hoàn thành nhiệm vụ học tập cho phép chúng tôi đánh giá được chất lượng của việc dạy và học, từ đó kiểm tra giả thuyết khoa học mà đề tài đã nêu ra. 3.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm 3.5.2.1. Đánh giá định tính - Tất cả các học sinh đều nhiệt tình tham gia các hoạt động học tập được giao. Một số nhóm học sinh rất tích cực trong việc thực hiện nhiệm vụ học tập. Cụ thể nhóm 2 (Bạn Đỗ Thị Hồng Dịu là nhóm trưởng), nhóm 3 (Bạn Nguyễn Đăng Tùng là nhóm trưởng), các em đã chủ động tham khảo nhiều tài liệu, kết hợp mạng internet tổ chức họp nhóm trực tuyến trên phần mềm zoom rất thành công và cuộc họp diễn ra rất sôi nổi, các thành viên trong nhóm hoạt động tích cực tham gia đóng góp ý kiến, nhóm trưởng quán lý nhóm rất nhịp nhàng và nghiêm túc. Nhóm 1 và nhóm 2 có phần kém sôi nổi hơn một chút nhưng nhóm trưởng đã huy động được tất cả các học sinh tham gia đóng góp ý kiến. Cả bốn nhóm đều tự phân công thư ký ghi chép lại kết quả của hoạt động rất rõ ràng mạch lạc, dưới đây là tổng 67

hợp kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của các nhóm thông qua hoạt động nhóm trực tuyến:

Hình 3.1. Nhóm 4 báo cáo kết quả phiếu

Hình 3.2. Nhóm 2 báo cáo kết quả

học tập 1

phiếu học tập 2

Hình 3.3. Nhóm 3 báo cáo kết quả phiếu học tập 3

68

Hình 3.4. Hình ảnh báo cáo thiết kết mô hình của nhóm 1 Từ những bài báo cáo về kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập bài học “Công và công suất” cho thấy các em học sinh đã rất tích cực trong học tập, mặc dù các em không ở gần nhau, không trực tiếp gặp nhau để thảo luận thế nhưng trong thời đại 4.0 hoạt động nhóm không hề khó khăn mà vẫn đem lại hiệu quả cao. Mặt khác, nội dung các câu hỏi trong phiếu học tập đã lôi quấn được học sinh tham gia vào quá trình tìm tòi học hỏi, phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề. Trong quá trình học tập, nhiều em rất tích cực tìm hiểu kiến thức mới, tham gia xây dựng bài.

69

Hình 3.5. Một số hình ảnh trong giờ học bài “Công và năng lượng” Khi quay trở lại trường học, các em đã rất nhanh chóng ngồi lại với nhau thảo luận về việc thực chế tạo ra sản phẩm theo mô hình đã xây dựng.

Hình 3.6. Hình ảnh trong hoạt động chế tạo và thực nghiệm mô hình vi biên trên máng trượt của nhóm 1 và nhóm 2

70

Hình 3.7. Hình ảnh trong hoạt động chế tạo và thực nghiệm mô hình con lắc Newton của nhóm 3 và nhóm 4

Hình 3.8. Hoạt động báo cáo sản phẩm của các nhóm Bài học “Động năng và thế năng” được thực hiện khi các em học sinh đã quay lại trường học, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên, các em tham gia các hoạt động nhóm trực tiếp tại lớp học và các quá trình học tập diễn ra rất sôi nổi, học sinh rất hào hứng nhiệt tình trong việc thực hiện các nhiệm vụ học tập giáo viên giao cho.

71

Hình 3.9. Một số hình ảnh học sinh hoạt động nhóm khi tham gia vào hoạt động học tập

Hình 3.10. Một số hình ảnh học sinh tích cực tham gia xây dựng bài 3.5.2.2. Đánh giá định lượng - Đánh giá nhóm Căn cứ vào bảng cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề (mục 1.3.4), các tiêu chí đánh giá đã xây dựng (mục về đánh 2.3.3) và căn cứ vào kết quả của phiếu học tập, bản trình chiếu và các sản phẩm tạo ra, tôi đánh giá kết quả của các nhóm như sau: + Trong bài học “Công và năng lượng” Nội dung

