Dạy học theo định hướng giáo dục stem nhằm phát triển năng lực của học sinh THPT lớp 11 tại trường đại học công nghiệp Quảng Ninh với chủ đề chế tạo pin điện hóa đơn giản thân thiện với môi trường

Nội dung text: Dạy học theo định hướng giáo dục stem nhằm phát triển năng lực của học sinh THPT lớp 11 tại trường đại học công nghiệp Quảng Ninh với chủ đề chế tạo pin điện hóa đơn giản thân thiện với môi trường

1. KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI SỐ 55/2021 DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH THPT LỚP 11 TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH VỚI CHỦ ĐỀ CHẾ TẠO PIN ĐIỆN HÓA ĐƠN GIẢN THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƢỜNG Nguyễn Thị Thanh Hà1,* 1Khoa Khoa học Cơ bản, trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh *Email: hantt81@gmail.com Mobile: 0983199430 Tóm tắt Từ khóa: Phát triển năng lực; Bài báo trình bày ngắn gọn qui trình chung về phương pháp dạy học theo Giáo dục STEM; Thiết kế định hướng giáo dục stem. Áp dụng quy trình chung đó vào chủ đề thiết kế pin bài học STEM điện hóa đơn giản thân thiện với môi trường của chương trình vật lý lớp 11. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học vì vậy hệ mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là: trung học phổ thông của trường đại học Công Nghiệp sẽ có rất nhiều thuận lợi để có thể tiến hành - Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo giảng dạy theo định hướng giáo dục STEM. dục STEM ở nhà trường, bên cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh 2. THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN vực Công nghệ. CHUNG CỦA BÀI HỌC STEM - Nâng cao hứng thú học tập các môn học 2.1. Thiết kế bài học stem STEM: học sinh được hoạt động, trải nghiệm và 2.1.1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ Để tổ chức được các hoạt động nói trên, mỗi đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh. bài học STEM cần phải được xây dựng theo 6 tiêu - Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất chí sau: cho học sinh: Khi triển khai các dự án học tập Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự các vấn đề của thực tiễn. lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các trình thiết kế kĩ thuật. hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình Quy trình thiết kế kĩ thuật thì học sinh thực thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học hiện: (1) xác định vấn đề; (2) nghiên cứu kiến thức sinh. nền; (3) đề xuất nhiều ý tưởng cho các giải pháp; - Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm (4) lựa chọn giải pháp tối ưu; (5) phát triển và chế bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo tạo một mô hình (nguyên mẫu); (6) thử nghiệm và dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo đánh giá; (7) hoàn thiện thiết kế. Trong quy trình dục nghề nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thiết kế kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển ý tưởng dựa nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận và dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các học từ sai lầm, và thử lại. Sự tập trung của học sinh vấn đề có tính đặc thù của địa phương. là phát triển các giải pháp. - Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học dục STEM ở trường phổ thông, học sinh sẽ được STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân phẩm. với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo. thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà học sinh cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng đã và đang học. công nghiệp lần thứ tư. KH&CN QUI 49
