THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CÁC CHỦ ĐỀ STEM TẠI CLB STEM TRƯỜNG THPT NGUYỄN KHUYẾN

MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM

vectorstock.com/28062440

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CÁC CHỦ ĐỀ STEM TẠI CLB STEM TRƯỜNG THPT NGUYỄN KHUYẾN 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

2

BÁO CÁO SÁNG KIẾN I. ĐIỀU KIỆN TẠO RA SÁNG KIẾN Bộ Giáo dục và Đào tạo đã giao quyền tự chủ xây dựng và thực hiện kế hoạch giáo dục, phát huy vai trò sáng tạo của nhà trường và giáo viên; chỉ đạo các cơ sở giáo dục trung học, tổ chuyên môn và giáo viên chủ động, linh hoạt trong việc xây dựng kế hoạch giáo dục định hướng phát triển năng lực học sinh phù hợp với điều kiện thực tế của nhà trường, địa phương và khả năng của học sinh. Từ năm học 2013-2014, các trường phổ thông được giao quyền tự chủ trong việc xây dựng và triển khai kế hoạch giáo dục dựa vào mục tiêu giáo dục quy định trong chương trình góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, phù hợp với điều kiện cụ thể của nhà trường theo tinh thần các văn bản chỉ đạo của Bộ GDĐT: Công văn số 3535/BGDĐT-GDTrH ngày 27 tháng 5 năm 2013 về việc Hướng dẫn triển khai thực hiện phương pháp “Bàn tay nặn bột” và các phương pháp dạy học tích cực khác; Công văn số 791/HD-BGDĐT ngày 25 tháng 6 năm 2013 về việc hướng dẫn thí điểm phát triển chương trình giáo dục nhà trường phổ thông; Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH ngày 08 tháng 10 năm 2014 về việc hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn về đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá; tổ chức và quản lí các hoạt động chuyên môn của trường trung học/trung tâm giáo dục thường xuyên qua mạng; các công văn hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học hằng năm. Theo đó, thay cho việc dạy học đang được thực hiện theo từng bài/tiết trong sách giáo khoa như hiện nay, các tổ/nhóm chuyên môn căn cứ vào chương trình và sách giáo khoa hiện hành, lựa chọn nội dung để xây dựng các chủ đề dạy học trong mỗi môn học và các chủ đề tích hợp liên môn phù hợp với việc sử dụng phương pháp dạy học tích cực trong điều kiện thực tế của nhà trường. Trên cơ sở rà soát chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ theo chương trình hiện hành và các hoạt động học dự kiến sẽ tổ chức cho học sinh theo phương pháp dạy học tích cực, xác định các năng lực và phẩm chất có thể hình thành cho học sinh trong mỗi chuyên đề đã xây dựng.

Theo nội dung chỉ đạo của các công văn, khuyến khích các nhà trường: Trong năm học 2015-2016, nếu có điều kiện thuận lợi, nhà trường có thể giao cho các tổ/nhóm chuyên môn xây dựng và thực hiện một vài chủ đề tích hợp liên môn phù hợp. Trong trường hợp chưa có điều kiện thực hiện trong năm học 20152016, các nhà trường cần tổ chức xây dựng kế hoạch giáo dục trong đó có các chủ đề tích hợp liên môn để thực hiện từ năm học 2016-2017.

Các kiến thức liên môn có thể nằm ở chương trình của các lớp khác nhau, hay ở cùng một môn học nhưng ở các giai đoạn khác nhau đều có thể được lựa

3

chọn để xây dựng thành các chủ đề dạy học tích hợp liên môn hay tích hợp kiến thức ở cùng một môn học.

Thể theo điều kiện, hoàn cảnh cụ thể, kế hoạch triển khai các bài học/chủ đề STEM và tổ chức các hoạt đông của câu lạc bộ STEM trong nhà trường.

Với những lý do trên tôi chọn đề tài: “Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM tại câu lạc bộ STEM trường THPT Nguyễn Khuyến” để hướng dẫn HS học tập bài học STEM và tổ chức các hoạt động trải nghiệm tại câu lạc bộ STEM của trường.

II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP 1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến 1.1. Đến nay, khái niệm STEM không còn xa lạ gì đối với đa số giáo viên ở các cấp các cấp học, tuy nhiên không ít giáo viên vẫn còn những nhầm lẫn giữa khái niệm STEM và S TEAM hay STREAM Tôi cũng có dịp tham gia các lớp tập huấn về triển khai đưa giáo dục STEM vào trong các nhà trường tại TP Hải Phòng, tại thành phố Đã Nẵng, hay Đại học Bách khoa Hà Nội. hay là thành viên tham gia tích cực của các diễn đàn: “Nhóm STEM 4.0”; nhóm facebook “Công đồng giáo viên STEM"” …thì gặp rất nhiều các tình huống như: Tham quan một sản phẩm của một chủ đề STEM, tại gian trưng bày của ngày Hội STEM, có vài giáo viên tranh luận nhau sôi nổi, “Đây là sản phẩm STEM”, nhóm khác thì đây là sản phẩm “STEAM” .. Như vậy, việc việc hiểu căn kẽ về khái niệm STEM cũng chưa thống nhất giữa những người sẽ triển khai việc giảng dạy các chủ đề STEM trong nhà trường Trên nhóm “Cộng đồng giáo viên STEM” có rất nhiều ý kiến: “Các thầy cô ơi ai có giáo án STEM lịch sử 7 cho em xin”, hay những câu tương tự về giáo án hay chủ đề STEM cho các môn Văn học, Địa lí ... Thực trạng này cũng đang sảy ra ở rất nhiều trường học nhiều giáo viên tiến hành cho học sinh làm một thí nghiệm trong giờ Hóa học hay một giừo Vật lí học sinh chỉ quan sát, hoặc được làm theo một thao tác có trước và gọi đó là một giờ dạy STEM , với những nội dung trên nêu ra trên diễn đàn mà điều này đã có lúc thành viên tích cực Đỗ Hoàng Sơn – Giám đốc Công ty Cổ phần Văn hóa Giáo dục Long Minh đã trả lời “không có STEM cho Văn học, STEM cho Lịch sử; hay không có STEM Hóa hco mà chỉ có thí nghiệm Hóa…”

4

Và khi nhà trường, đã có câu lạc bộ STEM triển khai đến các nhóm nhỏ dựu án, thì các nhóm dự án này lại lấy tên các tiêu đề “CLB STEM Hóa học”.

“Câu lạc STEM quan trắc mặn” … như vậy việc hiểu cá thaautj ngữ STEM ở đây chưa nhất quán rõ ràng Tóm lại, cần phải nghiên cứu kỹ tổng quan về STEM, định hướng đưa giáo dục STEM trong chương trình giáo dục ở các cơ sở giáo dục, nắm vững mục đích, chủ chương đường lối về giáo dục STEM của đơn vị để triển khai một cách đồng bộ với các hoạt động giáo dục khác.

1.2. Việc quyết liệt của các cấp quản lí cũng như các cơ sở giáo dục đưa giáo dục STEM vào nhà trường dẫn đến một thực tế là: Nhiều giáo viên còn mơ hồ về khái niệm và mục tiêu của giáo dục STEM, chưa phân biệt được như thế nào là bài giảng STEM, như thế nào là hoạt động trải nghiệm STEM. Do chưa hiểu thấu đáo, nên khi tham gia các buổi tập huấn, các diễn đàn về giáo dục STEM, họ còn có một số ngộ nhận thường gặp như: - Nghe diễn giải về máy in 3D, về lập trình và lắp ráp robot là giáo dục STEM, có nhiều giáo viên quan niệm giáo dục STEM là thực hiện quy trình in 3D, thực hiện lập trình lắp ráp robot. Giáo dục STEM có nền tảng từ giáo dục khoa học nên chủ đề giáo dục STEM rất đa dạng đi từ những kiến về Vật lí, Hóa học, Sinh học, khoa học môi trường, khoa học vũ trụ … Khi phân tích máy in 3D, thì phải được hiểu nó đang trong khâu nào của quy trình thiết kế kỹ thuật trong giáo dục STEM, hay học sinh lập trình và lắp ráp robot thì câu hỏi đặt ra là học sinh học được những kiến thức gì? Có sự gắn kết giữa các nhóm kiến thức STEM với nhau như thế nào? Chương trình giúp học sinh học được kỹ năng gì? Học sinh liên hệ được gì với thực tế xung quanh.

Như vậy, cần nghiên cứu một quy trình thiết kế kỹ thuật trong giáo dục STEM chuẩn nhất áp dụng cho các bài dạy dạy STEM và hoạt động trải nghiệm STEM với sự linh hoạt phù hợp cho từng chủ đề, từng mục tiêu giáo dục cụ thể và cũng vừa sức, phù hợp với đặc điểm của cơ sở giáo dục. Đồng thời áp dụng của một số phương pháp dạy học hiệu quả cho hoạt động giáo dục STEM như: Phương pháp 5E; Quy trình thiết kế kỹ thuật gồm 6 bước (hỏi, tượng tưởng, lên kế hoạch, sáng tạo, kiểm tra và cải thiện, chia sẻ); phương pháp dạy học các chủ đền STEM dựa trên khám phá; hay xây dựng bộ công cụ đánh giá chủ đề STEM, để tổ chức dạy học các chủ đề STEM được hiệu quả.

2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến

5

Phần 1.

NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ STEM VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỰC STEM TRONG CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 1. 1. Giải nghĩa các thuật từ STEM Thuật ngữ STEM là viết tắt của bốn chữ: Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering), Toán (Mathematics). Thuật ngữ này bắt đầu vào những năm 1990 tại Hoa kỳ.

Thuật ngữ STEAM: Năm 2008 tại một hội nghị khoa khọc về giáo dục công nghệ tại một thành phố của Mỹ, người ta đã đề xuất mô hình giáo dục kết hợp với yếu tố nghệ thuật (Art) và gọi đó là giáo dục STEAM = STEM + ARrt, tích hợp thêm yếu tố nghệ thuật , theo quan điểm của người sáng lập thì yếu tố nghệ nghệ thuật ở đây bao gồm nghệ thuật ngôn ngữ, nghiên cứu xã hội, nghệ thuật về thể chất, mỹ thuật và âm nhạc, với mô hình giáo dục này đã lan nhanh đến nhiều nước, như ở Hàn Quốc, Bộ Giáo dục Khoa học và Công nghệ đã đưa vào chương trình giáo dục tổng thể, là một chương trình giáo dục đào tạo cho học sinh phổ thông từ năm 2010. Chương trình giáo dục này được đông đảo giáo viên cấp tiểu học và mầm non ủng hộ, vì ở các cấp học này quá trình tích hợp trong dạy học dễ dàng hơn.

Thuật từ STREAM: năm 2014, theo luận điểm của tiến sĩ Rob Rurman, Mỹ sẽ là thiếu sót lớn nếu bỏ qua rèn luyện khi bỏ qua rèn luyện khả năng đọc hiểu và viết cho học sinh. Nên ông đề nghị bổ sung thêm chữ R (viết tắt của Reading trong tiếng anh) và trở thành STREAM, theo đó STREAM có được theo công thức STREAM = STEAM + Arts + [reading + writing].

Như vậy, việc tìm hiểu các thuật ngữ STEM, STEAM, STREAM, để giúp giáo viên có cái nhìn tổng thể giúp cho giáo viên chủ động trong việc giải thích thắc mắc của đồng nghiệp của học sinh, … Theo chương trình giáo dục phổ thông mới có định hướng cụ thể, rõ ràng là tập trung sâu vào triển khai các chủ đề giáo dục STEM, phải thể hiện rõ được giáo dục STEM với sự đa dạng trong cách tiếp cận chú trọng thực hành khoa học và kỹ thuật, tư duy cao, có sự gắn kết liên môn.

1.2. Định hướng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông 2018 Việt Nam là quốc gia đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế, cuộc Cách mạng 4.0 mở ra nhiều cơ hội trong việc nâng cao trình độ công nghệ, nâng cao năng lực sản xuất và cạnh tranh sản phẩm đồng thời

6

là cơ hội lớn cho sản xuất công nghiệp với trình độ và công nghệ tiên tiến.

Tại Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 4/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ đã chỉ rõ: “Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với xu hướng phát triển dựa trên nền tảng tích hợp cao độ của hệ thống kết nối số hóa - Vật lí – Sinh học với sự đột phá của Internet vạn vật và trí tuệ nhân tạo đang làm thay đổi căn bản nền sản xuất của thế giới. Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với đặc điểm là tận dụng một cách triệt để sự lan tỏa của số hóa và công nghệ thông tin. Làn sóng công nghệ mới này đang diễn ra với tốc độ khác nhau tại các quốc gia trên thế giới, nhưng đang tác động mạnh mẽ, ngày một tăng tới mọi mặt của đời sống kinh tế- xã hội, dẫn đến việc thay đổi phương thức và lực lượng sản xuất của xã hội”.

Tuy nhiên, nếu không bắt nhịp được với tốc độ phát triển của thế giới và khu vực, Việt Nam sẽ phải đối mặt những thách thức, tác động tiêu cực như: Sự tụt hậu về công nghệ dẫn đến suy giảm sản xuất kinh doanh; dư thừa lao động có kĩ năng và trình độ thấp gây phá vỡ thị trường lao động truyền thống, ảnh hưởng tới tình hình kinh tế xã hội đất nước.”

Chúng ta đang tích cực thực hiện đổi mới căn bản toàn diện giáo dục đào tạo theo tinh thần của Nghị quyết 29-BCHTW, đổi mới phương pháp dạy, hình thức tổ chức dạy học để chuyển từ chủ yếu quan tâm đến việc cung cấp kiến thức sang việc quan tâm hình thành, phát triển các năng lực, phẩm chất người học, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, tăng cường kĩ năng thực hành…

Như vậy, theo chương trình giáo dục phổ thông mới 2018, giáo dục STEM được thể hiện rõ qua các luận điểm [2]: 1.2.1. Về nhận thức và hành động Về TƯ TƯỞNG (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, THÚC ĐẨY giáo dục 4 lĩnh vực: Toán học, Khoa học tự nhiên, Kĩ thuật, Công nghệ với mục tiêu “định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan tới các lĩnh vực STEM, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế”; Về phương pháp TIẾP CẬN LIÊN MÔN (khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán) trong dạy học với mục tiêu: nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM; vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; (3) kết nối trường học và cộng đồng; định hướng hành động, trải nghiệm trong học tập; (hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học.

1.2.2. Về phương pháp tiếp cận liên môn và phát triển năng lực của người học:

7

Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới 2018 có đầy đủ các môn học STEM. Đó là, các môn toán, khoa học tự nhiên, công nghệ, tin học.