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

Nhóm 4

Phiếu học tập 1

M3

M3

M3

M3

Phiếu học tập 2

M1

M2

M2

M2

Phiếu học tập 3

M1

M2

M3

M1

Hình thức báo cáo

M2

M2

M3

M2

Trình bày báo cáo

M2

M2

M2

M2

72

+ Trong bài học “Động năng và thế năng” Nội dung

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

Nhóm 4

Phiếu học tập 1

M2

M3

M3

M2

Phiếu học tập 2

M2

M3

M2

M2

Phiếu học tập 3

M2

M2

M3

M2

Phiếu học tập 4

M2

M3

M3

M2

Phiếu học tập 5

M2

M3

M3

M2

Hình thức báo cáo

M3

M3

M3

M3

Trình bày báo cáo

M2

M3

M3

M2

Trên cơ sở bảng kết quả trên, cho thấy trong bài học “Công và năng lượng” nhóm 3 được đánh giá cao nhất, nhóm 2 và nhóm 4 xếp thứ hai còn nhóm 1 cần cố gắng nhiều hơn. Sau khi được nghe sự góp ý nhận xét của nhóm bạn và Giáo viên các nhóm đã có tiến bộ rõ rệt trong bài học “Động năng và thế năng”. Nhóm 1 đã đạt được mức 2, nhóm 2 và nhóm 3 đạt mức 3, nhóm 4 đạt mức 2. Qua kết quả phân tích trên cho thấy việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM đã đem lại hiệu quả cao trong học tập nhóm. - Đánh giá cá nhân Trong quá trình dạy – học trên zoom bài học “Công và năng lượng”, khi giáo viên tổ chức cho học sinh nhận xét, tự đánh giá và đánh giá chéo giữa các nhóm, các em không chỉ đưa ra những lời nhận xét đánh giá rất xác đáng và chân thực mà còn có những phát hiện rất kịp thời và đã mạnh dạn đưa ra những phản biện cho nhóm bạn. + Em Hoàng Thị Diên đưa ra phản biện cho nhóm 2: Trong câu trả lời của phiếu học tập 2, ở trường hợp 2 lực tác dụng hợp với phương chuyển động một góc α vì sao các bạn chỉ tính công của lực F2 mà không tính đến công của lực F1. Từ câu phản biện này cho thấy Diên rất chú ý vào bài học và có nhận thức rất sâu sắc về vấn đề nghiên cứu. Sau đó, đại diện nhóm 2 đã đưa ra câu trả lời thỏa đáng cho bạn Diên và cho cả lớp. Diên là học sinh dân tộc Nùng, em bắt đầu tham gia học nội trú từ lớp 10, từ nhỏ sống và học tập tại miền đất Quảng Uyên – Cao Bằng. Qua kết quả học kì I cho thấy Diên là học sinh có khả năng nhận thức tốt, nhưng được đánh giá là một học sinh nhút nhát và trầm trong cả hoạt động học tập và đời sống. Qua quan sát các tiết học với phương pháp mới cho thấy Diên đã mạnh dạn hơn rất nhiều, không chỉ tích cực tham gia vào hoạt động chung của nhóm mà Diên còn đưa ra những ý kiến cá nhân rất hay và bổ ích. + Em Nguyễn Đăng Tùng đưa ra phản biện cho nhóm 1: Trong câu trả lời của phiếu học tập 3, khi lấy ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật 73