2. SỐ 55/2021 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến - Xác định vấn đề: giao nhiệm vụ cho học sinh có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một (hoạt động tìm hiểu thực tiễn, công nghệ), giúp học phần cần thiết trong học tập. sinh phát hiện vấn đề, làm rõ tiêu chí của sản phẩm. Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất - Nghiên cứu kiến thức nền: cung cấp tài liệu nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải khoa học và hướng dẫn học sinh thực hiện (hoạt quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn động nghiên cứu, tiếp nhận kiến thức), giúp học phương án tối ưu. Trong các giả thuyết khoa học, sinh tiếp thu được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu chỉ có một giả thuyết đúng. Ngược lại, các phương cần đạt của chương trình. án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở - Giải quyết vấn đề: học sinh được hướng dẫn mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề. Tiêu chí này để đề xuất các giả thuyết khoa học/giải pháp giải cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết quyết vấn đề; rút ra các hệ quả có thể kiểm vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM. chứng/lựa chọn giải pháp khả thi; thiết kế thí 2.1.2. Quy trình xây dựng bài học STEM nghiệm kiểm chứng/thiết kế mô hình hoặc mẫu thử Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học. nghiệm; tiến hành thí nghiệm kiểm chứng/chế tạo Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương mô hình hoặc mẫu thử nghiệm; phân tích số liệu trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với thực nghiệm/thử nghiệm và đánh giá; rút ra kết luận các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết khoa học/hoàn thiện mô hình hoặc mẫu thiết kế. bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong Sau khi đã học được kiến thức, kĩ năng theo thực tiễn để lựa chọn chủ đề của bài học. yêu cầu của chương trình các môn học có liên quan, Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết. học sinh cần vận dụng để thiết kế, thử nghiệm và hoàn thành sản phẩm ứng dụng. Tương ứng với hai Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định loại sản phẩm nói trên, học sinh sẽ thực hiện hoạt vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực động này theo hai quy trình khác nhau: quy trình hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải khoa học (đề xuất giả thuyết - rút ra hệ quả - thí học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong nghiệm kiểm chứng - thu thập và xử lý số liệu - kết chương trình môn học đã được lựa chọn (đối với luận khoa học); quy trình kĩ thuật (đề xuất giải pháp STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ - lựa chọn giải pháp - thiết kế mẫu thử nghiệm - thử năng đã biết (đối với STEM vận dung) để xây dựng nghiệm và đánh giá - hoàn thiện sản phẩm). bài học. Thời gian giành cho hoạt động này chủ yếu là Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải ngoài giờ lên lớp (sử dụng thời lượng dành cho hoạt pháp giải quyết vấn đề. động trải nghiệm của các môn học). Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản 2.2.2. Kỹ thuật tổ chức các hoạt động dạy học phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan Khi thiết kế mỗi hoạt động học để tổ chức cho trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải học sinh thực hiện cần đảm bảo các tiêu chí sau: quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm. - Mục tiêu: mô tả rõ yêu cầu cần đạt và sản Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành khi thực dạy học. hiện hoạt động. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được - Nội dung: mô tả rõ nội dung và cách thức thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học thực hiện hoạt động (học sinh phải làm gì? làm như tích cực với 3 loại hoạt động học đã nêu ở trên. Mỗi thế nào? làm ra sản phẩm gì?). hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, - Sản phẩm: mô tả dự kiến sản phẩm mà học nội dung và sản phẩm học tập mà học sinh phải sinh có thể hoàn thành; những khó khăn, sai lầm hoàn thành. Các hoạt động học đó có thể được tổ học sinh có thể mắc phải. chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà - Đánh giá: phương án đánh giá các sản phẩm và cộng đồng). dự kiến của học sinh (tập trung làm rõ nguyên nhân Cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để khó khăn, sai lầm, chưa hoàn thiện của sản phẩm); hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học của học sinh bên chỉnh sửa, hoàn thiện sản phẩm để học sinh ghi ngoài lớp học. nhận, sử dụng. 2.2. Tổ chức thực hiện bài học STEM Với những tiêu chí trên, cần tổ chức hoạt động 2.2.1. Quy trình chung học của học sinh trong các bài học STEM như sau: 50 KH&CN QUI
3. KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI SỐ 55/2021 Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn pháp giải quyết vấn đề đặt ra. Học sinh được hướng đề: dẫn nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, làm + Mục tiêu: tìm hiểu, thu thập thông tin, "giải thực hành, thí nghiệm để chiếm lĩnh kiến thức và mã công nghệ" để từ đó học sinh có hiểu biết rõ rèn luyện kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương ràng về một tình huống thực tiễn; nguyên lí hoạt trình. Các nhà trường, giáo viên sử dụng khung thời động của một thiết bị công nghệ hoặc một quy trình gian dành cho việc thực hiện nội dung này của công nghệ; xác định được vấn đề cần giải quyết chương trình để tổ chức hoạt động học của học sinh hoặc đòi hỏi của thực tiễn theo nhiệm vụ được giao; theo phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực; tăng xác định rõ tiêu chí của sản phẩm phải hoàn thành. cường hướng dẫn học sinh tự lực nghiên cứu sách + Nội dung: tìm tòi, khám phá tình huống/hiện giáo khoa và tài liệu bổ trợ để tiếp nhận và vận tượng/quá trình trong thực tiễn; tìm hiểu quy trình dụng kiến thức (ngoài thời gian trên lớp), dành công nghệ; nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt nhiều thời gian trên lớp để tổ chức cho học sinh báo động của thiết bị công nghệ, có thể tổ chức theo các cáo, thảo luận, làm thực hành, thí nghiệm để nắm hình thức khác nhau: nghiên cứu qua tài liệu khoa vững kiến thức và phát triển các kĩ năng. học (kênh chữ, hình, tiếng); khảo sát thực địa (tham + Sản phẩm: Sản phẩm mà mỗi học sinh phải quan, dã ngoại); tiến hành thí nghiệm nghiên cứu. hoàn thành khi nghiên cứu sách giáo khoa và tài Vấn đề quan trọng là giáo viên phải giao cho liệu bổ trợ là những kiến thức cơ bản (số liệu, dữ học sinh thật rõ ràng yêu cầu thu thập thông tin gì liệu, khái niệm, định nghĩa, định luật ), lời giải cho và làm gì với thông tin thu thập được.