Việc hình thành nhóm môn Công nghệ và Nghệ thuật ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp cùng với quy định chọn 5 môn học trong 3 nhóm sẽ đảm bảo mọi học sinh đều được học các môn học STEM; Chương trình giáo dục phổ thông 2018 đã nâng cao vai trò giáo dục tin học và giáo dục cộng nghệ. Điều này không chỉ thể hiện rõ tư tưởng giáo dục STEM mà còn là sự điểu chỉnh kịp thời của giáo dục phổ thông trước cuộc cách mạng công nghiệp 4.0; Các chủ đề STEM trong chương trình môn học tích hợp ở giai đoạn giáo dục cơ bản như các môn môn Khoa học tự nhiên, mở rộng ở lớp 10, 11, 12; các hoạt động trải nghiệm dưới hình thức câu lạc bộ nghiên cứu khoa học, trong đó có các hoạt động nghiên cứu STEM; + Các nội dung giáo dục STEM đa dạng, phong phú thể hiện và xây dựng thông qua chương trình địa phương, kế hoạch giáo dục nhà trường; qua những chương trình, hoạt động STEM được triển khai, 1.2.3. Về mức độ phù hợp ở các cấp độ dạy học tích hợp theo chủ đề liên môn, vận dụng kiến thức liên môn giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Nghiên cứu chương trình giáo dục phổ thông 2018, có thể chỉ ra các hình thức giáo dục STEM như: (1) Dạy học theo chủ đề liên môn; (2) Hoạt động nghiên cứu khoa học của học sinh; (3) Hoạt động câu lạc bộ khoa học - công nghệ; (4) Hoạt động tham quan, thực hành, giao lưu với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp và doanh nghiệp. Các hoạt động dạy và học có thể được thực hiện ở phòng học bộ môn, vườn trường, không gian sáng chế (makerspaces),… hoặc ở các cơ sở giáo dục, đơn vị kinh tế – xã hội ngoài khuôn viên trường học.

1.2.4. Cơ hội thực hiện một dung giáo dục STEM thể hiện qua một số môn học [2]: Môn Vật lí: Môn vật lí thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, mô tả các hiện tượng tự nhiên và đặc tính của vật chất; nội dung môn vật lí bao gồm từ cấu tạo hạt cơ bản tới cấu trúc vũ trụ. Vật lí học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật và công nghệ quan trọng. Vì vậy những hiểu biết và phương pháp nhận thức vật lí có giá trị to lớn trong quá trình nhận thức và trong cuộc sống. Có rất nhiều cơ hội trong việc tích hợp những nội dung vật lí với các môn học khác để thực hiện dạy học theo phương thức STEM, theo đó học sinh được vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đem đến sự

8

hứng thú và những trải nghiệm có ý nghĩa trong học tập môn học. Bản chất dạy học các ứng dụng kĩ thuật của vật lí có sự tích hợp rõ ràng giữa vật lí và kĩ thuật.

Việc này càng rõ ràng hơn nếu vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật để tổ chức dạy học các kiến thức vật lí trong từng bài học.

Môn Hóa học: Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của các đơn chất và hợp chất. Hoá học có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như vật lí, sinh học, y dược và địa chất học. Những tiến bộ trong lĩnh vực hoá học gắn liền với sự phát triển của những phát hiện mới trong các lĩnh vực của các ngành sinh học, y học và vật lí. Hoá học đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống, sản xuất, góp phần vào sự phát triển kinh tế – xã hội.

Những thành tựu của hoá học được ứng dụng vào các ngành vật liệu, năng lượng, y dược, công nghệ sinh học, nông – lâm – ngư nghiệp và nhiều lĩnh vực khác.

Trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 môn Hóa học là môn học thuộc giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp ở cấp trung học phổ thông, được học sinh lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở thích và năng lực của bản thân.

Các kiến thức trong Hóa học đều có mối quan hệ hữu cơ với các môn học khác như Toán học, Vật lí, Sinh học. Ví dụ: Cấu tạo nguyên tử, phương trình hóa học, điều chế, thu khí, tính chất vật lí của các chất… có mối quan hệ đến kiến thức Toán học, Vật lí; Các kiến thức về quang hợp, axit lipit, gluxit, protein… gắn liền với kiến thức sinh học. Do đó, việc dạy học Hóa học bằng phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn là cần thiết. Bên cạnh đó, các kiến thức về phân bón hóa học, ứng dụng của các chất… đều gắn kết với công nghệ; các bài học có tích hợp giáo dục môi trường như chống ô nhiễm môi trường nước, hiệu ứng nhà kính, mưa axit, dầu mỏ, nhiên liệu… đều liên quan đến việc giáo dục ý thức bảo vệ môi trường, đến lĩnh vực kinh tế - xã hội. Thông qua mô hình STEM, học sinh được học Hóa học trong một chỉnh thể có tích hợp với toán học, công nghệ, kĩ thuật và các môn khoa học khác; không những thế học sinh còn được trải nghiệm, được tương tác với xã hội, với các doanh nghiệp. Từ đó kích thích được sự hứng thú, tự tin, chủ động trong học tập của học sinh; hình thành và phát triển các năng lực chung và năng lực đặc thù học tập; tạo ra sản phẩm giáo dục đáp ứng với nhu cầu nguồn nhân lực hiện đại.

Môn Công nghệ: Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, môn Công nghệ phản ánh hai thành phần là T (technology) và E (engineering) trong bốn thành phần của STEM.

9

Vì vậy, môn Công nghệ có vai trò quan trọng thể hiện tư tưởng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới.

Sản phẩm, quá trình công nghệ môn học đề cập luôn mang tính tính hợp, gắn với thực tiễn, liên hệ chặt chẽ với Toán học và Khoa học. Đặc điểm này là cơ sở để tăng cường giáo dục STEM ngay trong dạy học môn Công nghệ dựa vào các hoạt động thiết kế kĩ thuật, hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật.

Có sự tương đồng về phương pháp, hình thức tổ chức dạy học giữa dạy học công nghệ và giáo dục STEM. Đó là chú trọng vào hoạt động, thực hành, trải nghiệm và định hướng sản phẩm. Đây cũng là cơ sở để triển khai dạy học nhiều nội dung công nghệ tiếp cận STEM. Giáo dục STEM trong môn Công nghệ được thực hiện thông qua dạy học các chủ đề, mạch nội dung, chuyên đề học tập từ tiểu học tới trung học như mô hình điện gió, mô hình điện mặt trời, ngôi nhà thông minh, các bài toán thiết kế kĩ thuật và công nghệ, nghề nghiệp STEM; các dự án nghiên cứu thuộc các lĩnh vực kĩ thuật cơ khí, hệ thống nhúng, robot và máy thông minh. Khi triển khai chương trình, giáo dục STEM trong dạy học môn Công nghệ sẽ tiếp tục được mở rộng thông qua dạy học các chủ đề liên môn giữa các môn học STEM. Môn Công nghệ cung cấp kiến thức có hệ thống về quy trình và kĩ thuật dùng để chế biến vật liệu và thông tin, thiết bị, phương pháp và các hệ thống dùng trong việc tạo ra hàng hóa và cung cấp dịch vụ. Công nghệ, dựa trên những thành tựu của khoa học, tạo ra các sản phẩm, dịch vụ công nghệ, giải quyết các vấn đề đặt ra trong thực tiễn, cải tạo thế giới, định hình môi trường sống của con người.

Công nghệ là cầu nối, góp phần làm nổi rõ tính ứng dụng, gắn kết với thực tiễn của khoa học và toán học với thế giới, thể hiện rõ sự sáng tạo của con người thông qua các giải pháp công nghệ và tối ưu. Do vậy, Công nghệ đóng vai trò quan trọng trong việc cụ thể hóa triển khai các chủ đề STEM. Môn Toán: Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, môn Toán phản ánh thành phần M (mathematics) của STEM. Vì vậy, môn Toán có nhiều cơ hội thể hiện tư tưởng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới.

Môn Toán với tính đặc thù là công cụ nền tảng trong nghiên cứu tất cả các môn khoa học tự nhiên nên gần như mặc định là nó luôn xuất hiện trong mọi chủ đề giáo dục STEM. Các tính toán thường hiện hữu một cách ngầm ẩn nơi người học sinh dù họ có ý thức hoặc không để tâm đến việc mình đang sử dụng Toán học như một công cụ trong các giải pháp cụ thể để giải quyết vấn đề mà người giáo viên đặt ra trong ngữ cảnh môn học Vật lý, Hoá học, Sinh học, Công nghệ, Tin học,… Và vì vậy, vị trí của môn Toán thường khá khiêm tốn trong một chủ

10

đề giáo dục STEM. Dù vậy, vẫn có thể xây dựng một số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM mà trong đó một số tri thức Toán đóng vai trò chính. Đó thường là khi tri thức Toán này có mối quan hệ liên môn hoặc xuyên môn như gắn liền với tri thức tương ứng bên Vật lý (véctơ toán-vectơ lực, tâm tỉ cự-trọng tâm, …), trong Sinh học (xác suất-tỉ lệ trong lai 1 tính trạng, …), … Trong những trường hợp này, vấn đề của môn học khoa học có thể được dùng như “vật liệu” để tổ chức hoạt động nghiên cứu tri thức Toán và sản phẩm của hoạt động STEM sẽ gắn với ứng dụng của tri thức khoa học tương ứng Môn Tin học: Khoa học máy tính yêu cầu và có liên quan rất nhiều đến sự hiểu biết, ứng dụng, đánh giá các công nghệ của nhiều chuyên ngành khác nhau. Có thể nói tư duy máy tính, các nguyên tắc cơ bản của tính toán, các cơ sở lí thuyết giải quyết vấn đề dựa trên máy tính là chìa khóa dẫn đến thành công của các nhánh khoa học khác như kĩ nghệ, kinh doanh và thương mại trong thế kỷ 21.

Trong giáo dục phổ thông, Tin học là môn học có nhiều cơ hội thể hiện tư tưởng giáo dục STEM. Môn học này có nhiều điểm chung nhất với đồng thời tất cả các thành phần của STEM là S (Science), T (Technology), E (Engineering), M (Mathematics). Cụ thể là: - Hướng kiến thức này dựa trên một hệ thống cơ sở lí luận toán học chặt chẽ, logic và khoa học.

- Trọng tâm của Khoa học máy tính là "tư duy máy tính" lấy cơ sở lí luận hàn lâm làm nền tảng kết hợp thực nghiệm và đánh giá, đo đạc số liệu một cách khoa học.

- Lõi của Khoa học máy tính là phần kiến thức thiết kế, xây dựng, kiểm thử và đánh giá các lập trình, một kĩ năng đòi hỏi quá trình tiêu chuẩn kĩ thuật.

- Môn Tin học cung cấp các kiến thức công cụ cốt lõi về máy vi tính và ứng dụng của máy vi tính trong đời sống và kĩ thuật. Cơ hội tích hợp nội dung của môn Tin học là rất lớn. Môn Tin học vừa thể hiện như một dạng thức công nghệ trong STEM vừa là nơi kết nối với tư duy lôgic trong toán học. Ngay khi sáng chế ra máy vi tính, hàng loạt giải pháp kĩ thuật và các vấn đề khoa học đã được giải quyết hiệu quả và nhanh chóng, ở trong trường phổ thông các thí nghiệm khoa học ghép nối với các cảm biến cũng là một dạng thức sơ khai của việc tích hợp tin học với lĩnh vực khoa học. Với sự phát triển vũ bão của công nghệ thông tin, yếu tố công nghệ trong môn tin học đóng vai trò then chốt trong các chủ đề STEM về robotic, trí tuệ nhân tạo và Internet vạn vật (IoT)

11

Môn Sinh học: Sinh học là môn khoa học nghiên cứu về thế giới sinh vật vô cùng gần gũi với đời sống hằng ngày của con người. Bên cạnh đó, môn Sinh học cũng có mối quan hệ chặt chẽ với các môn học khác như Vật lí, Hóa học, Toán học,…; vận dụng kiến thức của các môn học này vào giải thích các hiện tượng, quy luật sinh học. Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, kiến thức Sinh học ngày càng được bổ sung nhiều hơn và ngày càng rút ngắn khoảng cách giữa lí thuyết và ứng dụng. Chính vì thế các chủ đề STEM trong môn Sinh học cũng khá phong phú và đa dạng, từ những chủ đề liên quan đến việc chăm sóc sức khỏe bản thân, gia đình đến những chủ đề giải quyết các vấn đề mang tính toàn cầu như biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường, suy giảm đa dạng sinh học, 1.3. Phân tích nghiên cứu công văn của Bộ Giáo dục và Đào tạo [1] và lập kế hoạch chi tiết phù hợp với đặc thù môn học và cơ sở vật chất, điều kiện của nhà trường, cụ thể gồm các nội dung: - Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM + Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này giáo viên thiết kế các bài học STEM để triển khai trong quá trình dạy học các môn học thuộc chương trình giáo dục phổ thông theo hướng tiếp cận tích hợp nội môn hoặc tích hợp liên môn ngay trong quá trình dạy học; + Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát nội dung chương trình của các môn học nhằm thực hiện chương trình giáo dục phổ thông theo thời lượng quy định của các môn học trong chương trình. + Học sinh thực hiện bài học STEM được chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu học tập để tiếp nhận và vận dung kiến thức thông qua các hoạt động: lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu thiết kế; chia sẻ, thảo luận, hoàn thiện hoặc điều chỉnh mẫu thiết kế dưới sự hướng dẫn của giáo viên.

- Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM + Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú hoc tập các môn học STEM. + Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia hợp tác của với các cơ sở giáo dục đại học, cơ sở nghiên cứu, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, doanh nghiệp, hộ kinh doanh, các thành phần kinh tế - xã hội khác

12

và gia đình để tổ chức có hiệu quả các hoạt động trải nghiệm STEM phù hợp với các quy định hiện hành. + Tập trung tổ chức tốt hoạt động của câu lạc bộ STEM tạo tiền đề khác thác các dựu án nghien cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật, đồng thời qua tham gia câu lạc bộ STEM còn là cơ hội để học sinh thấy được sự phù hợp về năng lực, sử thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. + Hoạt động trải nghiệm STEM được tổ chức theo kế hoạch giáo dục hàng năm của nhà trường; nội dung mỗi buổi trải nghiệm được thiết kế thành bài học cụ thể, mô tả rõ mục đích, yêu cầu, tiến trình trải nghiệm và dự kiến kết quả. Ưu tiên những hoạt động liên quan, hoạt động tiếp nối ở mức vận dụng (thiết kế, thử nghiệm, thảo luận và chỉnh sửa) của các hoạt động trong bài học STEM theo kế hoạch dạy học của nhà trường.

- Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật + Giáo dục STEM thực hiện thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật với các chủ đề khác nhau thuộc các lĩnh vực năng lượng … robot, năng lượng tái tạo, môi trường, biến đổi khí hậu, nông nghiệp thông minh … + Hoạt động này dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn; thông qua quá trình tổ chức dạy học các bài học STEM và hoạt động trải nghiệm STEM phát hiện các học sinh có năng khiếu để bồi dưỡng, tạo điều kiện thuận lợi học sinh tham gia nghiên cứu khoa học, kĩ thuật. + Tổ chức tốt hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật được thực hiện dưới dạng một đề tài/dự án nghiên cứu bởi một cá nhân hoặc nhóm hai thành viên, dưới sự hướng dẫn của giáo viên hoặc nhà khoa học có chuyên môn phù hợp.

Phân tích các nội dung trên, theo tôi có thể xây dựng chủ đề STEM thông qua các bước: Bước 1: Xác định đối tượng, thời gian, hình thức chủ đề chủ đề STEM + Về đối tượng: bám sát đối tượng phù hợp với chủ đề trên cơ sở chương trình kế hoạch giáo dục của tổ nhóm chuyên môn trong nhà trường (với trường THPT Nguyễn Khuyến tập trung vào đối tượng học sinh là lóp 10 và lớp 11) + Về thời gian: xác định rõ thời gian chuẩn bị và thời gian thực hiện. Với chủ đề dạy học trên lớp thì thời gian thực hiện là 45 phút, ở câu lạc bộ là 45 phút;

13

+ Về hình thức: tổ chức giờ học chính khóa tại câu lạc bộ, hoạch có thể tại cơ sở sản xuất, doanh nghiệp, xưởng đào tạo …

Bước 2: Nêu vấn đề thực tiễn + Giáo viên có thể nêu vấn đề thực tiễn bằng nhiều hình thức như một câu chuyện tinhfh uống thực tiễn, một dự án học tập giải quyết vấn đề thực tiễn, một hoạt động trải nghiệm sáng tạo, hay một hoạt động nghiên cứu khoa học… làm xuất hiện vấn đề thực tiễn cho học sinh cần giải quyết.