khác bằng cách thực hiện công nhóm 1 lấy ví dụ là: “Thả một miếng nhôm đã được đun nóng vào một cốc nước lạnh miếng nhôm truyền nhiệt cho nước” là không phù hợp, vì ở ví dụ này hiện tượng truyền nhiệt được thể hiện rõ hơn. Từ phát hiện này của Tùng cho thấy Tùng đã tìm hiểu rất sâu về nội dụng này và có một kiến thức rất chắc. Sau đó nhóm 1 cũng nhận ra được vấn đề và nhờ giáo viên trợ giúp để có câu trả lời thỏa đáng nhất. Tùng là học sinh dân tộc tày, sinh ra và lớn lên tại miền đất Pò Đon –Na Rì - Bắc Kạn, Tùng bắt đầu tham gia học nội trú từ lớp 10, khi được hỏi em có cảm nhận như thế nào về hình thức tổ chức dạy – học trong hai bài học “Công và năng lượng”, “Động năng và thế năng”, Tùng nói: “Em thấy phương pháp học này đã cho chúng em được tự tìm hiểu nhiều vấn đề hơn trong cuộc sống, trong quá trình tìm hiểu thông qua sách vở, tài liệu, internet mới thấy rằng rất nhiều vấn đề trong thực tế gắn với lí thuyết mà chúng em đang được học ở trường và khi phải tự tìm hiểu chúng em thấy nhớ kiến thức lâu hơn và hiểu sâu hơn. Ngày trước, chúng em thấy học vật lí cũng hơi khô khan thường phải giải nhiều bài tập, nhưng qua hai bài học này chúng em không chỉ được học lí thuyết, được vận dụng lí thuyết vào bài tập và còn được vận dụng lí thuyết vào thực hành”. + Em Sùng A Của đưa ra câu hỏi cho nhóm 1 khi nhóm 1 báo về ý tưởng mô hình viên bi trên máng trượt: “Các bạn dự định chế tạo máng trượt bằng chất liệu gì? Viên bi làm bằng sắt hay bằng chất liệu gì? Làm thế nào để đo được độ cao h2 được dễ dàng và cho kết quả chính xác nhất? Câu hỏi mà A Của đưa ra đã chứng tỏ A Của đã rất qua tâm đến mô hình của nhóm 2 và dường như cũng định hướng được sẽ chế tạo nó như thế nào để đem lại hiệu quả thực nghiệm tối ưu nhất. A Của là học sinh dân tộc Mông sinh ra và lớn lên tại Điện Biên, Của tham gia học nội trú từ lớp 6, em cho biết: “Trước đây em đã học nội trú ở huyện, nhưng em chưa được học theo phương pháp này bao giờ, em thấy rất thích phương pháp này, chúng em được hoạt động nhóm với nhau, cùng nhau tìm hiểu để hoàn thành nhiệm vụ học tập cô giao. Đặc biệt là chúng em được tự tìm hiểu, lên ý tưởng, thiết kế, chế tạo ra sản phẩm, từ lúc cả nhóm thảo luận với nhau để đưa ra được ý tưởng về chế tạo mô hình minh họa được sự chuyển hóa năng lượng, chúng em đã rất hào hứng, có rất nhiều ý tưởng được đưa ra và cũng xảy ra những tranh luận giữa các thành viên trong nhóm” GV: Trong quá trình chế tạo sản phẩm các em có gặp khó khăn gì không? 74