Để thực hiện những câu hỏi, bài tập mà giáo viên yêu cầu, kết hoạt động này có hiệu quả, yêu cầu học sinh hoạt quả thí nghiệm, thực hành theo yêu cầu của chương động cá nhân hết sức quan trọng, sau đó mới tổ trình; nội dung đã thống nhất của nhóm; nhận xét, chức để học sinh trình bày, thảo luận về những gì kết luận của giáo viên về kiến thức, kĩ năng cần mình thu thập được kèm theo ý kiến của cá nhân nắm vững đề sử dụng. học sinh về những thông tin đó (trong nhóm, trong Để hoàn thành sản phẩm của một chủ đề lớp). STEM có thể cần nhiều bài học trong chương trình - Sản phẩm: Yêu cầu về sản phẩm (của hoạt với nhiều đơn vị kiến thức, bao gồm cả các kiến động này) mà học sinh phải hoàn thành là những thức, kỹ năng đã biết (trong môn học triển khai dự thông tin mà học sinh thu thập được từ việc tìm án STEM và các môn học có liên quan). hiểu thực tiễn; ý kiến của cá nhân học sinh về hiện + Đánh giá: Căn cứ vào sản phẩm học tập của tượng/quá trình/tình huống thực tiễn hoặc quy trình, học sinh và các nhóm học sinh, giáo viên tổ chức thiết bị công nghệ được giao tìm hiểu. Những thông cho học sinh báo cáo, thảo luận; đồng thời nhận xét, tin và ý kiến cá nhân này có thể sai hoặc không đánh giá, "chốt" kiến thức, kĩ năng để học sinh ghi hoàn thiện ở các mức độ khác nhau. Giáo viên có nhận và sử dụng. thể và cần phải dự đoán được các mức độ hoàn Hoạt động 3: Hoạt động giải quyết vấn đề: thành của sản phẩm này để định trước phương án + Mục tiêu: Đề xuất và thực hiện giải pháp xử lí phù hợp. giải quyết vấn đề; hoàn thành sản phẩm theo nhiệm - Đánh giá: Trên cơ sở các sản phẩm của cá vụ đặt ra. nhân và nhóm học sinh, giáo viên đánh giá, nhận + Nội dung: Học sinh được tổ chức hoạt động xét, giúp học sinh nêu được các câu hỏi/vấn đề cần giải quyết vấn đề theo các bước của quy trình tiếp tục giải quyết, xác định được các tiêu chí cho nghiên cứu khoa học, kĩ thuật. giải pháp (sản phẩm khoa học hoặc sản phẩm kĩ Đối với các chủ đề STEM yêu cầu học sinh thuật) cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra. Từ nghiên cứu và trả lời một câu hỏi khoa học, hoạt đó định hướng cho hoạt động tiếp theo của học động của học sinh gồm: đề xuất giả thuyết khoa học sinh. - rút ra hệ quả có thể kiểm chứng - thiết kế phương Hoạt động 2: Hoạt động nghiên cứu kiến thức án thí nghiệm kiểm chứng - tiến hành thí nghiệm, nền: thu thập số liệu - xử lí số liệu thí nghiệm - rút ra kết + Mục tiêu: trang bị cho học sinh kiến thức, kĩ luận (công bố quy trình). năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình giáo Đối với các chủ đề STEM yêu cầu học sinh dục phổ thông. hoàn thành một sản phẩm kĩ thuật (cái bè nổi/cái túi - Nội dung: Về bản chất, nội dung của hoạt khí), hoạt động học sinh gồm: đề xuất các giải pháp động này là học kiến thức mới của chương trình các - chọn giải pháp khả thi - thiết kế mẫu thử nghiệm - môn học cần sử dụng để xây dựng và thực hiện giải KH&CN QUI 51
4. SỐ 55/2021 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI thử nghiệm và đánh giá - hoàn thiện mẫu thiết kế được những vấn đề cần tiếp tục hoàn thiện theo yêu (công bố sản phẩm). cầu của nhiệm vụ học tập. + Sản phẩm: Có nhiều sản phẩm trung gian c) Báo cáo và thảo luận trong quá trình thực hiện hoạt động của học sinh. d) Nhận xét, đánh giá Giáo viên cần dự kiến các mức độ có thể của giả Căn cứ vào kết quả báo cáo và thảo luận của thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề; các nhóm học sinh, giáo viên nhận xét, đánh giá, phương án thí nghiệm/thiết kế mẫu thử nghiệm để "chốt" kiến thức, kĩ năng để học sinh ghi nhận và sử chuẩn bị cho việc định hướng học sinh thực hiện có dụng; làm rõ hơn vấn đề cần giải quyết; xác định rõ hiệu quả. tiêu chí của sản phẩm ứng dụng mà học sinh phải + Đánh giá: Theo từng bước trong quy trình hoàn thành trong Hoạt động 3 hoạt động, giáo viên cần tổ chức cho học sinh/nhóm Hoạt động 3: Giải quyết vấn đề học sinh trao đổi, thảo luận để lựa chọn hướng đi a) Đề xuất giả thuyết/giải pháp giải quyết vấn phù hợp. đề Sản phẩm cuối cùng được học sinh/nhóm học Căn cứ vào tiêu chí của sản phẩm (hoàn thiện sinh trình bày để giáo viên đánh giá, nhận xét, góp quy trình hoặc chế tạo thiết bị), học sinh đề xuất giả ý hoàn thiện. thuyết hoặc giải pháp giải quyết vấn đề (bao gồm 2.2.3. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học thiết kế phương án thí nghiệm hoặc mẫu thử Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn nghiệm). đề b) Thử nghiệm giải pháp a) Chuyển giao nhiệm vụ Học sinh lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và tiến - Nhiệm vụ ban đầu giao cho học sinh có thể là hành thí nghiệm theo phương án đã thiết kế/chế tạo yêu cầu tìm hiểu cấu tạo và giải thích nguyên tắc thiết bị theo mẫu thử nghiệm đã thiết kế; phân tích hoạt động của một thiết bị công nghệ; tìm hiểu và số liệu thí nghiệm/thử nghiệm; rút ra kết luận/phân giải thích về một quy trình sản xuất với ý đồ làm tích kết quả thử nghiệm. xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu để "cải tiến" thiết c) Báo cáo và thảo luận bị hoặc quy trình đó. Giáo viên tổ chức cho các nhóm học sinh báo b) Học sinh hoạt động tìm tòi, nghiên cứu cáo kết quả và thảo luận. Học sinh thực hiện hoạt động tìm hiểu về quy d) Nhận xét, đánh giá trình/thiết bị được giao để thu thập thông tin, xác Trên cơ sở sản phẩm học tập của học sinh, định vấn đề cần giải quyết và kiến thức có liên quan giáo viên nhận xét, đánh giá; học sinh ghi nhận các cần sử dụng để giải quyết vấn đề. kết quả và tiếp tục chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện c) Báo cáo và thảo luận sản phẩm. d) Nhận xét, đánh giá 3. THIẾT KẾ BÀI HỌC STEM Giáo viên đánh giá, nhận xét, giúp học sinh Chủ đề: Thiết kế pin điện hóa đơn giản thân nêu được các câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục giải quyết, thiện với môi trường–chương trình vật lý 11. xác định được các tiêu chí cho giải pháp (sản phẩm 3.1. Mục tiêu cần đạt khoa học hoặc sản phẩm kĩ thuật) cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra. Từ đó định hướng cho hoạt 3.1.1. Kiến thức động tiếp theo của học sinh. Trình bày được cấu tạo của một pin điện hóa, Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền (tổ cách mắc nguồn thành bộ, lựa chọn cách mắc nguồn chức dạy học các kiến thức có liên quan theo tạo ra suất điện động lớn. chương trình giáo dục phổ thông; sử dụng thời gian 3.1.2. Kĩ năng phân phối của chương trình cho nội dung tương - Rèn cho học sinh kỹ năng thiết kế phương án ứng) thí nghiệm ; a) Học kiến thức mới - Chế tạo pin chanh, cà chua, khế, ổi, cam, táo, b) Giải thích về quy trình/thiết bị đã tìm hiểu khoai tây, cà rốt thắp sáng bóng đèn led , lựa chọn Vận dụng kiến thức mới vừa học và các kiến cách làm tiết kiệm chanh, cà chua, khế, ổi, cam, táo, thức đã biết từ trước, học sinh cố gắng giải thích về khoai tây, cà rốt nhất mà vẫn sáng đèn led trong quy trình/thiết bị được tìm hiểu. Qua đó xác định thời gian dài ; - Biện luận, trình bày kết quả, tự đánh giá cải tiến phép đo. 52 KH&CN QUI
5. KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI SỐ 55/2021 3.1.3 Phát triển năng lực pin cũng là mối nguy hại đối với cuộc sống con người. a) Các năng lực chuyên biệt Vậy nhiệm vụ của các em hôm nay là chế tạo ra một loại pin thân thiện với môi trường từ quả chanh. - Góp phần phát triển năng lực thực Hoạt động 2. Thiết kế pin thân thiện với môi nghiệm thông qua việc: trƣờng từ chanh + Xác định mục đích của việc chế tạo pin thân - Mục tiêu của hoạt động : thiện với môi trường từ quả chanh, cà chua, khế, ổi, + HS trình bày được phương án chế tạo nguồn điện cam, táo, khoai tây, cà rốt. từ chanh để thắp sáng bóng đèn led. + Đề xuất được cách nối các nguồn với nhau để - Hình thức hoạt động : Nhóm tạo ra pin thắp sáng được bóng đèn led. - Phương pháp kĩ thuật dạy học : thảo luận nhóm, thực nghiệm. + Nhận xét được kết quả thí nghiệm và tìm tòi - Thời gian : 30 phút. ra phương pháp chế tạo pin chanh, cà chua, khế, ổi, Bƣớc 1: GV giao nhiệm vụ: Chế tạo +Củng cố cam, táo, khoai tây, cà rốt đạt hiệu quả cao. một pin từ những quả chanh để thắp các kiến - Góp phần phát triển năng lực trao đổi thông sáng đèn led. thức về tin qua việc mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt Bƣớc 2: GV giới thiệu các dụng cụ: - Cấu tạo động của các thiết bị pin chanh. pin, đèn led, đinh mạ kẽm, đinh sắt, của pin từ nhôm, đồng, chanh, đồng hồ đo điện đa đó tìm - Góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến năng. cách chế thức vật lí để giải thích các vấn đề thực tiễn như: Bƣớc 3: Các nhóm trong 20 phút chế tạo pin từ các nguồn điện mắc nối tiếp thì tạo ra suất điện tạo một pin từ chanh để thắp sáng được nguyên động lớn hơn mắc song song; Tại sao việc xử lý pin một bóng đèn led sao cho sử dụng ít liệu có sẵn cũ không tốt sẽ làm ô nhiễm môi trường? Đề ra chanh nhất. - Cách đo được giải pháp chế tạo ra một pin từ chanh tối ưu Trả lời các câu hỏi trong PHT suất điện nhất. Bƣớc 4: Các nhóm thảo luận, lên động của phương án chế tạo pin. một nguồn b) Các năng lực chung Bƣớc 5: Báo cáo. ( Theo từng nhóm) - Cách Thông qua việc tham gia các hoạt động cá Trong quá trình báo cáo , GV đặt câu mắc nguồn nhân, thảo luận nhóm và báo cáo kết quả học tập, hỏi : điện học sinh được hình thành và phát triển các năng lực Mắc nối tiếp để làm gì ? Tìm như : năng lực tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; Tại sao lại dùng điện cực đó ? phương án năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tìm hiểu tự S ra sao nếu ta giảm số chanh xuống dùng điện nhiên, chỉ còn 1 quả? cực bằng Làm thế nào để giảm số chanh xuống kim loại gì 3.2. Tổ chức hoạt động học tập chỉ còn một quả mà đèn vẫn sáng ? tối ưu nhất 3.2.1. Hoạt động khởi động. (11 phút) GV chuyển ý - Tổ chức trò chơi “Ai nhanh hơn” HS thảo luận và làm thí nghiệm với - Mục đích: HS ôn tập về cấu tạo của một pin một quả chanh để làm sáng đèn. Với các nhóm chưa làm được cho đèn điện hóa, cách mắc nguồn thành bộ. sáng, GV cũng đưa ra các câu hỏi để - Cách tổ chức: gợi ý cho HS: có thêm thời gian, nhóm + Chia lớp thành 4 nhóm s làm gì, học hỏi từ ai ? + GV chiếu câu hỏi trên bảng, HS giơ tay Hoạt động 3: Luyện tập nhanh được trả lời, điểm tính cho nhóm. - Mục tiêu của hoạt động : - Vận dụng kiến thức đã học nhằm giải quyết vấn đề Giáo viên dẫn vào bài. thực tiễn. 3.2.2. Hoạt động nhận thức - Phát triển kĩ năng lập luận, năng lực giải quyết vấn Bảng. Hoạt động nhận thức đề. Hoạt động của GV và HS Nội dung -Phƣơng pháp/kĩ thuật dạy học kiến thức - Đàm thoại gợi mở. Hoạt động 1. Nêu vấn đề thực tiễn. ( 5 phút ) - Thời gian : 10 phút. Chiếu clip về hành trình của một viên pin, tác hại của nó GV tổ chức cho HS vận dụng các kiến Tìm tòi, đối với môi trường và con người thức vừa học được để trả lời 4 câu hỏi: phát hiện => Trong thực tế có rất nhiều thiết bị sử dụng đến pin: - Ngoài chanh ra ta có thể làm pin điện đưa ra ý điện thoại, máy tính, đồ chơi Năng lượng chúng ta hóa từ các nguyên liệu gì khác. tưởng mới nhận được từ pin thực sự đến từ năng lượng hóa - Để pin đạt hiệu quả cao tốn ít nguyên về việc chế học. Trong pin, năng lượng hóa học được chuyển đổi liệu, ta nên sử dụng các điện cực như tạo ra các thành năng lượng điện. Tuy nhiên chất hóa học trong thế nào. loại pin KH&CN QUI 53