Bước 3. Đặt câu hỏi định hướng, hình thành ý tưởng của chủ đề, hệ thống kiến thức STEM trong chủ đề Các câu hỏi tập trung vào các nội dung: Chủ đề nhằm mục đích gì? Nhiệm vụ chính trong chủ đề là gì? Chủ đề có ý nghĩa gì trong thực tiễn? Kiến thức các môn học STEM nào có liên quan?...

Xây dựng kiến hệ thống kiến thức thuộc lĩnh vực STEM trong chủ đề, cần xác định trọng tâm, kết hợp kiến thức liên môn Bước 4. Xác định mục tiêu của chủ đè Phải làm rõ được mục tiêu của chủ đề về kiến thức, kỹ năng, thái độ cần đạt được sau khi thực hiện chủ đề STEM cho học sinh. Mục tiêu đảm bảo rõ ràng, có tính khả thi, phù hợp năng lực học sinh, và điều kiện địa phương, ., nhà trường Bước 5. Chuẩn bị các mẫu vật, bằng hóa chất, dụng cụ, thiết bị, vị trí để thực hiện chủ đề Trên cơ sở, mục tiêu, yêu cầu đạt được của chủ đề, giáo viên chuẩn bị hoặc hướng dẫn học sinh chuẩn bị đầy đủ các cơ sở vật chất, dụng cụ … cần thiết để tổ chức thực hiện chủ đề Bước 6. Xác định quy trình (các chuỗi hoạt động) kỹ thuật giải quyết vấn đề thực tiễn bằng ứng dụng STEM và thực hiện được các hoạt động giải quyết vấn đề thực tiễn Giáo viên xây dựng quy trình thiết kế thực hiện chủ đề STEM theo các hoạt động một cách rõ rang, chi tiết, cụ thể để học sinh dễ tthực hiện Bước 7. Báo cáo kết quả, nêu kiến nghị, đề xuất hướng phát triển (mới) của chủ đề

14

Sau khi thực hiện chủ đề, học sinh báo cáo kết quả ứng dụng STEM giải quyết vấn đề thực tiễn, có thể đề xuất các vấn đề mới phát sinh, ý tưởng mới liên quan đến chủ để đã hoàn thành. Giáo viên tổng kết, kết luận và đánh gái chủ đề.

1.4. Định hướng và tầm nhìn của trường THPT Nguyễn Khuyến Nam Định Lãnh đạo nhà trường triển khai quyết liệt từ việc phổ biến toàn bộ cho giáo viên nghiên cứu chương trình giáo dục phổ thông 2018, triển khai nhiều hoạt động giáo dục trong đó có các hoạt động giáo dục STEM nhằm đáp ứng những yêu cầu và mục đích của chương trình giáo dục phổ thông mới, có thể kể đến một số các nội dung: Toàn bộ giáo viên của nhà trường tham gia nghiên cứu chương trình giáo dục phổ thông 2018, BGH có tổ chức đánh giá, rút kinh nghiệm cho từng giai đoạn’ Từ đầu năm 2019, nhà trường đã thành lập các câu lạc bộ STEM, giao cho cá nhân phụ trách, liên kết với các trưng tâm có năng lực và kinh nghiệm về giáo dục STEM như đại học VinUni, đại học Bách khoa Hà Nội, trường THPT Lê Hồng Phong Nam Định, hay mời các chuyên gia về STEM tư vấn hướng dẫn các hoạt động của nhà trường, tạo điều kiện thuận lợi về nhân sự, vật chất cho câu lạc bộ STEM hoạt động. Trong năm học 2020-2021, BGH chỉ đạo cho CLB tuyển thành viên, triển khai các dự án STEM trọng điểm trong năm học như: Dự án quan trắc mặn. dự án thiết kế lắp đặt tưới nước tự động cho hệ thống cây cảnh và hoa tại khu B của nhà trường, dự án cải tạo và phục chế xe đạp cũ, dự án ứng dụng lập trình Arduino cho nhà thông minh, …

Với sự năng động sáng tạo của lãnh đạo nhà trường, đa phần giáo viên đã nghiêm túc nghiên cứu chương trình giáo dục phổ thông mơi, các nhóm dự án nhỏ đã triển khai đi, lịch học cố định của các thành viên câu lạc STEM vào chiều thứ 3 hàng tuần.

15

Phần 2.

XÂY DỰNG KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM TRONG TRƯỜNG THPT NGUYỄN KHUYẾN 1. Xây dựng các tiêu chí xây dựng chủ đề STEM Căn cứ văn bản chỉ đạo, kế hoạch triển khai dạy các hoạt động giáo dục STEM của nhà trường, nghiên cứu tài liệu hướng dẫn triển khai đưa giáo dục STEM vào nhà trường, xây dựng các tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học STEM gồm: 1.1. Tiêu chí 1: Chủ đề dạy học STEM tập trung vào các vấn của thực tiễn Trong năm học 2020-2021, trường THPT Nguyễn Khuyến ngoài các chủ đề STEM như thiết kế thiết bị đo TDS trong nước, chế tạo bộ cảm biết bật tắt đèn tự động trên nền lập trình Arduino, thiết kế máy bay không động cơ, thiết kế chế tạo tên lửa nước, thiết kế chế tạo đèn lồng kéo quân…. Nhà trường định hướng vào các chủ đề STEM có tính thực tế là: Dự án quan trắc mặn, đây là dự án liên kết với trường đại học Bách Khoa Hà Nội khảo sát vấn đề xâm nhập mặn ở một số huyện Hải Hậu, Giao Thủy, Nghĩa Hưng; Dự án phục chế và cải tạo xe đạp cũ, với những chiếc xe đạp cũ dư thừa trong các gia định, nhớm sẽ quyên góp ủng hộ đề lên kế hoạch lắp đặt, phục chế để thành các xe đạp chắc chắn làm công tác thiện nguyện giúp những người dân khó khăn; Dự án thiết kế và lắp đặt hệ thống tưới nước tự động cho cây cảnh và hoa tại khu B của nhà trường, 1.2. Tiều chí 2: Cấu trúc chủ đề/ bài học STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật Tiến trình bài học STEM trong nhà trường cũng phải đảm bảo theo một quy trình thiết kế kỹ thuật trong giáo giục STEM. Theo quy trình này học sinh cẩn thực hiện theo một quy trình cụ thể [2]:

16

1.3. Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học/chủ đè STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm Quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện trong tất cả các hoạt động của chủ đề STEM, tuy nhiên trong hoạt động 2 và hoạt động 4 quá trình này cần được khai thác triệt để. Trong hoạt động 2 học sinh sẽ thực hiện các quan sát, tìm tòi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng các quy luật. Qua đó, học được kiến thức nền đồng thời rèn luyện các kĩ năng tiến trình như: Quan sát, đưa ra dự đoán, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… Trong hoạt động 4, quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện giúp học sinh kiểm chứng các giải pháp khác nhau để tối ưu hoá sản phẩm.

Trong các bài học STEM, hoạt động học của học sinh được thực hiện theo hướng mở có "khuôn khổ" về các điều kiện mà học sinh được sử dụng (chẳng hạn các vật liệu khả dụng). Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao và hợp tác; các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học

17

sinh. Học sinh thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu của mình nếu cần. Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân.

1.4. Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo Giúp học sinh làm việc trong một nhóm kiến tạo là một việc khó khăn, đòi hỏi tất cả giáo viên STEM được phân công phụ trách câu lạc bộ làm việc cùng nhau để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh 1.5. Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà học sinh đã và đang học Trong các bài học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mục đích nội dung từ các chương trình khoa học, công nghệ, tin học và toán. Lập kế hoạch để hợp tác với các giáo viên toán, công nghệ, tin học và khoa học khác để hiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho. Từ đó, học sinh dần thấy rằng khoa học, công nghệ, tin học và toán không phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vấn đề. Điều đó có liên quan đến việc học toán, công nghệ, tin học và khoa học của học sinh 1.6. Tiêu chí 6: Trong tiến trình bài học STEM một nhiệm vụ có thể có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối ưu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng. Ngược lại, các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề. Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM 2. Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề/bài học STEM tại nhà trường THPT Nguyễn Khuyến [2] Với mỗi chủ đề/bài học STEM trong nhà trường phải đặt ra được yêu cầu là học sinh phải học và sử dụng được kiến thức nền thuộc một môn nào đó trong nội dung chương trình để sử dựng vào giải quyết vấn đề. Tiến trình mỗi bài học STEM được thực hiện phỏng theo quy trình kĩ thuật, trong đó việc "Nghiên cứu

18

kiến thức nền” trong tiến trình dạy học mỗi bài học STEM chính là việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức trong chương trình giáo dục phổ thông tương ứng với vấn đề cần giải quyết trong bài học, trong đó học sinh là người chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, tiến hành các thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) dưới sự hướng dẫn của giáo viên; vận dụng kiến thức đã học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu; chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh thiết kế. Thông qua quá trình học tập đó, học sinh được rèn luyện nhiều kĩ năng để phát triển phẩm chất, năng lực.

Như vậy, tiến trình bài học STEM là sự kết hợp giữa tiến trình khoa học và chu trình thiết kế kĩ thuật. Mặc dù vậy, các "bước" trong quy trình không được thực hiện một cách tuyến tính (hết bước nọ mới sang bước kia) mà có những bước được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau. Cụ thể là việc "Nghiên cứu kiến thức nền có thể được" được thực hiện đồng thời với "Đề xuất giải pháp"; "Chế tạo mô hình" cũng có thể được thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánh giá", trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia, những nội dung này thể hiện qua tiến trình bài học chủ đề sau [2]; Xác định vấn đề

Nghiên cứu kiến thức nền Hình 5: Tiến trình bài học/ Toán

Lí

Hóa

Sinh

Tin

CN

(Nội dung dạy học theo chương trình được sắp xếp lại phù hợp) Đề xuất các giải pháp/bản thiết kế Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế Chế tạo mô hình (nguyên mẫu) Thử nghiệm và đánh giá Chia sẻ và thảo luận Điều chỉnh thiết kế

19

Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó học sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với học sinh; đồng thời, tiêu chí đó buộc học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm Mục tiêu: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề/nhu cầu.

Cần xác định rõ mục tiêu của hoạt động này là tìm hiểu, thu thập thông tin, "giải mã công nghệ" để từ đó học sinh có hiểu biết rõ ràng về một tình huống thực tiễn; nguyên lí hoạt động của một thiết bị công nghệ hoặc một quy trình công nghệ; xác định được vấn đề cần giải quyết hoặc đòi hỏi của thực tiễn theo nhiệm vụ được giao; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm phải hoàn thành.

Nội dung: Tìm hiểu về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ...

Với mục tiêu nói trên, nội dung của hoạt động này chủ yếu là tìm tòi, khám phá tình huống/hiện tượng/quá trình trong thực tiễn; tìm hiểu quy trình công nghệ; nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị công nghệ. Tùy vào điều kiện cụ thể mà hoạt động này được tổ chức theo các hình thức khác nhau: nghiên cứu qua tài liệu khoa học (kênh chữ, hình, tiếng); khảo sát thực địa (tham quan, dã ngoại); tiến hành thí nghiệm nghiên cứu.

Cùng một nội dung, tùy vào điều kiện, có thể tổ chức cho học sinh hoạt động ở trên lớp hoặc ngoài thực tiễn. Ví dụ: Cùng một yêu cầu nghiên cứu quy trình chăn nuôi có thể được tổ chức cho học sinh hoạt động trên lớp thông qua video hoặc tài liệu in; cũng có thể tổ chức cho học sinh đến tham quan thực tế tại một trại chăn nuôi; cũng có thể yêu cầu học sinh tìm hiểu tại chính gia đình mình.

Vấn đề quan trọng là giáo viên phải giao cho học sinh thật rõ ràng yêu cầu thu thập thông tin gì và làm gì với thông tin thu thập được. Để thực hiện hoạt động này có hiệu quả, yêu cầu học sinh hoạt động cá nhân hết sức quan trọng, sau đó mới tổ chức để học sinh trình bày, thảo luận về những gì mình thu thập được kèm theo ý kiến của cá nhân học sinh về những thông tin đó (trong nhóm, trong lớp).

20

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành nội dung (Bài ghi chép thông tin về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ).

Yêu cầu về sản phẩm (của hoạt động này) mà học sinh phải hoàn thành là những thông tin mà học sinh thu thập được từ việc tìm hiểu thực tiễn; ý kiến của cá nhân học sinh về hiện tượng/quá trình/tình huống thực tiễn hoặc quy trình, thiết bị công nghệ được giao tìm hiểu. Những thông tin và ý kiến cá nhân này có thể sai hoặc không hoàn thiện ở các mức độ khác nhau. Giáo viên có thể và cần phải dự đoán được các mức độ hoàn thành của sản phẩm này để định trước phương án xử lí phù hợp – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (nội dung,

phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); Học sinh thực hiện nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức); Phát hiện/phát biểu vấn đề (giáo viên hỗ trợ).

– Đánh giá: Trên cơ sở các sản phẩm của cá nhân và nhóm học sinh, giáo viên

đánh giá, nhận xét, giúp học sinh nêu được các câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục giải quyết, xác định được các tiêu chí cho giải pháp (sản phẩm khoa học hoặc sản phẩm kĩ thuật) cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra. Từ đó định hướng cho hoạt động tiếp theo của học sinh.

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Trong bài học STEM sẽ không còn các "tiết học" thông thường mà ở đó giáo viên "giảng dạy" kiến thức mới cho học sinh. Thay vào đó, học sinh tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi học sinh hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời học sinh cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học tương ứng.

- Mục tiêu: Mục tiêu của hoạt động này là trang bị cho học sinh kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình giáo dục phổ thông.

- Nội dung: Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/thiết kế.

Về bản chất, nội dung của hoạt động này là học kiến thức mới của chương trình các môn học cần sử dụng để xây dựng và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề đặt ra. Học sinh được hướng dẫn nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ,

21

làm thực hành, thí nghiệm để chiếm lĩnh kiến thức và rèn luyện kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình. Các nhà trường, giáo viên sử dụng khung thời gian dành cho việc thực hiện nội dung này của chương trình để tổ chức hoạt động học của học sinh theo phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực; tăng cường hướng dẫn học sinh tự lực nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu bổ trợ để tiếp nhận và vận dụng kiến thức (ngoài thời gian trên lớp),

Phân 3.

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG DẠY HIỆU QUẢ TRONG GIÁO DỤC STEM Thực hiện mục tiêu phát triển các năng lực của học sinh theo chương trình giáo dục phổ thông mới, theo tôi chúng ta có thể nghiên cứu và áp dụng một số phương pháp, mô hình dạy học sau [2]: 1. Mô hình dạy học 5E Dạy học khám phá theo mô hình 5E được Bybee và các cộng sự giới thiệu. 5E viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (Lôi cuốn), Explore (khám phá), Explain (Giải thích), Elaborate (Mở rộng - củng cố), và Evaluate (Đánh giá). Phương pháp 5E dựa trên thuyết kiến tạo (constructivism) của quá trình học, theo đó học sinh xây dựng các kiến thức mới dựa trên các kiến thức hoặc trải nghiệm đã biết trước đó.