A Của: Lúc thảo luận lên ý tưởng thì chúng em hoạt động nhóm thông qua phần mềm zoom, cả nhóm sau khi thống nhất thiết kế và chế tạo mô hình “Con lắc Niu tơn”, vì mỗi bạn ở một tỉnh khác nhau nên chúng em chưa ngồi lại cùng nhau để chế tạo nhưng cũng xác định được cần những dụng cụ, nguyên vật liệu cần thiết, nhóm trưởng cũng phân công cho từng bạn tự tìm kiếm nguyên vật liệu sẵn có và mang xuống khi quay lại trường. Nhưng khi bắt tay vào làm thì lại thiếu một số vật dụng và nguyên liệu, mà chúng em thì không được ra ngoài, nên cũng khá khó khăn trong việc chế tạo, cũng rất may mắn là chúng em mượn được một số vật dụng từ phòng thí nghiệm của nhà trường và trong nhóm có hai bạn học sinh ngoại trú, một số vật dụng thiếu cần phải mua hoặc mượn từ bên ngoài nhóm phân công cho hai bạn đó hỗ trợ. + Em Nông Xuân Thụy đưa ra câu hỏi cho nhóm 3 khi nhóm 3 báo cáo về ý tưởng mô hình con lắc đơn: “Với thiết kế như các bạn đưa ra khi thả rơi viên bi 1 va chạm với viên bi 2 thì viên 1 có bị bật trở lại không và các va chạm tiếp theo liệu có được như mô tả không và các bạn sẽ đo h1 và h2 như thế nào để dễ dàng và cho kết quả chính xác nhất”. Qua câu hỏi của Thụy cũng cho thấy Thụy rất chú ý và có hứng thú với mô hình mà nhóm 3 đưa ra và có những câu hỏi thắc mắc rất chân thực. Thụy là học sinh dân tộc Tày, sinh ra và lớn lên ở Yên Ninh – Phú Lương – Thái Nguyên, tham gia học nội trú từ lớp 6. Thụy có khả năng nhận thức với các môn khoa học tự nhiên, nhưng trong học tập còn nhút nhát và còn hạn chế trong khả năng giao tiếp. Qua quan sát trong quá trình học tập hai bài học trên cho thấy Thụy đã mạnh dạn hơn nhiều và có nhiều tiến bộ trong khả năng giao tiếp thể hiện ở câu hỏi đáp trong quá trình tranh luận và trả lời phỏng vấn từ giáo viên. GV: Em có nhận xét như thế nào về cách thức tổ chức, phương pháp học tập trong hai bài học “Công và năng lượng”, “Động năng và thế năng”? Thụy nói: Em cảm thấy phương pháp học này yêu cầu chúng em phải tự vận động nhiều hơn, tự học nhiều hơn, việc phải tự tìm tòi kiến thức để hoàn thành nhiệm vụ học tập tuy có hơi vất vả nhưng sau đó chúng em thấy nhớ sâu được kiến thức. Đặc biệt là khi nhận được nhiệm vụ thiết kế chế tạo ra sản phẩm chúng em rất hứng thú, thông qua hoạt động chế tạo mô hình “Viên bi trên máng trượt” của nhóm, khi bắt tay vào làm chúng em mới thấy làm thực tế khác khá xa so với suy nghĩ và tượng 75

tưởng của chúng em, để đạt được kết quả như mong muốn chúng em cũng phải thay đổi và làm đi làm lại. GV: Việc phải làm đi làm lại có khiến các em chán nản gì không? Thụy: Không ạ, vì sau lần thử nghiệm đầu tiên không thành công cả nhóm đã cùng nhau thảo luận và thay đổi phương án thiết kế hình dáng và kích thước của máng phù hợp và thực nghiệm được thành công. + Em Trần Viết Hiển là một học sinh dân tộc Sán Dìu ở ngoại trú tại gia đình ở thành phố Thái nguyên, kết quả học tập môn Vật lí kì 1 của Hiển còn nhiều hạn chế, khả năng liên hệ bài học với thực tiễn kém, thiếu tích cực trong học tập và hoạt động tập thể. Song qua quan sát quá trình học tập hai bài học thực nghiệm cho thấy Hiển đã có nhiều tiến bộ, Hiển đã rất hào hứng và tích cực với công việc của hoạt động nhóm, khi các bạn trong phân công nhiệm vụ đã tham gia nhiệt tình. Kết quả học tập có tiến bộ thể hiện ở điểm của hai bài kiểm tra. Hiển cho biết, trước đây em rất sợ môn Vật lí vì nhiều công thức, bài tập cũng khá khó, nhưng qua hai bài học em thấy Vật lí không phải chỉ vận dụng công thức vào giải các bài tập, vật lí có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và vật lí giải thích được nhiều hiện tượng tự nhiên. + Em Trương Thị Trà My là học sinh dân tộc Tày, ở ngoại trú tại Thái nguyên. My là học sinh có khả năng nhận thức khá tốt, nhanh nhẹn trong các hoạt động. Khi được hỏi về cảm nghĩ của em qua hai bài học, My nói: trước đây em cảm thấy Vật lí cũng giống như Toán, chỉ cần thuộc công thức và giải được bài tập là học tốt được Vật lí, nhưng qua hai bài học này em mới thấy học Vật lí không chỉ tập trung vào giải các bài tập, mà phải biết vận dụng vào thực tế. Khi chúng em phải tự tìm hiểu để hoàn thành phiếu học tập Cô giao, qua sách vở, mạng internet chúng em được biết thêm nhiều nội dung rất hay mà lại gắn liền với kiến thức chúng em đang được học. Sau khi được học xong hai bài học “Công và năng lượng”, “Động năng và thế năng” em không chỉ hiểu được các khái niệm, biết được các công thức tính mà khi nhìn ra cuộc sống phần nào em đã biết được những sự vật hiện tượng nào gắn với kiến thức mà em đã được học. Việc tổ chức cho các em được tự nghiên cứu, tự tìm hiểu, tự tổ chức hoạt động nhóm để thảo luận, tự nhận xét, tự đánh giá và đánh giá chéo là rất có ích. Những hoạt động này đã phát huy được tính tự chủ, thúc đẩy sự mạnh dạn trong học, tạo ra 76