6. SỐ 55/2021 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI - Chế tạo pin từ hoa quả này có tác thân thiện Các giáo viên cần có sự hiểu biết đầy đủ, toàn dụng gì ? với môi diện và thống nhất về nhận thức về giáo dục Stem. -Sau khi dùng hoa quả làm pin , nó còn trường từ Kết nối hoạt động giáo dục STEM và các hoạt động dùng được vào việc gì khác không ? hoa quả : dạy học, giáo dục đang triển khai tại các cơ sở giáo GV chuyển ý. chanh, dục phổ thông đảm bảo tính đồng bộ, hiệu quả khi * Thảo luận nhóm. nước muối, triển khai. - GV chia lớp thành 4, mỗi nhóm sẽ giấm, chọn 1 chủ để với các câu hỏi tương khoai tây, Quan trọng nhất là giáo viên cần chọn chủ đề ứng. cà chua . kiến thức thích hợp để áp dụng phương pháp giảng - Các nhóm thảo luận, thống nhất câu dạy theo định hướng STEM. trả lời chung trong vòng 2 phút. Nhà trường cần quan tâm bồi dưỡng đội ngũ - Các nhóm rung chuông để giành giáo viên các môn khoa học, công nghệ, toán học, quyền lên bảng trình bày. tin học. Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất phục vụ - GV nhận xét, chuẩn xác kiến thức. Tổng kết bài học hoạt động giáo dục STEM, trong đó, quan tâm triển Kết quả sản phẩm của các nhóm đạt được như sau: khai hệ thống các không gian trải nghiệm khoa học giúp học sinh trải nghiệm và hiện thực hóa các ý tưởng sáng tạo. 5. KẾT LUẬN Giáo dục STEM có ý nghĩa thiết thực trong dạy học nói chung và dạy học môn vật lý nói riêng. Khi giảng dạy theo định hướng giáo dục STEM giúp giáo dục toàn diện hơn, nâng cao hứng thú học tập, giúp hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh. Đặc biệt quan trọng đó là giúp việc hướng nghiệp và phân luồng rất tốt đối với hệ trung học phổ thông theo chương trình giáo dục thường xuyên của Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Thanh Nga (chủ biên,2017) –Phùng Việt Hải - Nguyễn Quang Linh – Hoàng Phước Muội. Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục 3.2.3. Mở rộng ( 4 phút) STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông. NXB Đại học Sư phạm TP.Hồ - GV giới thiệu thêm một số giải pháp để cải Chí Minh. thiện việc xả rác thải từ pin. ( hình ảnh, video, giới thiệu các dự án đã thành công) [2]. Lê Xuân Quang (2017). Dạy học môn công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục + HS theo dõi hình ảnh . STEM. Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Trường + Cá nhân trả lời câu hỏi: Phát biểu cảm nghĩ Đại học Sư phạm Hà Nội của em về những gì vừa được xem. [3]. Lê Đức Ngọc (2010): Tổng quan về chất lượng -GV tổng kết bài học giáo dục đào tạo đại học và xây dựng chuẩn 4. THẢO LUẬN đầu ra theo cách tiếp cận CDIO. Tài liệu tham Để giảng dạy theo định hướng giáo dục STEM khảo. Trung tâm Kiểm định, Đo lường và đối với hệ trung học phổ thông theo chương trình Đánh giá chất lượng giáo dục (CAMEEQ). Hà giáo dục thường xuyên đạt hiệu quả cần chú ý các nội. vấn đề sau: [4]. Phan Thị Tú Nga (2011): Thực trạng và giải Nhà trường cần đảm bảo sự quan tâm đầy đủ pháp nâng cao hoạt động nghiên cứu khoa học và toàn diện tới lĩnh vực giáo dục khoa học, công trường đại học Huế. Tạp chí khoa học đại học nghệ, kỹ thuật, toán, tin học. Huế 54 KH&CN QUI