Các giai đoạn của phương pháp 5E cụ thể như sau: 1.1. Giai đoạn Engage (Lôi cuốn): Giáo viên /hoạt động học tập đề cập tới kiến thức đã có của HS và định hướng cho học sinh được mong muốn tham gia vào tìm hiểu kiến thức mới thông qua một số hoạt động nhỏ nhằm kích thích sự tò mò mà gợi ra những kiến thức đã có từ trước. Các hoạt động nên tạo được mối liên kết giữa những kinh nghiệm học tập có được trong quá khứ và hiện tại, bộc lộ được những quan niệm đã có từ trước, và sắp xếp được những suy nghĩ của học sinh.

1.2. Giai đoạn Explore (Khám phá): Cung cấp cho học sinh các hoạt động cơ sở làm nền tảng mà ở đó các quan niệm hiện tại (ví dụ: quan niệm sai lầm…), các quá trình, các kĩ năng được thể hiện và sự thay đổi về mặt quan niệm được diễn ra dễ dàng. HS thực hiện các hoạt động trong phòng thí nghiệm qua đó giúp HS vận dụng các kiến thức đã biết để tự tạo ra các ý tưởng mới, giải thích được các câu hỏi và các khả năng có thể xảy ra, và tự thiết kế và tiến hành các khảo sát 1.3. Giai đoạn Explain (Giải thích): Tập trung sự chú ý của học sinh vào các khía cạnh cụ thể các pha trước và cung cấp các cơ hội để chứng minh các hiểu biết thuộc về quan niệm, kĩ năng xử lí hoặc hành vi. Ở pha này cũng đồng thời cung cấp cơ

22

hội cho giáo viên để có thể đưa ra trực tiếp các quan niệm, quá trình hoặc kĩ năng. HS giải thích sự hiểu biết của họ về các quan niệm đó. Sự giải thích từ giáo viên hoặc từ giáo trình có thể giúp họ hiểu sâu hơn, chính xác hơn 1.4. Giai đoạn Elaborate (Mở rộng- củng cố): Giáo viên đưa ra các thử thách và mở rộng những hiểu biết thuộc về khái niệm và các kĩ năng của học sinh. Thông qua các thí nghiệm, các trải nghiệm mới, học sinh phát triển sâu hơn và rộng hơn sự hiểu biết, có thêm các thông tin và đạt được các kĩ năng tương ứng. Học sinh áp dụng các hiểu biết của họ về các khái niệm bằng cách tiến hành các hoạt động bổ sung 1.5. Giai đoạn Evaluate (đánh giá): khuyến khích học sinh tiếp cận các hiểu biết và khả năng của họ và cung cấp cơ hội cho giáo viên đánh giá tiến trình của học sinh trên con đường đạt được các mục tiêu học tập đề ra. Đánh giá không phải là một giai đoạn nằm độc lập ở cuối cùng mà song hành với tất cả 4 pha còn lại Trong trường hợp thuận lợi, phù hợp cho chủ đề có thể bổ sung một giai đoạn nữa vào trở thành phương pháp dạy học 6E để sử dụng phù hợp hơn cho việc tổ chức dạy học các bài học STEM, đó là giai đoạn Engineer (chế tạo). Giai đoạn Engineer này ngay sau giai đoạn 3 Explain. Ở đó học sinh được vận dụng các kiến thức kĩ năng đã được học vào chế tạo các sản phẩm phục vụ các nhu cầu thực tiễn.

2. Dạy học dựa trên mô hình thiết kế kỹ thuật (EDP) https://www.nasa.gov/audience/foreducators/best/edp.html Việc nghiên cứu quy trình thiết kế kỹ thuật (Engineering Design Process – EDP) giúp giáo viên và học sinh giải quyết một vấn đề trong cuộc sống nhờ công nghệ, kỹ thuật

23

Theo quy trình thiết kế kỹ thuật này, các bước gòm: 2.1. Đặt câu hỏi (Ask). gồm: + Xác định vấn đề, vấn đề là gì? + Xác định yêu cầu; + Xác định những hạn chế gặp phải …

2.2. Tưởng tưởng (Imagine), gồm: + Xây dựng ý tưởng bao gồm các giải pháp, sáng kiến nào? + Xác định các giải pháp đã thực hiện, sẽ thực hiện ..

2.3. Lên kế hoạch (Plan), gồm: + Chọn từ 2 đến 3 ý tưởng từ bước tưởng tưởng; + Vẽ phác thảo ý kiến tiềm năng; + Liệt kê nguyên vật liệu cần thiết; + Chọn một thiết kế tốt nhất làm sản phẩm 2.4. Thiết kế/ chế tạo (Create) và sáng tạo, gồm: + Chế tạo sản phẩm mẫu đáp ứng yêu cầu thiết kế đặt ra; + Nhấn mạnh vai trò của làm việc nhóm;

24

+ Tuân thủ các kế hoạch đã lập ra, thực hiện hóa ý tưởng 2.5. Kiểm nghiệm/kiểm tra (Experiment) và cải thiện, gồm: + Kiểm tra sản phẩm theo các tiêu chí, yêu cầu đặt ra? + Tiến hành các thí nghiệm; + Ghi đo; + Kiểm tra. + Đành giá sản phẩm có đạt yêu ccaauf chưa? Cần làm gì đề tốt hơn?

2.6. Cải tiến (Improve) và chia sẻ, gồm: + Dựa vào kết quả thí nghiệm, kiểm tra xác định: Kết quả nào đạt?

Kết quả nào chưa đạt? Điều gì có thể làm tốt hơn? + Xác định thay đổi, sửa đổi thiết kế + Trình bày ý tưởng với nhóm, với cộng đồng Như vậy, quy trình thiết kế kỹ thuật trên thể hiện qua sơ đồ tóm tắt sau:

Quy trình thiết kế kỹ thuật (Trong giáo dục STEM)

25

3. Mô hình dạy học dựa vào khám phá [3]: Theo mô hình này bước đầu tiên là định hướng của giáo viên, giáo viên cho học sinh thấy được sự hấp dẫn của chủ đề bài học, thấy được mối tương quan giữa các kiến thức đã học trước đó, từ đó cung cấp một cái nhìn bao quát và hệ thống khi dẫn dắt vào bài học chính Ngoài ra, các giai đoạn học tập đều có sự tương tác giữa người học và người dạy, giữa các người học với nhau, thông qua thảo luận, giao tiếp, suy ngẫm. Chính yếu tố tương tác giữa con người với nhau trong quá trinh học làm cho quá trình học trở lên sâu sắc, có tính giao tiếp xã hội gần giống với quá trình làm nghiên cứu khoa học thực sự của các nhà khoa học hiện đại ngày nay Có thể mô tả mô hình dạy học dựa trên khám phá qua sơ đồ thu gọn sau:

Mô hình học tập dựa vào khám phá hiện đại (Mô phỏng theo Padaste và cộng sự 2015) 3.1. Các cấp độ của quá trình học dựa vào khám phá Theo các nhà giáo dục học học dựa vào khám phá chia ra thành 4 cấp độ như sau: Cấp độ 1: Khám phá dựa trên kết quả đã được xác lập Theo cấp đọ này, các câu hỏi gợi mở của giáo viên hướng học sinh tiến hành thực

26

hiện tuần tự các hoạt động theo một quy trình đã có sẵn, với những kết quả đã có sẵn.

Việc thực hiện khám phá là một cách giúp học sinh thực hiện lại và sâu sắc hơn kiến thức đã được học, đây là cấp độ phù hợp với học sinh ở bậc học thấp.

Cấp độ 2: Khám phá dựa trên một quá trình đã được xây dựng Cấp độ này, học sinh làm theo câu hỏi gợi mở và quy trình có sẵn do giáo viên giao cho. Học sinh tự thực hiện các bước và giải thích kết quả từ quá trình thực hiện của mình. Các kết quả có thể khác nhau tùy vào quá trình thực hiện thí nghiệm và thao tác của học sinh. Ở cấp độ này học sinh được làm quen với quy trình thí nghiệm và khảo sát, và tập suy nghĩ độc lập dựa vào kết quả thu nhận được.

Cấp độ 3: Khám phá dựa trên định hướng ban đầu Trong cấp độ này, giáo viên chỉ cung cấp cho học sinh câu hỏi gợi ý, một định hướng để thực hiện thí nghiệm hay khảo sát một vấn đề. Giáo viên không cung cấp cụ thể chi tiết các bước tiến hành như thế nào. Học sinh phải chủ động suy nghĩ, làm việc nhóm và thảo luận với nhau nhiều để quyết định lực chọn cách thực hiện nào.

Ví dụ: Giáo viên yêu cầu học sinh đưa ra phương pháp đo chỉ số TDS trong nước, học sinh phải khảo sát nguồn gốc bổ sung TDS vào nước, và tiến hành làm thí nghiệm để đo TDS dựa trên độ dẫn điện của các ion.

Cấp độ 4: Khám phá giống như một nhà khoa học Ở cấp độ này, học sinh phải tự đưa câu hỏi học hoặc nêu ra các vấn đề cần giải quyết, học sinh tự nghiên cứu và tra cứu các nguồn tài liệu đề tìm ra một quy trình thực nghiệm hoặc kháo sát, phân tích dữ liệu để trả lời câu hỏi ban đầu Ví dụ: Sau khi tìm hiểu về TDS và thiết kế thiết bị đo học sinh có thể đưa ra câu hỏi: Thiết bị đo TDS có đóng góp gì cho phép quan trắc mặn của các vùng ven biển?

Những điều kiện, thói quen sinh hoạt của con người như sử dụng tưới tiêu, sử dụng khai thác mạch nước ngầm, sự điều tiết nước canh tác sản xuất nông nghiệp … có ảnh hưởng đến sự xâm nhập mặn của nước biển?

3.2. Ưu điểm của phương pháp học dựa vào khám phá Cũng như một số phương pháp dạy học tích cực khác, phương pháp học dựa trên khám phá hướng đến người học làm trung tâm. Với dạy học các chủ đề STEM, phương pháp này đem lại một số lợi ích sau: - Giúp học sinh được học sâu hơn về kiến thức khoa học, nâng cao nhận thức của học sinh, thay vì chỉ nhớ và hiểu ở đây đã hướng đến phân tích và đánh giá; - Rèn luyện cho học sinh các kỹ năng thích ứng với nền công nghệ 4.0 và kỷ nguyên 21, trong đó bao gồm kỹ năng giải quyết vấn đề, kỹ năng giao tiếp, ra quyết định và sáng tạo; - Khuyến khích học sinh làm việc nhóm, tương tác giữa các học sinh thông qua

27

tìm câu trả lời hay giải quyết một vấn đề; - Phát triển tư duy phản biện cho học sinh, thông qua quá trình thảo luận, trong đó đặc biệt là những tranh luận dựa trên bằng chứng khoa học; - Kích thích óc tò mò và đam mê của học sinh thông qua trải nghiệm thực tế; - Giúp cho học sinh thấy được sự gần gũi và gắn kết giữa công nghệ và khoa học trong đời sống hàng ngày.

4. Phương pháp dạy học dựa trên vấn đề [2]: Đây là cách tiếp cận giảng dạy trong đó học sinh được giáo viên trình bày một vấn đề xác thực với cấu trúc lỏng lẻo, và học sinh cần phải xác định các em đã biết những gì về vấn đề này và các em cần biết gì. Thông thường, giáo viên trình bày một câu hỏi định hướng mà học sinh có thể tham chiếu đến trong suốt bài học, và câu hỏi này nhắc nhở các em lí do căn bản vì sao các em cần giải quyết vấn đề. Sau khi được trình bày vấn đề, định nghĩa nó, và tạo ra các vấn đề học tập, học sinh tiếp tục giải quyết các vấn đề học tập, và sau đó xây dựng một giải pháp tiềm tàng và củng cố nó với các bằng chứng.

Thông thường, học sinh học tập theo nhóm nhỏ để giải quyết vấn đề. Điều này cho phép học sinh thực hành làm việc hợp tác. Từng học sinh phải hỗ trợ tìm ra giải pháp, sau đó cùng nhau làm việc theo nhóm để đánh giá từng giải pháp và xác định đâu là giải pháp tốt nhất.

Trong học tập dựa trên vấn đề, không có một câu trả lời đúng cho vấn đề. Thay vì làm việc hướng tới một câu trả lời “đúng”, học sinh thực hành các kĩ năng tư duy phản biện và phát triển các giải pháp riêng của mình.

5. Phương pháp dạy học dự án [2]: Dạy học dự án khá quen thuộc với giáo viên phổ thông. Đây là phương pháp dạy học trong đó giáo viên tổ chức học sinh thực hiện một dự án học tập. Với các bài học STEM gắn với quy trình thiết kế kĩ thuật, giáo viên nên vận dụng phương pháp dạy học dự án để tổ chức. Các bước tổ chức dạy học dự án đã được nhiều tác giả mô tả, cơ bản gồm có các bước sau

28

Dạy học dự án là phương pháp dạy học tích cực rất phù hợp để tổ chức dạy học các chủ đề/ bài học STEM đòi hỏi chế tạo sản phẩm. Không gian thực hiện các nhiệm vụ thường mở và kéo dài vượt thời gian trong khuôn khổ tiết học phù hợp với việc tổ chức tại câu lạc bộ. Tuy nhiên, để thực hiện tốt cần có sự bố trí hợp lí thời gian trên lớp và thời gian ở nhà.

Trong phương pháp học tập theo dự án, học sinh giải quyết một vấn đề, nhưng trọng tâm là sản phẩm mà học sinh cần phải tạo ra.

Học tập theo dự án đòi hỏi học sinh làm việc để trả lời các câu hỏi hoặc giải quyết các vấn đề. Học sinh sau đó sẽ làm việc hướng tới dự án, vốn thường được đặt trong ngữ cảnh của một số loại vấn đề mà học sinh có khả năng nhận thấy muốn tham gia.

Cũng giống như phương pháp học tập dựa trên vấn đề, có một câu hỏi định hướng việc học tập của học sinh trong phương pháp học tập theo dự án. Trong trường hợp này, một mục đích cơ bản của câu hỏi định hướng là giúp học sinh tập trung vào nội dung đang được học và vấn đề đang được giải quyết, thay vì chỉ tập trung vào bản thân dự án (tạo ra sản phẩm). Trong khi các thông số của sản phẩm đầu ra dự án được cung cấp cho học sinh ngay từ khi bắt đầu bài học, nhưng học sinh thường có được sự tự do đáng kể để xác định những đặc điểm của sản phẩm đầu ra, cũng như cách thức để đạt được. Khi kết thúc bài học theo phương pháp học tập qua dự án, học sinh thường tạo ra được sản phẩm mong muốn, từ đó đúc rút được một số kinh nghiệm, có thể bao gồm tạo ra một danh mục.