một không khí học tập sôi nổi, có sự tranh luận trong học tập từ đó phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Sau khi học xong bài “Công và năng lượng” tôi cho HS làm bài kiểm tra số 1. Học xong bài “Động năng và thế năng” tôi cho HS làm bài kiểm tra số 2. (Đề kiểm tra xin xem ở phụ lục 3,4) Bảng 3.1. Bảng phân phối kết quả điểm bài kiểm tra Lớp 10A2 (Sĩ số 46)

Điểm 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Bài kiểm tra số 1 0

0

0

0

0

2

3

10

18

10

3

Bài kiểm tra số 2 0

0

0

0

0

0

2

10

17

12

5

Thông qua kết quả hai bài kiểm tra đánh giá khả năng tiếp nhận kiến thức của học sinh sau mỗi giờ học cho thấy hầu kết kết quả điểm rơi vào phổ từ 7 – 9 điểm, có một số em được tối đa 10 điểm, và một số em còn ở điểm trung bình. Kết quả trên cho phép đánh giá học sinh đã tiếp nhận được kiến thức và phương pháp học đã đem lại hiệu quả.

77

KẾT LUẬN CHƯƠNG III Qua quá trình thực nghiệm sư phạm, thông qua việc thực hiện hai kế hoạch dạy học đã xây dựng, bằng 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 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 tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh dân tộc nội trú đã khơi dậy được niềm đam mê của học sinh với môn Vật lí, đã thay đổi được cái nhìn về môn học của HS. Học tập lý thuyết cần gắn liền với thực hành và dạy học theo định hướng giáo dục STEM đã tạo ra những cơ hội học tập tạo điều kiện cho HS được phát triển một cách toàn diện hơn, có thêm kinh nghiệm về việc tự học. Việc thực hành chế tạo các sản phẩm học tập giúp HS học được những thao tác thực nghiệm khoa học, học được phương pháp nghiên cứu khoa học. Tôi nhận thấy tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM chủ đề “Công, năng lượng, công suất” là khả thi đối với sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh DTNT.

78

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. Phân tích đặc điểm tâm lý giáo dục của học sinh trường THPT DTNT. Phân tích nội dung chương trình vật lí mới, lựa chọn chủ đề “Công, năng lượng, công suất”. Phân tích các nội dung kiến thức trong chủ đề, thiết kế hai kế hoạch dạy học theo mục tiêu của đề tài. Tổ chức hoạt động học chủ đề “Công, năng lượng, công suất” cho học sinh lớp 10 trường PT Vùng Cao 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 góp phần làm thay đổi cái nhìn của HS về môn Vật lí, HS đã yêu thích môn Vật lí hơn và nhận ra rằng học Vật lí rất bổ ích. Đồng thời với phương pháp học này đã rèn luyện năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp, gắn lí thuyết với thực hành, tư duy và hành động, rèn luyện năng lực cộng tác làm việc theo nhóm. Tuy nhiên thời gian thực nghiệm chủ đề chưa nhiều, quy mô thực nghiệm còn nhỏ và trong một khoảng thời gian ngắn nên chưa đưa ra được những nhận định mang tính khái quát và còn nhiều mặt bị hạn chế. Một số đề xuất: - Tiếp tục hoàn thiện kế hoạch bài học để triển khai chương trình giáo dục phổ thông mới. Sử dụng cấu trúc xây dựng để mở rộng trong thiết kế kế hoạch bài học và xây dựng kế hoạch dạy học ở trường PT DTNT. - Giáo viên cần tìm hiểu sâu hơn về chương trình giáo dục phổ thông 2018. Chúng tôi hi vọng rằng những kết quả nghiên cứu trong luận văn này có thể áp dụng rộng rãi trong nhiều môn học khác. Chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu và áp dụng vào dạy học cho nhiều chủ đề khác của bộ môn Vật lí cho HS THPT. 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB ĐHSP Hà nội. 2. Nguyễn Anh Thuấn (2019), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của học sinh. Bài giảng chuyên đề cao học LL&PPDH Vật lí, ĐHSP - ĐHTN 3. 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). 4. Bộ giáo dục và Đào tạo, Vụ Giáo dục Trung học, (6/2014), Tài liệu tập huấn giáo viên Dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực. 5. Bộ giáo dục và Đào tạo, (5/2015), Dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể trong chương trình giáo dục phổ thông mới . 6. Nguyễn Văn Cường, Bernd Meier (2014), Lí luận daỵ học hiện đại cơ sở đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp daỵ học. Nhà xuất bản đại học sư phạm. 7. Đỗ Hương Trà (chủ biên), Nguyễn Văn Biên - Trần Khánh Ngọc - Trần Trung Ninh - Trần Thị Thanh Thủy - Nguyễn Công Khanh - Nguyễn Vũ Bích Hiền (2015), Dạy học tích hợp – Phát triển năng lực học sinh- Quyển 1 – Khoa học tự nhiên. Nhà xuất bản Đại học Sư phạm.. 8. Bộ giáo dục và Đào tạo, Vụ Giáo dục Trung học, (6/2014), Tài liệu tập huấn giáo viên Dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực. 9. 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 10 nâng cao. 10. 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 10 cơ bản. 11. 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 10 cơ bản. 12. 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 10 nâng cao. 80

13. Mạng Internet: rgep.moet.gov.vn (Hội thảo giáo dục STEM trong chương trình GDPT mới ngày 26/7/2017). Ismart.edu.vn 14. https://hocvienkhampha.edu.vn/mo-hinh-day-hoc-5e-trong-giao-duc-stem/ 15.https://minhdatrehab.wordpress.com/2015/10/17/sinh-co-hoc-chuong-6-p2-congva-nang-luong/ 16.https://bigschool.vn/chuong-trinh-giao-duc-pho-thong-moi-5-pham-chat-va-10nang-luc-cua-hoc-sinh 17. Tạp chí Giáo Dục. Số đặc biệt tháng 6/2018 tr 200-204

81

Phụ lục Phụ lục 1: PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH (Mong các em vui lòng trả lời các câu hỏi sau) 1. Họ và tên………………………………….Nam/nữ………….Dân tộc………….. 2. Lớp ………..trường………………………………………………………………. 3. Em có hứng thú học môn Vật lí không? (Có [ x ]; không [0]) - Có [ ]

- Không [ ]

4. Trong giờ vật lý: - Em có chú ý nghe giảng không? - Có [ ] ; Không [ ] - Có hiểu bài ngay trên lớp không? - Có [ ] ; Không [ ] - Có tích cực phát biểu xây dựng bài không? - Có [ ] ; Không [ ] - Khi chưa hiểu bài, em có đề nghị GV giảng lại phần chưa hiểu không? Có [ ] ; Không [ ] 5. Em có những tài liệu nào phục vụ cho học môn vật lí - Sách giáo khoa [ ] - Sách bài tập [ ] - Sách tham khảo [ ] 6. Em thường học vật lí theo những cách nào? - Théo vở ghi [ ]

- Học theo nhóm [ ]

- Theo sách giáo khoa [ ]

- Đọc thêm tài liệu tham khảo [ ]

7. Em học môn Vật lí ở nhà (ngoài giờ chính khóa) như thế nào? - Thường xuyên [ ]

- Khi hôm sau có môn Vật lí [ ]

- Trước khi thi [ ]

- Trước khi có bài kiểm tra [ ]

- Không học [ ]

8. Theo em thì những phương pháp dạy học nào em thấy hứng thú học và dễ tiếp thu: - Thuyết trình [ ]

- Đàm thoại [ ]

- Thực nghiệm [ ]

- Giải quyết vấn đề [ ] - Các phương pháp khác [ ]

Để học tốt môn vật lí em có đề nghị gì ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... 9. Về mức độ tham gia các hoạt động của HS trong giờ học Vật lí (Đánh dấu X vào phương án trả lời cho mỗi câu hỏi) 82