Với phương pháp học tập qua dự án, học sinh phải mở rộng các ý tưởng của mình

29

và hoàn thành một dự án hoàn chỉnh, và phương pháp học tập này thường mất vài tuần Phần 4. ĐỀ XUẤT CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ VÀ HỒ SƠ QUẢN LÍ CHỦ ĐỀ STEM

Dự trên những nghiên cứu tổng quan về giáo dục STEM, kết hợp với nguồn tham khảo của các chuyên gia về lĩnh vực STEM, tôi thiết kế công cụ và hồ sơ quản lí các chủ đè giáo dục STEM tại câu lạc bộ trường THPT Nguyễn Khuyến như sau: 1. Công cụ đánh giá chủ đề STEM * Nguyên tắc đánh giá: Đặc điểm của giáo dục STEM là định hướng sản phẩm, phương pháp giảng dạy là dạy học dựa trên dự án, học tập theo nhóm… Do vậy, việc đánh giá thường xuyên, đa dạng hóa các hình thức và công cụ đánh giá là rất cần thiết. Ở đây, giáo viên có thể đánh giá dựa trên các hoạt động của học sinh ngoài câu lạc bộ, đánh giá qua việc trình bày, báo cáo sản phẩm của học sinh... nhưng bảo nguyên tắc kết hợp đánh giá của giáo viên quản lí câu lạc bộ với tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của học sinh. Đánh giá phải hướng tới sự phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh thông qua mức độ đạt chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ và các biểu hiện năng lực, phẩm chất của người học. Đánh giá không chỉ chú ý đến thành tích mà cần chú ý đến tính phát triển, đánh giá gắn liền với thực tiễn nghĩa là thay vì đánh giá tái hiện lại các kiến thức học từ sách vở thì cần phải đánh giá năng lực của người học, việc vận dụng các kiến thức được học vào thực tiễn cuộc sống. Không so sánh học sinh này với học sinh khác; coi trọng việc động viên, khuyến khích sự hứng thú, tính tích cực và vượt khó trong học tập, rèn luyện của học sinh; giúp học sinh phát huy năng khiếu cá nhân; đảm bảo kịp thời, công bằng, khách quan, không tạo áp lực cho học sinh * Các yêu cầu đánh giá: Việc đánh giá kết quả học tập theo định hướng giáo dục STEM của học sinh cần thỏa mãn các yêu cầu sau: - Đánh giá quá trình học tập của học sinh: Việc đánh giá người học phảhọc

sinh được thực hiện trong suốt quá trình dạy học thay vì chỉ đánh giá sản phẩm cuối cùng. Việc đánh giá này sẽ giúp giáo viên thu thập được những thông tin phản

30

hồi về nhận thức của người học, kết quả học tập qua từng giai đoạn, kết quả thực hiện từng nhiệm vụ học tập. Từ đó, giáo viên đưa ra những tác động sư phạm cần thiết điều khiển hoạt động học tập của người học nhằm đạt kết quả tốt nhất.

Nội dung đánh giá người học chú trọng về đánh giá năng lực và phẩm chất: Đây là mục tiêu chính được đặt ra trong từng bài học theo định hướng đổi mới giáo dục. Trong đó, đánh giá năng lực nhằm xác định là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác của học sinh. Đánh giá phẩm chất nhằm xem xét học sinh ở cách ứng xử, tính tích cực, hứng thú học tập. Bên cạnh đó, xem xét những tính tốt thể hiện ở thái độ, hành vi ứng xử trong đạo đức, lối sống, ý thức pháp luật, niềm tin, tình cảm... của học sinh.

- Đánh giá kết quả học tập cá nhân: Điều này là bắt buộc vì theo quy chế

đào tạo. Tuy nhiên, việc đánh giá kết quả học tập cá nhân giúp giáo viên đối chiếu tới mục tiêu dạy học mà giáo viên đã xây dựng cũng như phương pháp dạy học mà giáo viên đã sử dụng. Kết quả học tập cá nhân luôn có những tác động tới nhận thức, tư duy, tình cảm của người học. Đánh giá kết quả học tập nhóm: Dạy học định hướng giáo dục STEM bên cạnh ý nghĩa giúp người học liên kết được những kiến thức thuộc lĩnh vực STEM được học với thực tiễn cuộc sống. Biết được cách vận dụng kiến thức để đưa ra những giải pháp từ thực tiễn. Đây còn là cơ hội người học có thể phát triển những kĩ năng mềm như kĩ năng giao tiếp, kĩ năng hợp tác, kĩ năng làm việc nhóm… Việc đánh giá kết quả học tập nhóm thực chất là đánh giá sự phát triển những kĩ năng trên của người học trong quá trình học tập 1.1. Xây dựng bảng tiêu chí loại hình giáo dục STEM (sửa đổi phù hợp cho từng loại hịnh giáo dục STEM cụ thể) [Ký yếu]:

TT 1

Mức 1

Mức 2

Mức 3

TC1. Tăng hứng thú của học sinh đối với lĩnh vực STEM Học sinh không hứng thú Học sinh chỉ hứng thú Học sinh hứng thú với một số nhiệm vụ với toàn bộ nhiệm trong chủ đề vụ chủ đề

2

TC2. Phát triển năng lực chung của học sinh (NL GQVĐ; Hợp tác; Giao tiếp; …)

Học sinh không thực hiện Học sinh thực hiện hiện Học sinh thực hiện hoạt đông GQVĐ hợp hoạt động giải quyết vấn hoạt động trong toàn

31

tác, giao tiếp 3

đề, khi báo cáo sản bộ chủ đề phẩm

TC3. Xây dựng các hình thức kỹ năng môn học Các nội dung thông tin Đề cập đến một số kiến Nội dung yêu cầu thu được không có trong thức đơn lẻ trong được học sinh xây chương trình chương trình dựng kiến thwucs kĩ năng trong chương trình

4

TC4. Tạo được sản phẩm gắn vói thực tiễn Học sinh được yêu cầu Học sinh được yêu cầu tạo ra sản phẩm gắn với tạo ra sản phẩm gắn với thực tế thực tế có thể sử dụng được

5

TC5. Phát triển năng lực khoa học Học sinh được dạy các kiến thwucs trong sách giáo khoa theo các bước tiến trình tìm tòi khoa học

6

Học sinh được yêu cầu tạo ra sản phẩm mới gắn với thwucj tế có sử dụng được

Học sinh tự khám phá Học sinh thực hiện kiến thực giáo khao theo đầy đủ một nghiên tiến trình tìm tòi khoa cứu khoa học mới học

TC6. Phát triển năng lực thiết kế kĩ thuật Thưc hiện một số thao tác Học sinh được yêu cầu Học sinh yêu cầu trong chu trình thiết kế kỹ thực hiện một chu trình thực hiện đầy đủ thuật thiết kế kỹ thuật nhiều vòng lặp chu trình thiết kế kĩ thuật

7

TC7. Hướng nghiệp Kiến thức liên quan đến Có thực hiện một nhiệm Gắn với một trải nghề nghiệp STEM vụ liên quan đến nghề nghiệm nghề nghiệp nghiệp STEM STEM xác định

8

TC8. Mức độ yêu cầu đối với giáo viên Giáo vieen phải cần ít Giáo viên phải thay đổi Có kế hoạch sẵn nhất một tuần để xây kế hoạch của mình trong dựng được 1 kế hoạch thười gian ngắn

9

TC9. Mức độ yêu cầu đối với học sinh Chỉ 10% học sinh thực Trên 50% học sinh có 100% học sinh thực

32

hiện đầy đủ 10

thực hiện

hiện đầy đủ

TC10. Yêu cầu trang thiết bị Mua thêm trang thiết bị Sử dụng trang thiết bị Chỉ sử dụng trang thành phẩm của các công sẵn có kết hợp với mua thiết bị có sẵn ty thương mại thêm nguyên liệu dễ kiếm

11

TC11. Huy động sự tham gia của cộng đồng Chỉ có nhà trường thực Các lực lượng xã hội Các lực lượng xã hội hiện loại hình này tham gia vào loại hình chủ động tổ chức này hình giáo dục này 1.2. Phiếu đánh giá số 1: BẢNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ “BẢN THIẾT KẾ SẢN PHẨM” (Theo mục tiêu của chủ đềm, xây dựng các tiêu chí đánh giá cụ thể, lấy điểm lẻ đến 0,5) Nhóm đánh giá: ……………………………………….

Ví dụ Tiêu chí

Điểm tối đa

Bản thiết kế được trình bày đủ, rõ ràng, biểu diễn hình đúng

2

Bản thiết kế có đầy đủ thông tin về kích thước của từng khối hình

2

Giải thích rõ chi tiết, cơ chế hoạt động, tác dụng trong từng phần của bản thiết kế

4

Trình bày rõ ràng, logic, sinh động

2

Nhóm bạn đánh giá

GV, Chuyên gia đánh giá

Câu hỏi, góp ý cho nhóm bạn: …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

33

Câu hỏi dành cho nhóm bạn: …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

1.3. Phiếu đánh giá số 2: BẢNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM (Theo mục tiêu của chủ đề xây dựng các TC ĐG cụ thể, lấy điểm lẻ đến 0,5) Nhóm đánh giá: ……………………………………….

Tiêu chí

Điểm tối đa

Nhóm bạn đánh giá

GV, Chuyên gia đánh giá

Câu hỏi, góp ý cho nhóm bạn: ……………………………………………………………….……………… ………………………………………………………………………….……

Câu hỏi dành cho nhóm bạn: ………………………………………………………………………….…… ……………………………………………………………………….………

1.4. Phiếu đánh giá số 3: BẢNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ TRÌNH BÀY BÁO CÁO SẢN PHẨM (Theo mục tiêu của chủ đề xây dựng các TC ĐG cụ thể, lấy điểm lẻ đến 0,5) Nhóm đánh giá: ……………………………………….

Tiêu chí

Điểm tối đa

Nhóm bạn đánh giá

GV, Chuyên gia đánh giá

34

Câu hỏi, góp ý cho nhóm bạn: ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

Câu hỏi dành cho nhóm bạn: ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

2. Hồ sơ học tập chủ đề STEM (Dự án) TÊN CHỦ ĐỀ (Tên đầy đủ của dự án) Giáo viên hướng dẫn: …………………………………; Tổ chuyên môn; …………………………………………

THÔNG TIIN DỰ ÁN Mô tả dự án: (thể hiện rõ nhiệm vụ, yêu cầu, sản phẩm của dự án ………… Để thực hiện dự án này, các em cần tìm hiểu kiến thức của các môn học (Liệt kê, chỉ rõ kiến thức khai thưucs của các môn ….. ) thông qua bảng Môn

Bài

Toán

Bài nào..

Thời lượng Thời gian

Nội dung kiến thwuc sử dụng trong chủ đề Nêu rõ nội dung kiến thức

35

bao nhiêu…

sử dụng trong chủ đề..

Lí Hóa Sinh Công nghệ Tin học

KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI Hoạt động chính

Thời gian

Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án

Thời gian nào

Ghi chú Có điều chỉnh gì không

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền Hoạt động 3: Đề xuất phương án thiết kế sản phẩm, Báo cáo phương án thiết kế Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm Hoạt động 5: Giới thiệu sản phẩm, báo cáo kết quả BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ THÀNH VIÊN NHÓM STT

1.

Họ tên HS

Vị trí

Nhóm trưởng

Mô tả nhiệm vụ

Ghi chú

Quản lí các thành viên trong nhóm, triển khai hoạt …………… động, điều khiển thảo luận, … đôn đốc các thành viên trong nhóm

36

2.

Thư kí

Ghi chép, Lưu trữ hồ sơ học …………… tập của nhóm ………

3.

Thành viên

Phát ngôn viên, phụ trách ttruyền thông

4.

Thành viên

5.

Thành viên

6

Thành viên

…………… ……………

Photo hồ sơ, tài liệu học tập …………… ……………

Chụp ảnh, ghi hình minh chứng của nhóm Mua vật liệu ..

…………… …………… …………… ……………

…..

…

BẢNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH THAM GIA CHỦ ĐỀ CỦA CÁC THÀNH VIÊN NHÓM Họ tên HS: ……………………………………………..; Tên dự án tham gia: ……………………………………

Nội dung đánh giá Đầy đủ Thường xuyên Tham gia các Một vài buổi buổi họp nhóm Không buổi nào Tích cực Thường xuyên Tham gia đóng góp Thỉnh thoảng ý kiến

Không bao giờ

Học sinh tự đánh giá

Nhóm đánh giá

37

Luôn luôn Hoàn thành Thường xuyên công việc của nhóm giao đúng Thỉnh thoảng thời hạn Không bao giờ Luôn luôn Hoàn thành công việc của nhóm giao có chất lượng

Thường xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ

Có ý tưởng Luôn luôn mới, hay, sáng Thường xuyên tạo, Có đóng góp Thỉnh thoảng cho nhóm Không bao giờ Vai trò trong nhóm

Nhóm trưởng Thư kí Thành viên

NHẬN XÉT, KẾT LUẬN:

BẢNG BIỂU ĐỒ K-W-L TRONG QUÁ TRÌNH HỌC CHỦ ĐỀ (Hs ghi chép trong quá trình thực hiện nhiệm vụ nhóm phân công) Họ tên thành viên: ……………………………………………………….; Nhiệm vụ được phân công: ……………………………………………….

What I know

What I want to know

What I learned

(Đã biết)

(Muốn biết)

(Đã học được)

38

Phần 5.

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CÁC CHỦ ĐỀ STEM TẠI CLB STEM TRƯỜNG THPT NGUYỄN KHUYẾN 1. Tên chủ đề: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CẢM BIẾN ĐO CHỈ SỐ TDS TRONG NƯỚC (Số tiết; 03 tiết; Hs của lớp 11) 2. Mô tả chủ đề: Chất lượng nguồn nước có vai trò rất quan trọng với sinh hoạt của con người, đặc biệt là nước sách đối với sức khỏe con người. Chỉ số TDS trong nước có nguồn gốc từ đâu, có ảnh như thế nào đến sức khoe của con người, phương pháp đo TDS phổ biến nhất là gì?

Kiểm soát và điều sinh nguồn gốc đóng góp TDS trong nước và phân luồng nước chó chỉ số TDS phù hợp trong sinh hoạt là một động thái tích cực bảo vệ môi trường và sức khỏe con người Trong chủ đề này, học sinh sẽ thực hiện dự án thiết kế chế tạo được “Thiết bị cảm biến đo chỉ số TDS trong nước” và thực hiện phân tích dữ liệu với các mẫu nước tại thành phố Nam Định; Khi thực hiện dự án, học sinh sẽ tìm hiểu và chiếm lĩnh các kiến thức mới: + Dòng điện không đổi (Bài 7 - Vật lí 11) + Biểu thức của định luật Ôm đối với dòng điện không đổi; + Dòng điện trong các môi trường (Chương 3 – Vật lí 11) Đồng thời, huy động được kiến thức của của các môn học:

39

+ Sự điện li (Chương 1 - Hóa học 11); + Phần mềm mở Kiscode và Bo mạch kiscode; + Các loại cảm biến; + Thiết kế và bản vẽ kỹ thuật (Bài 8 – Công nghệ 11); + Phân tích và sử lý dữ liệu (Toán học)

3. Mục tiêu: Sau khi hoàn thành chủ đề này, học sinh đạt các mục tiêu sau: 3.1. Phát triển Năng lực khoa học tự nhiên: Nêu được thế nào là TDS, chỉ số TDS, ảnh hưởng của TDS đến nguồn nước; các tiểu chuẩn chỉ số TDS của các quốc gia về an toàn choc ac loại nước sinh hoạt của con người Hiểu được phương pháp sử dụng đo điện lượng để xác định chỉ số TDS trong nước Cài đặt và sử dụng phần mềm Kiscode trên máy tính; Thiết kế, lắp đặt, kết lối Bo mạch Kiscode với đầu đo theo thiết kế, lập trình và nạp chương trình từ phần mềm cho thiết bị đo; Thực hiện việc đo và phân tích diệu với các mẫu đo; Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình và phản biện ý kiến của người khác; Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập 3.2. Phát triển phẩm chất: Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm; Yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học; Có ý thức bảo vệ môi trường.

3.3. Phát triển năng lực chung Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo khi Thiết kế, lắp đặt, kết lối Bo mạch Kiscode ; Năng lực giao tiếp và hợp tác: thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể.

40

Năng lực tự chủ và tự học: học sinh tự nghiên cứu kiến thức nền và vận dụng kiến thức nền để xây dựng bản thiết kế pin điện hoá.

4. Thiết bị: GV sẽ hướng dẫn HS sử dụng một số thiết bị sau khi học chủ đề: - Tải và cài đặt phần mềm Kiscode - Tìm hiểu nguyen lí hoạt động của một số loại cảm biết, đầu đo TDS… - Cách lấy và bảo quản mẫu nước 5. Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CHỈ SỐ TDS TRONG NƯỚC I. Mục tiêu Học sinh hiểu được thế nào là TDS, nguồn góc đóng góp TDS vào trong nước, chỉ số TDS an toàn cho các loại lước sinh hoạt; Phương pháp đo TDS; ứng dụng các thiết bị đo TDS ..

II. Nội dung Bước

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Gắn kết (Engage)

- Cho hs xem một đoạn video về ảnh hưởng của chỉ số TDS trong nước đến sức khỏe và sinh hoạt của con người: https://www.youtube.com/watch?v =ofZ7D8lVsXM https://www.youtube.com/watch?v =a4zfBkQ4LcE https://www.youtube.com/watch?v =vEiVKX1dpEY - Hướng dẫn HS nghiên cứu về kiến thức về TDS trong nước, nguồn gốc của TDS, ảnh hưởng của TDS trong nước uống đến sức khỏe và sinh hoạt của con người - Nêu các câu hỏi thảo luận: + Chỉ số TDS là gì? + Đơn vị đo chỉ số TDS? + Nguồn gốc của TDS từ đâu? +Ảnh hưởng của TDS đến sức

- Theo dõi video, thu nhận thông tin

- Theo dõi hướng dẫn của Gv để tìm hiểu các kiến thức về TDS

- Thảo luận: Trả lời các câu hỏi

41

khỏe con người như thế nào? + Tiêu chuẩn của các quốc gia về chỉ số TDS như thế nào?

Khảo sát Hđ1: Tìm hiểu một số nội dung (Explore) kiến thức: - ND1 Tìm hiểu các một số thiết bị đo chỉ số TDS trong nước có trên thị trường hiện nay - ND2: Các phương pháp làm giảm độ “Cứng” của nước - ND3: Khảo sát các nguồn cung cấp TDS vào trong nước của khu vực thành phố Nam Định - ND4: Phương pháp đo chỉ số TDS trong nước phổ biến nhất Hđ2: Phân công nhiệm vụ cho các nhóm về các nội dung khảo sát và nội dung của nhóm phải báo cáo: - Lập danh sách cụ thể từng nhóm; - Yêu cầu các nhóm tìm hiểu về cả 4 nội dung (Chuẩn bị sẵn những câu hỏi để hỏi các nhóm khác và thảo luận), chuẩn bị tốt nội dung được giao báo cáo; lưu trữ hồ sơ của nhóm khoa học…

Giải thích Gợi ý về nội dung trình bày của (Explain) mỗi nhóm: - Các thành viên nhóm phải thay nhau thuyết trình, trả lười các câu hỏi của GV, của các thành viên nhóm khác nêu ra\ - Nội dung thuyết trình phải lôi cuốn, hấp dẫn, hình ảnh minh chứng rõ ràng, trả lười câu hỏi đúng trọng tâm ngắn gọn Củng cố - Khái niệm về chỉ số TDS có trong (Elaborate) nước; - Nguồn gốc đóng góp TDS vào trong nước;

- Nhận nhiệm vụ cho cả nhóm; - Phân công thành viên trong nhóm: Trưởng nhóm, thư ký, thành viên - Thực hiện nhiệm vụ quan sát, khảo sát thực địa, thu thập thông tin, minh chứng - Hoàn thành hồ sơ, báo cáo nội dung được trình bày, thống nhất về Nội dung trình bày, hình thức trình bày, thư ký ghi nội dung câu hỏi, phân công thành viên nhóm trả lời câu hỏi của GV và của các thành viên nhóm khác…

Các nhóm thuyết trình theo từng nội dung đã được phân công - Thực hiện tốt các nội dung yêu cầu nêu ra khi thực hiện báo cáo hoạt động nhớm - Thư ký của các nhóm ghi nội dung câu hỏi của từng nhóm, ghi lại kết luận kiến thức của GV

42

- Các số liệu an toàn của chỉ số TDS đến nguồn nước uống, nước sinh hoạt, và tiêu chuẩn cho nước thải sinh hoạt và công nghiệp; - Chỉ số TDS trong nước và phương pháp đo chỉ số TDS trong nước; - Giới thiệu và chuẩn bị các vật liệu để HS “Thiết kế thiết bị cảm biến đo chỉ số TDS trong nước” Đánh giá - Cho HS điền vào phiếu đánh giá - HS điền thông tin hiểu biết vào (Evaluation) hiểu biết về TDS, phương pháp đo Phiếu đánh giá và trả lời các câu TDS (Theo mẫu in sẵn) hỏi bổ sung - Yêu cầu các nhóm thực hiện thiết - Trình bày nguyên lí phương kế “Thiết kế thiết bị cảm biến đo pháp đo TDS bằng phép đo dòng chỉ số TDS trong nước” theo đúng điện? quy trình mà GV cung cấp; - Khi hoàn thành thiết bị thực hiện việc test và so sánh với 1 bút thử TDS đang bán trên thị trường cho các loại mẫu: + Với mước trong gia đình: Nước trước khi vào máy lọc; Nước sau khi qua máy lọc nước; Nước thải ra từ máy lọc nước; + Với nước bề mặt: Nước sông Đào; nước bề mặt của sông Ninh cơ; nước bề mặt thải ra; + Với nước đóng chai; Nước khóa Lavie; nước khoáng Aqua; nước khoáng đóng chai tại thành phố Nam Định “Thiên Trường” Vật liệu cần chuẩn bị: - Máy tính - Sổ ghi chép, bút viết - Máy ảnh, điện thoại chụp hình - Bút thử TDS loại phổ thông - Chai nhựa lấy mẫu nước, các loại băng dán mẫu và bút sơn dầu ghi mã mẫu - Phần mếm Kidscode - Bộ học tập Đo và theo dõi chất lượng nước.

43

Hoạt động 2: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐO TDS, LẬP TRÌNH THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT THIẾT BỊ ĐO CHỈ SỐ TDS CỦA NƯỚC (Học sinh làm việc ở nhà - 1 tuần) I. Mục đích: Học sinh tự học kiến thức về lập trình, nguyên lí hoạt động của các loại cảm biến, thiết kế, lắp đặt thiết kế, lấy mẫu thử nghiệm, phân tích dữ liệu và đánh giá ..

II. Nội dung: Học sinh tự học và làm việc nhóm thảo luận thống nhất các kiến thức liên quan, làm thí nghiệm, vẽ bản thiết kế mạch điện và sản phẩm.

GV đôn đốc, hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho các nhóm khi cần thiết.

III. Dự kiến sản phẩm của học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được các sản phẩm sau: - Bài ghi của cá nhân về các kiến thức liên quan; - Bản vẽ mạch điện và bản thiết kế sản phẩm đèn ngủ (trình bày trên giấy A0 hoặc bài trình chiếu powerpoint); - Bài thuyết trình về sơ đồ và bản thiết kế, sản phẩm.

Hoạt động 3: TRÌNH BÀY VÀ BÁO CÁO SẢN PHẨM “THIẾT BỊ CẢM BIẾN ĐO CHỈ SỐ TDS TRONG NƯỚC” (Tiết 3 – 45 phút) I. Mục đích: Học sinh trình bày và báo cáo sản phẩm, trình bày các kiến thức nền trong từng thiết bị, giải thích nguyên lí hoạt động của từng bộ phận II. Nội dung: GV tổ chức cho từng nhóm học sinh trình bày giải thích về sản phẩm của nhớm; GV tổ chức hoạt động thảo luận cho từng thiết kế: các nhóm khác và GV nêu câu hỏi làm rõ, phản biện và góp ý cho bản thiết kế; nhóm trình bày trả lời câu hỏi, lập luận, bảo vệ quan điểm hoặc ghi nhận ý kiến góp ý phù hợp để hoàn thiện

44

bản thiết kế; GV chuẩn hoá các kiến thức liên quan cho HS; yêu cầu HS ghi lại các kiến thức vào vở và chỉnh sửa phương án thiết kế (nếu có).

III. Dự kiến hoạt động của học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần chỉnh sửa những hạn chế của sản phẩm để sản phẩm được hoàn chỉnh hơn IV. Cách thức tổ chức: Bước 1: Lần lượt từng nhóm trình bày phương án thiết kế trong 5 phút.

Các nhóm còn lại chú ý nghe, ghi câu hỏi chuẩn bị thảo luận; Bước 2: GV tổ chức cho các nhóm còn lại nêu câu hỏi, nhận xét về phương án thiết kế của nhóm bạn; nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, thu nhận góp ý, đưa ra sửa chữa phù hợp.

Một số câu hỏi GV có thể hỏi và định hướng HS thảo luận: Phần phụ lục Hoạt động 4: HOÀN THIỆN VÀ TRƯNG BÀY SẢN PHẨM (HS thực hiện tại CLB – 1 tiết 45 phút) I. Mục đích: Học sinh biết giới thiệu về sản phẩm “Thiết bị cảm biến đo chỉ số TDS trong nước” đáp ứng được các yêu cầu sản phẩm đã đặt ra; biết thuyết trình, giới thiệu được sản phẩm, đưa ra ý kiến nhận xét, phản biện, giải thích được bằng các kiến thức liên quan; Có ý thức về cải tiến, phát triển sản phẩm.

II, Nội dung: Các nhóm thiết kế poster dạng thu nhỏ, trình bày quy trình thiết kế và kết quả đạt được của nhóm về sản phẩm; Các nhóm trưng bày sản phẩm trước, trang trí sản phẩm tại CLB; Đề xuất phương án cải tiến, phổ biến hóa sản phẩm,

45

6. Hồ sơ dự án của học sinh:

Chủ đề: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CẢM BIẾN ĐO TDS TRONG NƯỚC HỒ SƠ HỌC TẬP CỦA NHỚM NHÓM SỐ: ………………

Giáo viên hướng dẫn: Lã Văn Thanh Tổ chuyên môn: Vật lí - Hóa học - Công nghệ GHI CHÉP VỀ NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN TDS TRONG NƯỚC

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ CHO TỪNG THÀNH VIÊN NHÓM TT

Vai trò

Nhiệm vụ

1

Trưởng nhóm

Quản lí, tổ chức chung, phụ trách bài trình bày trên ppt

2

Thư kí

Ghi chép, Lưu trữ hồ sơ học tập của nhóm

3

Thành viên

Phát ngôn viên

4

Thành viên

Photo hồ sơ, tài liệu học tập

5

Thành viên

Chụp ảnh, ghi hình minh chứng của nhóm

6

Thành viên

Mua vật liệu

…

Họ và tên

46

Các nhiệm vụ là dự kiến, có thể thay đổi theo thực tế triển khai nhiệm vụ của nhóm.

Một thành viên có thể đảm nhận nhiều công việc.

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Vấn đề/ Nhiệm vụ/ nội dung cần thực hiện TT

Hoạt động

Sản phẩm

TC ĐG CB

Thời gian

1 2 3 …

HỆ THỐNG NHỮNG CÂU HỎI NÊU RA ĐÊ THẢO LUẬN

NHỮNG GHI CHÚ SAU KHI BÁO CÁO (Góp ý và chỉnh sửa sản phẩm)

NHẬT LÝ THIẾT KẾ “THIẾT BỊ CẢM BIẾN ĐO CHỈ SỐ TDS TRONG NƯỚC”

Người PC

47

TÀI LIỆU HỖ TRỢ GIÁO VIÊN Tài liệu 1: Tài kiệu hỗ trợ HS kiến thức về TDS 1. Chỉ số TDS là gì?

Chỉ số TDS là viết tắt của từ "Total Dissolved Solids" hay còn tạm dịch là "Tổng chất rắn hòa tan" hay bạn cũng có thể hiểu TDS là tổng lượng ion tích điện, bao gồm khoáng chất hoặc kim loại hòa tan trong một đơn vị thể tích nước (mg/ L), cũng được gọi là một phần một triệu ppm (1 mg/L = 1ppm).

Hàm lượng TDS sẽ liên quan trực tiếp đến độ tinh khiết của nước và chất lượng của hệ thống lọc nước. Nó được định nghĩa là một chất ảnh hưởng đến sức khỏe con người, hay ảnh hưởng đến mọi thứ tiêu thụ, hấp thu nó.

Giải thích PPM: ppm là viết tắt của cụm từ Parts Per Million hay còn gọi là các phần trên một triệu. Ppm là tỉ lệ trọng lượng của bất kỳ ion nào đối với nước.

1PPM =

1 = 10−6 1000 000

TDS sẽ bao gồm bất kỳ khoáng chất, muối, kim loại, Cation, Anion hòa tan trong nước. Điều này nói rõ TDS bao gồm mọi thứ có trong ước ngoài trừ phân tử nước tinh khiết H2O và các chất rắn lơ lửng trong nước. Chất rắn lơ lửng có thể là một hạt bất kỳ, chất không tan trong nước, không lắng ở trong nước, ví dụ như mùn gỗ.

Nói tóm lại TDS là tổng của các điện tích âm (Antion) và điện tích dương (Cation) có trong nước 2. Tổng chất rắn hòa tan (TDS) được sinh ra từ đâu?

TDS được sinh ra bởi quá trình tuần hoàn nước và tồn tại dưới dạng các hạt ion âm và ion dương. Do đó, TDS có tính hòa tan rất cao và thường lấy đi những ion của vật chất khi nó tiếp xúc qua.

Cũng chính thế, chất rắn hòa tan có thể đến từ các chất hữu cơ như lá, phù sa, sinh vật phù du trong nước hay chất thải công nghiệp và nước thải. Ngoài ra, TDS còn được lấy từ các dòng chảy từ các khu đô thị, muối đường, phân bóng, thuốc trừ sâu sử dụng trong nông nghiệp.

Như Green vừa nói, TDS bao gồm mọi thứ trong nước. Vì thế, TDS được sinh ra từ các vật liệu vô cơ như đá và không khí (canxxi bicacbonat Ca(HCO3)2, N2, P, S, Fe và một số khoáng chất khác).

48

TDS được sinh ra từ các chất hữu cơ, đá vôi, dòng chảy từ nông nghiệp,..

Nó cũng có thể là muối, hợp chất kim loại, phi kim, chì, đồng khi nước đi qua các đường ống để đến với người tiêu dùng. Và đó cũng là nguyên nhân gây ra hàm lượng TDS hòa tan trong nước cao.