Mức độ Thường Các hoạt động

xuyên

Đôi khi

Không dùng

HS tham gia vào hoạt động nhóm HS được tự chuẩn bị một số thí nghiệm bổ trợ cho nội dung bài học HS được giao làm nhiệm vụ tạo ra sản phẩm thực tế sau các bài học HS được học bài học tích hợp liên môn HS được học bài học tổ chức theo định hướng giáo dục STEM 10. Em đã được nghe, biết đến phương pháp dạy học STEM hay chưa? Suy nghĩ của em về việc tổ chức dạy học vật lí theo định hướng giáo dục STEM. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Xin chân thành cảm ơn ý kiến của các em! Ngày ……tháng…….năm 2019 (Phiếu này dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học. Không sử dụng đánh giá học sinh)

83

Phụ lục 2: PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN (Xin các đồng chí vui lòng cho biết kiến về các vấn đề sau) 1. Họ và tên:…………………………..Nam/nữ……………………Dân tộc……… 2. Đơn vị công tác:………………………………………………………………….. 3. Số năm giảng dạy ở trường THPT:………….năm. 4. Số lần được bồi dưỡng về phương pháp giảng dạy:……….lần. 5. Mức độ sử dụng các phương pháp dạy học của giáo viên Đánh dấu X vào phương án trả lời cho mỗi câu hỏi Phương pháp dạy học

Thường

Đôi khi

Không dùng

xuyên Truyền thống (thuyết trình, đàm thoại, luyện tập) Dạy học theo dự án Dạy học tích hợp liên môn Dạy học theo định hướng tích hợp STEM 6. Những khó khăn khi thực hiện dạy học STEM Theo Thầy (Cô) điều gì khiến giáo dục STEM khó khăn khi triển khai trong dạy học ở trường phổ thông. Thầy cô tích X vào ô mình lựa chọn (Thầy cô có thể chọn nhiều ý kiến) Vấn đề kinh tế Nhận thức của giáo viên Phương thức đánh giá thi cử Năng lực của giáo viên Năng lực của học sinh Thiết kế chủ đề STEM mất nhiều thời gian

84

7. Ý kiến cá nhân Thầy Cô về việc tổ chức dạy học STEM trong trường PTDTNT ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Xin chân thành cảm ơn ý kiến trao đổi của các đồng chí! Ngày ……tháng…….năm 2019 (Phiếu này dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học. Không sử dụng đánh giá giáo viên)

85

Phụ lục 3: BÀI KIỂM TRA SỐ 1 Câu 1. Công cơ học có thể biểu thị bằng tích của A. năng lượng và khoảng thời gian. B. lực tác dụng, quãng đường đi được và khoảng thời gian lực tác dụng. C. lực tác dụng và quãng đường vật đi được. D. lực tác dụng và vận tốc của vật. Câu 2. Đơn vị nào sau đây là đơn vị của công? A. J (Jun).

B. kg (kilogam).

C. W (Oát).

D. N (Niwton).

Câu 3. Phát biểu nào sau đây đúng A. Có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công. B. Công là một dạng năng lượng của vật. C. Công của lực là đại lượng luôn dương. D. Năng lượng truyền hoá từ vật này sang vật khác chỉ bằng cách thực hiện công. Câu 4. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về công cơ học: Công cơ học là đại lượng A. vô hướng có thể âm, dương hoặc bằng không. B. vô hướng có thể âm hoặc dương. C. véc tơ có thể âm, dương hoặc bằng không. D. véc tơ có thể âm hoặc dương. Câu 5. Một người nâng đều một vật có khối lượng 1 kg lên độ cao 6 m. Lấy g = 10 m/s2. Công mà người đã thực hiện là A. 180 J.

B. 60 J.

C. 1800 J.

D. 1860 J.

Câu 6. Một bàn là điện khi hoạt động có sự chuyển năng lượng như thế nào? A. Từ điện năng sang cơ năng. B. Từ điện năng sang nhiệt năng. C. Từ nhiệt năng sang cơ năng. D. Từ cơ năng sang nhiệt năng. Câu 7. Sự việc nào sau đây chứng tỏ có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công.

86

A. Một miếng nhôm đã được nung nóng, đặt trong cốc nước lạnh, một lúc sau nước trong cốc nóng lên. B. Lò sưởi truyền nhiệt cho mọi vật xung quanh làm mọi vật nóng lên. C. Cọ xát miếng sắt xuống mặt bàn, làm miếng sắt và mặt bàn đều nóng lên. D. Đặt một khay nước ở nhiệt độ phòng vào tủ lạnh, một thời gian sau nước trong khay thành nước đá. Câu 8. Kéo vật với một lực bằng 20 N theo phương song song với mặt phẳng ngang. Công của lực tác dụng lên vật làm vật di chuyển được quãng được 5m trên phương ngang có giá trí bằng A. 50 J

B. 30 J

C. 100 J

D. 80 J

Câu 9. Đèn dây tóc khi được thắp sáng, có sự chuyển hoá năng lượng như thế nào? A. Từ điện năng => quang năng. B. Từ nhiệt năng => quang năng. C. Từ điện năng => nhiệt năng => quang năng. D. Từ điện năng => quang năng => nhiệt năng. Câu 10. Kéo một xe goòng bằng một sợi dây cáp với một lực bằng 150 N. Góc giữa dây cáp và mặt phẳng ngang bằng 300. Công của lực tác dụng lên xe để xe chạy được 200m có giá trị bằng A. 51900 J

B. 30000 J

C. 15000 J

87

D. 25980 J

Phụ lục 4: BÀI KIỂM TRA SỐ 2 Câu 1. Dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật là A. Thế năng đàn hồi.

B. Động năng.

C. Cơ năng.

D. Thế năng trọng trường.

Câu 2. Một vật nằm yên có thể có: A. Thế năng.

B. Vận tốc.

C. Động năng.

D. Động lượng.

Câu 3. Chọn phát biểu đúng: Một vật được thả rơi rừ một mái nhà, bỏ qua mọi lực cản. Trong quá trình chuyển động của vật thì: A. Cơ năng của vật giảm B. Động năng của vật tăng, thế năng của vật không đổi C. Thế năng của vật giảm, động năng của vật tăng D. Động năng và thế năng của vật đều tăng Câu 4. Chọn câu sai: A. Cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng của vật. B. Động năng của vật là dạng năng lượng có được do vật chuyển động. C. Động năng của vật tỉ lệ nghịch với bình phương vận tốc của vật. D. Khi vật chuyển động trong trọng trường, chỉ chịu tác dụng của trong lực thì tổng động năng và thế năng của vật bằng một hằng số. Câu 5. Vật có khối lượng m, chuyển động với vận tốc v. Động năng của vật được tính bằng biểu thức A. Wđ = mv2/2

B. Wđ = m2v2/2

C. Wđ = m2v/2

D. Wđ = mv/2

Câu 6. Vật nào sau đây không có khả năng sinh công? A. Dòng nước lũ đang chảy mạnh.

B. Viên đạn đang bay.

C. Búa máy đang rơi xuống.

D. Hòn đá đang nằm trên mặt đất.

Câu 7. Một vật có khối lượng 1 kg, ở độ cao 3 m so với mặt đất. Lấy g = 10 m/s2. Thế năng của vật so với mặt đất có giá trị bằng A. 10 J.

B. 20 J.

C. 30 J.

88

D. 40 J.

Câu 8. Một vật có khối lượng 2 kg, chuyển động với vận với tốc bằng 2 m/s ở độ cao 10 m so với mặt đất. Lấy g = 10 m/s2. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Cơ năng của vật bằng A. 204 J.

B. 100 J.

C. 120 J.

D. 82 J.

Câu 9. Một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực. Tại thời điểm t = 2s cơ năng của vật là 60J. Đến thời điểm t = 4s cơ năng của vật là: A. 60 J.

B. 15 J.

C. 240 J.

D. 30 J.

Câu 10. Một vật có khối lượng m được ném thẳng đứng lên cao từ mặt đất với vận tốc 7m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy g=10m/s2. Vật đạt được độ cao cực đại so với mặt đất là A. 2,54 m.

B. 4,5 m.

C. 4,25 m.

89

D. 2,45 m.