TDS trong nước cũng có thể được sinh ra bởi các chất dư thừa từ nông nghiệp: phân bón, thuốc trừ sâu, chăn nuôi, trồng trọt và có thể từ mưa bão, khí hậu lạnh,... Đặc biệt, chỉ số TDS tăng cao là do các đặc điểm tự nhiên, môi trường như muối khoáng, các lớp trầm tích cacbonat và xâm nhập mặn từ nước biển,..

3. Mối quan hệ giữa TDS và nước uống (nước tinh khiết) là gì?

Theo quy định của WHO (Tổ chức y tế thế giới), US EPA (Cục bảo vệ môi trường Hoa Kỳ) và ở Việt Nam, hàm lượng TDS không được vượt quá 500 mg/ L đối với nước ăn uống và không được vượt quá 1000 mg/ L đối với nước sinh hoạt.

Theo một số chứng minh nồng độ TDS càng nhỏ thì chứng tỏ nước càng sạch (Nếu chỉ số TDS quá nhỏ hoặc bằng 0 sẽ được coi là nước cất chuyên dùng trong phòng thí nghiệm).

Với một số ngành điện tử, chỉ số TDS không thể vượt quá 5 mg/ L. Hay như các phòng thí nghiệm, nhà máy, nước tinh khiết, nước cất chỉ số TDS không được quá 10 mg/L. Ví dụ: Đối với nước dùng trong nồi hơi, lò hơi, nước giặt công nghiệp thì trong nước không được có ion canxi, magie.

49

Vì khi 2 ion này tồn tại sẽ làm độ cứng của nước tăng cao và gây ra hiện tượng cáu cặn trong nồi hơi, tuổi thọ của thiết bị giảm. Mà nguyên nhân làm 2 loại ion này tăng cao là do chỉ số TDS trong nước.

Nếu bạn chưa thực sự hiểu về ví dụ này, bạn có thể xem bài viết về nước cứng tại: https://greenwater.com.vn/phuong-phap-lam-mem-nuoc-cung.html Tuy nhiên, hàm lượng TDS quá thấp không có nghĩa là an toàn và tốt cho sức khỏe con người. Trong ăn uống, hàm lượng TDS cần cao hơn một chút, vì khi đó trong nước sẽ chứa các khoáng chất có ích.

Giải thích: Loài người chúng ta đã tồn tại hàng triệu triệu năm rồi. Mọi sinh hoạt đề bằng nước tự nhiên, có nhiều chất khoáng, vi sinh có lợi do đó con người hiện tại đã sống quen với nguồn nước có nhiều chất khoáng. Vì vậy, khi thiếu nó - cơ thể con người sẽ mất cân bằng và gây ra bệnh tật Nếu sử dụng nước có chỉ số TDS quá thấp không những không có lợi mà còn mang lại bệnh tất, sức khỏe, sức đề kháng mất cân bằng. Như vậy, chỉ số TDS trong nước nằm trên dưới 100 mg/ L là tốt nhất 4. Phân loại nước và QCVN nước sạch Việt Nam

4.1. Phân loại nước Dựa theo số lượng tổng chất rắn hòa tan trên lít thì có thể phân thành 4 loại nước: Nước ngọt, nước lợ, nướt mặn, nước muối Tên loại nước

Chỉ số TDS trong nước

Nước ngọt (Fresh water)

< 1.000="" mg/="">

Nước lợ (Brackish water )

1.000 - 10.000 mg/ L

Nước mặn (Saline water)

10.000 - 30.000 mg/ L

Nước muối (Brine )

>30.000 mg/ L

Bảng phân loại nước theo số lượng - chỉ số TDS trong nước 4.2. Quy chuẩn nước sạch Việt Nam (QCVN) Nước sạch là nước không màu, không mùi, không vị, có chứa các khoáng chất và vi lượng thiên nhiên. Chính vì thế, năm 2009 bộ y tế đã đưa ra tiêu chuẩn QCVN 01:2009/BYT nhằm đánh giá được nước có sạch hay không. Trong đó có đánh giá cả về màu sắc, mùi vị, độ pH,...

50

Quy chuẩn nước sạch Việt Nam (QCVN) Tiếp đến 2010, BYT còn đưa thêm 21 chỉ tiêu hóa chọc và 5 chỉ tiêu vi sinh để đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn nước sạch.

51

21 chỉ tiêu về tiêu chuẩn nước sạch - QCVN về nước sạch 5. Tại sao cần giảm chỉ số TDS có trong nước?

Theo quy định của EPA (Cục bảo vệ môi sinh Hoa Kỳ) thì chỉ số TDS trong nước tối đa (MCL) là 500mg/ L (500 phần triệu ppm). Tuy nhiên vì TDS bao gồm tất mọi thứ trong nước nên chỉ số TDS trong nước có thể vượt qua chỉ số này. Và khi mức TDS vượt quá 1000mg/ L, nó được coi là nước ô nhiễm con người tuyệt đối không được sử dụng.

52

Thông thường chỉ số TDS trong nước cao là do sự có mặt của Kali, Clorua, Natri, Canxi, Magie. Ngoài ra, các ion độc hại như chì, asen cũng có thể hòa tan trong nước. Vì thế, các hệ thống mát lọc nước tốt trên thị trường ngày nay thường hiện chỉ số TDS trên mặt máy lọc để đảm bảo việc giám sát, theo dõi hiệu quả lọc nước Và dưới đây là những lý do tại sao bạn nên đo chỉ số TDS trong nước: » Khẩu vị: Hàm lượng TDS quá cao sẽ làm hương vi thức ăn, đồ uống không như mong muốn. Nó sẽ làm thay đổi hương vị, mùi vị của thức ăn có thể là cay, đắng, mặn,... » Hiệu suất làm việc: Kiểm tra chỉ số TDS để đảm bảo hiệu suất hoạt động của máy lọc luôn là cao nhất. Nếu chỉ số vượt quá mức quy định thì đây là lúc bạn cần thay bộ quả lọc mới » Độ cứng của nước: Chỉ số TDS cao cũng cho thấy độ cứng của nước. Nước cứng sẽ gây ra cáu cặn trong đường ống, phá hoại thiết bị trong gia đình. Đặc biệt trong công nghiệp, nó ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình hoạt động của lò hơi/ nồi hơi » Công nghiệp thương mại: TDS trong nước cao sẽ cản trở một số ứng dụng như: Nồi hơi/ Lò hơi, tháp giải nhiệt, sản xuất thực phẩm, nước giải khát. » Trong dịch vụ: Để có được cốc cafe ngon và thơm thì chỉ số TDS cần phải thích hợp.

Hình ảnh khi dùng máy để đo chỉ số TDS trong nước Muốn đo chỉ số TDS, chúng ta có thể sử dụng 2 phương pháp đó là: Phân tích trọng lượng, phân tích độ dẫn điện, bút thử chỉ số TDS trong nước Phân tích trọng lượng: Phương pháp này được thực hiện nhằm mục đích làm bay hơi dung môi chất lỏng để có thể xác định phần khối lượng dư còn lại. Mặc dù phương pháp này khá chính xác nhưng lại tiêu tốn hơi nhiều thời gian nên nó không được áp dụng nhiều Bút thử hàm lượng TDS: Bút thử này hoạt động dựa vào nguyên lý độ dẫn điện của nguồn nước để xác định trong nước có nhiều ion kim loại, khoáng chất hay không

53

Độ dẫn điện: TDS tồn tại dưới dạng các ion âm và dương nên nó có khả năng dẫn điện. Từ đó, bạn có thể sử dụng máy đo TDS để đo chỉ số TDS có trong nước. Đây là phương pháp khá đơn giản, nhẹ nhàng mà kết quả cũng rất chính xác Khi kiểm tra nồng độ TDS có trong nước bằng bút điện phân, màu sắc của nước sẽ thay đổi và dựa vào điểm này chúng ta có thể phán đoán ra được là trong nguồn nước của gia đình bạn đang chứa những ion kim loại nào: Chỉ sủi bọt: Nước tinh khiết Sủi bọt + kết tủa trắng: Nước có chứa canxi, bạc,...

Màu đỏ nâu, có váng: Chứa nhiều Fe Màu xanh lơ, có vẩn, kết tủa: Chứ nhiều Cu ....

6. Chỉ số TDS trong nước máy bao nhiều thì uống được?

Chỉ số TDS cho nước uống ở Việt Nam sẽ không được vượt quá 500 mg/L đối với nước uống và không được vượt quá 1000 mg/ L đối với nước sinh hoạt, còn nếu từ 1000mg/L trở lên thì nước này không thể sử dụng. Chính vì vậy, người dùng rất ưa chuộng sử dụng nguồn nước có chỉ số TDS thấp.

Tuy nhiên, chỉ số TDS thấp quá cũng không phải việc tốt bởi vì chỉ số thấp có nghĩa là nguồn nước sạch. Mà nguồn nước quá sạch sẽ không còn hàm lượng khoáng chất. Nếu bạn sử dụng nguồn nước này trong thời gian dài thì nó sẽ không tốt cho sức khỏe.

Còn nếu chỉ số cao khoảng 100 mg/L, nó sẽ vừa có lợi và có hại. Ở chỉ số này nước sẽ không chứa các chất gây ô nhiễm mà chứa hàm lượng khoáng chất có lợi như: Muối, Canxi, Natri,... Do dó, chỉ số TDS không phải nguyên nhân khiến nước bị bẩn.

Và nếu bạn muốn kiểm tra nước nhà mình có đảm bảo chất lượng hay không thì hãy mang nước đến trung tâm uy tín để kiểm tra.

54

Chỉ số TDS trong nước máy bao nhiều thì uống được?

7. Lợi ích và ảnh hưởng của hàm lượng TDS trong nước đối với sức khỏe con người

7.1. Lợi ích Mặc dù TDS không phải nguyên nhân chính khiến nước bị ô nhiễm nhưng nó được sử dụng để chỉ ra một số chất gây ô nhiễm hóa học có trong sông, suối, ao, hồ,...

Ngoài ra, TDS thường được ứng dụng trong nuôi trồng thủy hải sản nhằm tạo ra ra môi trường có chất lượng nước thuận lợi cho sinh vật.

7.2. Ảnh hưởng của hàm lượng TDS trong nước đối với sức khỏe con người Nếu chỉ số TDS trong nước quá cao sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Nó sẽ mang theo những chất rắn, kim loại hòa tan trong nước vào trong cơ thể và gây ra những bệnh nguy hiểm đến con người.

Tiếp theo, nó sẽ ảnh hưởng đến mùi vị của thức uống, món ăn. Ví dụ điển hình đó là khiến bia bị đắng sau một thời gian ngắn, hoặc làm cho nước có vị mặn, vị kim loại.

Ngoài ra, nó còn làm cho nước bình thường trở thành nước cứng, gây ra cáu cặn trong các thiết bị làm nóng như đường ống, nồi hơi, tháp giải nhiệt,...

8. Làm thế nào để giảm hoặc loại bỏ TDS trong nước?

Ngày nay có rất nhiều biện pháp để giảm chỉ số TDS có trong nước như: Chưng cất, khử ion,... nhưng những cách này khá phức tạp và không có tính hiệu quả cao. Do đó, để loại bỏ TDS có trong nước tự nhiên, người ta thường sử dụng máy lọc nước

55

Tuy nhiên, trước khi sử dụng máy lọc, nguồn nước phải trải qua một lần lọc thô để loại bỏ tất cả những cặn bẩn lơ lửng, không tan có kích thước lớn. Chỉ khi làm như vậy, nước sau khi qua màng lọc mới đạt chuẩn nhất Để biết thêm chi tiết về máy lọc nước sinh hoạt, bạn có thể xem thêm ở bài viết: https://greenwater.com.vn/may-loc-nuoc-tong.html Máy lọc nước hiện nay sử dụng rất nhiều công nghệ khác nhau nhưng chúng đều có mục đích chung đó là giúp tạo ra nguồn nước trong sạch nhất. Nó sẽ loại bỏ những vi khuẩn, virus, những tạp chất, kim loại hòa tan trong nước.

Tìm hiểu thêm bài viết: Nước thải của máy lọc nước có dùng được không?

Ngoài ra, hệ thống lọc nước còn có chức năng bổ sung khoáng chất có lợi cho cơ thể, tăng cường diệt khuẩn. Vì thế, chúng ta có thể sự dụng nước trực tiếp tại vòi mà không cần đun sôi. Bạn có thể tham khảo các loại máy lọc nước như: Karofi, Kangaru, Coway, Sunhouse,... Đó là cách giảm chỉ số TDS có trong nước cho các hộ gia đình còn trong công nghiệp - họ thường áp dụng 2 cách đó là thẩm thấu hoặc thẩm thấu ngược để loại bỏ TDS có trong nước Trên thị trường đã có một số máy lọc nước RO có màn hình hiển thị chất lượng nước - chỉ số TDS trong nước nhằm thống báo cho người dùng chỉ số TDs chính xác để cho người dùng đánh giá được mức dộ an toàn của nguồn nước đang sử dụng

II. HIỆU QUẢ DO SÁNG KIẾN ĐEM LẠI 1. Hiệu quả kinh tế Sáng kiến kinh nghiệm được tác giả áp dụng tại các lớp được phân công giảng dạy, và tổ chức các hoạt động trải nghiệm của câu lạc bộ STEM, qua việc áp dụng sáng kiến đã đem lại những hiệu quả rõ nét nổi bật đó là: + Thúc đẩy động cơ học tập của HS, HS chủ động, sôi nổi, tích cực vận dụng những kiến thức đã được học áp dụng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn; + HS chủ động trong việc liên hệ thực tiễn, tích cực tìm kiếm thông tin, tài liệu trên mạng internet, xuất hiện sự chạy đua tiến độ hoàn thành nhiệm vụ giữa các HS trong lớp và HS trong nhóm với nhau; + HS đã chủ động đề nghị GV bổ sung tài liệu để luyện tập, điều này đã thay thế một xu hướng rất phổ biến hiện nay là HS chỉ hoàn thành những yêu cầu mà GV nghiêm túc thực hiện; + Học sinh thực hiện một quy trình thiết kế chuẩn, có kế hoạch cụ thể làm cho việc hoàn thiện sản phẩm không tốn kém dư thừa nguyên vật liệu.

56

2. Hiệu quả về mặt xã hội + Đáp ứng được nhu cầu thực tiễn ngày nay là học phải đi đôi với hành, HS đã vận dụng được kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề trong đời sống hàng ngày, HS tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thưucs hơn; đề tài cũng thể hiện rõ được vai trò của kiến thức liên môn, của công nghệ trong đời sống xã hội ngày nay; + Nghiên cứu, áp dụng của sáng kiến là thể hiện sự nghiêm túc thực hiện theo tinh thần chỉ đạo đổi mới giáo dục của ngành, làm rõ phần nào ý nghĩa vai trò của việc nhất thiết phải đổi mới phương pháp dạy, phương pháp đánh giá theo kịp với sự phát triển của xã hội. + Nghiên cứu của đề tài là “cầu nối” giúp cộng đồng tin tưởng vào chương trình đổi mới giáo dục của ngành, giúp học sinh yêu thích môn học Vật lí n các môn khoa học tự nhiên cũng và khoa học xã hội nói chung, các em thấy kiến thức giữa các môn học đều bổ trợ cho nhau, khi sử dụng kiến thức liên môn linh hoạt, hợp lí thì các vấn đề thực tiễn được giải quyết dễ dàng hơn, hiệu quả hơn qua đó giúp các em cải thiện và nâng cao chất lượng môi trường sống, giúp các em hình thành đầy đủ các năng lực, phẩm chất của mình. + Qua các hoạt động trải nghiệm, học sinh phát hiện được năng khiếu bản thân, từ đó sớm có sự định hướng nghề nghiệp cho tương lai, 3. Khả năng áp dụng nhân rộng * Tính kế thừa: + Tổ chức dạy học bài học/chủ đề STEM và hoạt động trải nghiệm STEM là một xu thế tất yếu nhắm đáp ứng nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng được yêu cầu về nhân lực cho nền công nghiệp 4.0 và kỷ nguyên số. * Điểm mới: + HS sáng tạo sử dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; + Nghiên cứu lí luận về giáo dục STEM trong nhà trường, đề xuất công cụ đánh giá với những tiêu chí chi tiết cụ thể thúc đẩy được niềm đam mê khoa học, nghiên cứu của học sinh học sinh thấy được sự gắn kết giữa việc học trên lớp, kiến thức trong sách vở với thực tiễn và công nghệ.

57

* Hướng phổ biến, áp dụng đề tài: - Trên cơ sở lý luận và mục tiêu dạy học, đề tài là tài liệu trao đổi chuyên môn với các đồng nghiệp; đồng thời là nguồn tài nguyên tham khảo cho HS và GV. - Tài liệu và tư liệu về tích hợp đơn môn hay liên môn còn hạn hẹp, trong khi chờ chương trình mới ban hành, đề tài này là tài liệu tham khảo để tiếp cận xây dựng nội dung dạy học chủ đề cho môn Vật lí ở các khối lớp và cho các môn học khác.

- Với tính khả thi của đề tài, tuy nhiên đề tài cũng chỉ là những nghiên cứu ban đầu của tác giả, trong những năm học tới tác giả tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện cơ sở lý luận về dạy học tích hợp và xây dựng được nhiều nội dung dạy học tích hợp liên môn, xây dựng các chủ đề STEM đa dạng hơn cho cẩ ba khôi lớp. Đồng thời, lấy ý kiến đóng góp của các GV, của các nhà chuyên môn để hoàn thiện đề tài có chất lượng, hiệu quả hơn trong quá trình giảng dạy.

IV. CAM KẾT KHÔNG SAO CHÉP HOẶC VI PHẠM BẢN QUYỀN Tôi xin cam đoan những kết quả trong bản sáng kiến này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi về cơ sở lý luận đưa giáo dục STEM vào trường trung học; Các chủ đề STEM và mẫu phiếu đánh giá, hồ sơ tổ chức dạy học chủ đề STEM được tôi áp dụng tại các lớp giảng dạy và tại câu lạc bộ STEM của rường THPT Nguyễn Khuyến nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Sở Giáo dục và Đào tạo Nam Định.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

TÁC GIẢ SÁNG KIẾN

Lã Văn Thanh

CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Thanh Hải (2019), Giáo dục STEM/STEAM từ thực hành đến tư duy sáng tạo, NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh.

2. Nguyễn Thanh Nga (2018), Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB Đại học sư phạm TP Hồ Chí Minh.

3. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Định hướng giáo dục STEM trong trường trung học, Tài liệu hội thảo.

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

5. Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội (2019), Nguyên tố bí ẩn, Kỷ yếu ngày Hội STEM 2019.

6. Đại học VinUniversity (2019), Cảm biến và dữ liệu, Tài liệu tập huấn chuyên sâu về STEM. 7. https://www.youtube.com/watch?v=ofZ7D8lVsXM 8. https://www.youtube.com/watch?v=a4zfBkQ4LcE 9. https://www.youtube.com/watch?v=vEiVKX1dpEY 10. https://greenwater.com.vn/may-loc-nuoc-tong.html

PHỤ LỤC Phụ lục 1 PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM TRƯNG BÀY (Hình thức trình bày: Sản phẩm STEM) Nhóm (Cá nhân) thực hiện: ........................................; Ngày: ...............

Nhóm (Cá nhân) đánh giá: .....................................................................

Tiêu TT

chuẩn/

Biểu hiện

Điểm

Tiêu chí 1

Tiêu chuẩn 1: Chất lượng báo cáo Tiêu đề rõ ràng, nêu bật được nội

0,25

Chất lượng dung báo cáo sản phẩm. báo cáo (1,5 điểm)

Trình bày đầy đủ kiến thức cơ bản,

0,25

cơ sở lý thuyết của sản phẩm.

Trình bày được tính năng, nguyên

0,25

lý của sản phẩm.

Cấu trúc mạch lạc, thống nhất giữa

0,25

các nội dung.

Thiết kế sản phẩm nhất quán với

0,25

nội dung và tiêu đề.

Hình thức báo cáo (1,0 điểm)

Tính ứng dụng của sản phảm.

0,25

Trình bày sáng tạo, rõ ràng, đầy

0,5

đủ, dễ hiểu.

Có hình ảnh, video minh họa cho

0,25

tiến trình chế tạo sản phẩm.

Có sự sáng tạo trong cách trình

0,25

bày bài thuyết trình.

Khả năng

Thực hiện đúng thời gian theo quy

trình bày

định

0,25

ĐG

ĐG

của

của

bạn

GV

báo cáo

Ngôn ngữ diễn đạt súc tích logic,

(1,5 điểm)

chặt chẽ., nói to rõ, có điểm nhấn,

0,25

linh hoạt, hấp dẫn thu hút người nghe.

Thao tác diễn thuyết, cử chỉ, ánh

0,25

mắt hợp lí với lời nói, Phân bố thời gian hợp lí.

0,25

Sử dụng ngôn từ phù hợp đặc thù

0,25

bộ môn, dễ hiểu đối với người nghe.

Trả lời hầu hết các câu trả lời khi

0,25

thảo luận.

2

Tiêu chuẩn 2: Chất lượng sản phẩm Cấu tạo sản phẩm (1,5 điêm)

Tính năng của sản phẩm (1,5 điểm)

Hình thức sản phẩm (1,0 điêm)

Chế tạo thành công sản phẩm theo

0,5

đúng mục đích đề ra.

Vật liệu đơn giản, dễ tìm kiếm

0,5

Dễ thực hiện

0,5

Công dụng của sản phẩm đúng

0,5

theo mục đích yêu cầu.

Hướng dẫn chi tiết công dụng của

0,5

từng thành phần Thể hiện tính sáng tạo

0,5

Sản phẩm hài hòa về màu sắc và

0,25

kích thước.

Thiết kế rõ ràng các bộ phận cấu

0,25

thành.

An toàn, gọn nhẹ dễ dàng bảo quản, vận chuyển và trưng bày.

0,25

Trình bày sáng tạo.

3

0,25

Tiêu chuẩn 3: Quá trình thực hiện sản phẩm Nội dung và điều

Xác định được mục tiêu của công

0,5

việc

kiện thực

Xác định được các kiến thức, các

hiện dự án

dụng cụ, phương tiện cần thiết để

( 1 điểm)

thực hiện dự án

Kế hoạch

Xây dựng được kế hoạch và thực

thực hiện

hiện đúng kế hoạch đề ra.

0,5

0,5

sản phẩm (0,5 điểm) Kết quả

Tự điều chỉnh được kế hoạch cho

thực hiện

phù hợp với điều kiện thực tế. Tự

(0,5 điểm)

đánh giá được việc thực hiện của

0,5

bản thân TỔNG ĐIỂM Ghi chú: Điểm thành phần có thể chia nhỏ đến 0,25.

10

Phụ lục 2 PHIẾU ĐÁNH GIÁ THUYẾT TRÌNH SẢN PHẨM (Hình thức trình bày: Bài trình chiếu Power point) Nhóm (Cá nhân) thực hiện: ........................................; Ngày: ...............

Nhóm (Cá nhân) đánh giá: .................................................................

Tiêu TT

chuẩn/

Biểu hiện

Điểm

Tiêu chí 1

Tiêu chuẩn 1: Chất lượng báo cáo Chất lượng

Tiêu đề rõ ràng, nêu bật được nội

0,25

dung báo cáo sản phẩm.

báo cáo (1,5 điểm)

Cấu trúc mạch lạc, thống nhất giữa

0,25

các nội dung.

Trình bày các slide hợp lí, làm nổi

0,25

bật nội dung của sản phẩm báo cáo.

Cấu trúc mạch lạc, hiệu ứng hình

0,25

nền phù hợp với nội dung.

Phông chữ, màu chữ, cỡ chữ hợp

0,25

lý, đúng chính tả, không có lỗi liên kết file và slide.

Số lượng slide đúng quy định.

0,25

Trình bày sáng tạo, rõ ràng, đầy

0,5

Hình thức đủ, dễ hiểu. báo cáo (1,0 điểm)

Có hình ảnh, video thông tin minh họa hấp dẫn, trợ giúp cho bài trình chiếu.

0,25

ĐG

ĐG

của

của

bạn

GV

Có sự sáng tạo trong cách trình

0,25

bày bài thuyết trình.

Thực hiện đúng thời gian theo quy

0,25

định Khả năng trình bày báo cáo (1,5 điểm)

Ngôn ngữ diễn đạt súc tích, nói to

0,25

rõ, có điểm nhấn, linh hoạt, hấp dẫn thu hút người nghe. logic, chặt chẽ.

Thao tác diễn thuyết, cử chỉ, ánh

0,25

mắt hợp lí với lời nói.

Phân bố thời gian hợp lí.

0,25

Sử dụng ngôn từ phù hợp đặc thù

0,25

bộ môn, dễ hiểu đối với người nghe, Trả lời hầu hết các câu trả lời khi

0,25

thảo luận.

2

Tiêu chuẩn 2: Chất lượng sản phẩm Sử dụng thông tin chính xác, phù

0,5

hợp với sản phẩm.

Cấu tạo sản phẩm (1,5 điêm)

Xác định được trọng tâm bài viết

0,5

Có mở rộng kiến thức, đề xuất

0,5

hướng giải quyết và vấn đề liên quan trong tình huống mới, hay trong thực tiễn.

Tính năng

Sử dụng kiến thức bộ môn trong

của sản

sản phẩm đúng theo mục đích yêu

phẩm (1,5 điểm)

0,5

cầu.

Ngôn từ có chọn lọc, nêu bật được

0,5

trong tâm của sản phẩm trình chiếu Thể hiện tính sáng tạo

0,5

Căn chỉnh văn bản phù hợp, màu

0,25

sắc bắt mắt gây được mục tiêu đối Hình thức

với người đọc

sản phẩm

Hình ảnh, dẫn chứng, thông tin

(1,0 điêm)

minh họa phù hợp với sản phẩm.

Trình bày sáng tạo.

3

0,5

0,25

Tiêu chuẩn 3: Quá trình thực hiện sản phẩm Nội dung và điều

Xác định được mục tiêu của công

0,5

việc.

kiện thực

Xác định được các kiến thức, các

hiện dự án

giải pháp cần thiết để thực hiện

( 1 điểm)

sản phẩm.

Kế hoạch

Xây dựng được kế hoạch và thực

thực hiện

hiện đúng kế hoạch đề ra.

0,5

0,5

sản phẩm (0,5 điểm) Kết quả

Tự điều chỉnh được kế hoạch cho

thực hiện

phù hợp với điều kiện thực tế. Tự

(0,5 điểm)

đánh giá được việc thực hiện của

0,5

bản thân TỔNG ĐIỂM Ghi chú: Điểm thành phần có thể chia nhỏ đến 0,25.

10

Phụ lục 3 PHIẾU ĐÁNH GIÁ THUYẾT TRÌNH BẢN THIẾT KẾ (Hình thức trình bày: Bài báo, ấn phẩm, Poster ...)

Nhóm (Cá nhân) thực hiện: .........................................; Ngày: ...............

Nhóm (Cá nhân) đánh giá: ..................................................................

Tiêu TT

chuẩn/

Biểu hiện

Điểm

Tiêu chí 1

Tiêu chuẩn 1: Chất lượng báo cáo Chất lượng

Tiêu đề rõ ràng, nêu bật được nội

0,25

dung bài viết.

báo cáo (1,5 điểm)

Cấu trúc mạch lạc, thống nhất giữa

0,25

các nội dung trong bài viết.

Trình bày được đầy đủ cơ sở lý

0,25

thuyết cơ bản liên quan đến sản phẩm bài viết.

Cấu trúc mạch lạc, thống nhất giữa

0,25

các nội dung.

Thiết kế nội dung bài viết nhất

0,25

quán với tiêu đề.

Tính khả năng mở rộng được vấn

0,25

đề của bài viết.

Trình bày bài viết sáng tạo, rõ

0,5

Hình thức ràng, đầy đủ, dễ hiểu. báo cáo (1,0 điểm)

Có hình ảnh, trích lục tài liệu tham

0,25

khảo rõ ràng.

Phông chữ, căn chỉnh văn bản phù

0,25

ĐG

ĐG

của

của

bạn

GV

hợp theo quy định.

Thực hiện đúng thời gian theo quy Khả năng

định.

trình bày

Ngôn ngữ diễn đạt súc tích logic,

báo cáo

chặt chẽ, nói to rõ, có điểm nhấn,

(1,5 điểm)

linh hoạt, hấp dẫn thu hút người

0,25

0,25

nghe.

Thao tác diễn thuyết, cử chỉ, ánh

0,25

mắt hợp lí với lời nói.

Phân bố thời gian hợp lí.

0,25

Sử dụng ngôn từ phù hợp đặc thù

0,25

bộ môn, dễ hiểu đối với người nghe Trả lời hầu hết các câu trả lời khi

0,25

thảo luận.

2

Tiêu chuẩn 2: Chất lượng sản phẩm Sử dụng thông tin chính xác, phù

0,5

hợp với bài viết.

Cấu tạo sản phẩm (1,5 điêm)

Xác định được trọng tâm bài viết

0,5

Có mở rộng kiến thức, đề xuất

0,5

hướng giải quyết và vấn đề liên quan trong tình huống mới, hay trong thực tiễn.

Tính năng của sản phẩm (1,5 điểm)

Sử dụng kiến thức bộ môn trong

0,5

sản phẩm đúng theo mục đích yêu cầu.

Ngôn từ có chọn lọc, nêu bật được trong tâm của bài viết.

0,5

Hình thức sản phẩm (1,0 điêm)

Thể hiện tính sáng tạo

0,5

Căn chỉnh văn bản phù hợp, màu

0,25

sắc bắt mắt gây được mục tiêu đối với người đọc Hình ảnh, dẫn chứng, thông tin minh họa phù hợp với bài viết.

Trình bày sáng tạo.

3

0,5

0,25

Tiêu chuẩn 3: Quá trình thực hiện sản phẩm Nội dung và điều

Xác định được mục tiêu của bài

0,5

viết.

kiện thực

Xác định được các kiến thức, các

hiện dự án

giải pháp cần thiết để thực hiện bài

( 1 điểm)

viết.

Kế hoạch

Xây dựng được kế hoạch và thực

thực hiện

hiện đúng kế hoạch đề ra.

0,5

0,5

sản phẩm (0,5 điểm) Kết quả

Tự điều chỉnh được kế hoạch cho

thực hiện

phù hợp với điều kiện thực tế. Tự

(0,5 điểm)

đánh giá được việc thực hiện công

0,5

việc của bản thân.

TỔNG ĐIỂM Ghi chú: Điểm thành phần có thể chia nhỏ đến 0,25.

10