SKKN Một số giải pháp nâng cao việc lồng ghép giáo dục stem trong giảng dạy môn vật lý khối 8 tại trường THCS Cát Lái

Nội dung tóm tắt: SKKN Một số giải pháp nâng cao việc lồng ghép giáo dục stem trong giảng dạy môn vật lý khối 8 tại trường THCS Cát Lái

1. ỦY BAN NHÂN DÂN TP THỦ ĐỨC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG THCS CÁT LÁI Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP Thủ Đức, ngày 22 tháng 02 năm 2021 BẢN MÔ TẢ NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA SÁNG KIẾN đính kèm Đơn Yêu cầu công nhận sáng kiến số . Tên Sáng kiến: MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO VIỆC LỒNG GHÉP GIÁO DỤC STEM TRONG GIẢNG DẠY MÔN VẬT LÝ KHỐI 8 TẠI TRƯỜNG THCS CÁT LÁI Tác giả: Dương Thị Mỹ Duyên Chức vụ: Giáo viên Vật Lý Đơn vị công tác: Trường THCS Cát Lái 1. Thực trạng 1.1. Thuận lợi Tầm quan trọng của giáo dục STEM hiện nay được thể hiện qua công văn 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14 tháng 8 năm 2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học trong đó có mục đích “Tăng cường áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục trung học nhằm góp phần thực hiện mục tiêu của Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018”. Qua đó, hình thành và phát triển năng lực ở học sinh, nhất là năng lực tìm hiểu tự nhiên - năng lực cần thiết trong thời buổi hội nhập và phát triển. Nhiều cuộc thi về khoa học sáng tạo, thiết kế mô hình STEM do Sở, Phòng Giáo dục và đào tạo tổ chức cho giáo viên và học sinh tham gia. Nhà trường đưa môn học STEM (Robot và Khoa học thực nghiệm) vào trong chương trình học, với thời lượng từ 1 tiết/ tuần cho học sinh khối 8. Bản thân được sự quan tâm của nhà trường, phân công giảng dạy đúng chuyên môn, được tham gia các lớp tập huấn giáo dục STEM do Phòng và Sở GDĐT tổ chức. 1.2. Khó khăn và tồn tại Một số giáo viên vẫn còn áp dụng phương pháp dạy học truyền thống trong các buổi dạy, chưa đổi mới, tìm hiểu và vận dụng các phương pháp dạy học tích cực, đặc biệt là phương pháp dạy học theo định hướng STEM trong các chủ đề của môn học. Hiện tại, học sinh khối 8 chưa thật sự đam mê và chủ động nghiên cứu các lĩnh vực tự nhiên (nhất là các em học sinh nữ) vì các em ngại giao tiếp, tìm tòi, làm việc nhóm, kĩ năng thực hành và làm sản phẩm chưa tốt. 1
2. Chương trình thi cử hiện hành của môn Vật Lý còn nặng nề về mặt lý thuyết hàn lâm và tính toán, chưa chú trọng vào yếu tố thực hành, phổ điểm cho câu hỏi vận dụng thực tế chưa cao, chưa có đánh giá cao về giáo dục STEM. Giờ dạy chính khóa không đủ tiết để xây dựng tiết dạy chủ đề STEM hoàn chỉnh mà giáo viên chỉ có thể lồng ghép thông qua các chủ đề dạy học, câu lạc bộ. Trên cơ sở đó, tôi thực hiện đề tài: Một số giải pháp nâng cao việc lồng ghép giáo dục STEM trong giảng dạy môn Vật Lý khối 8 tại trường THCS Cát Lái để chia sẻ với các em học sinh và trao đổi kinh nghiệm với quý thầy cô đồng nghiệp. 2. Nội dung sáng kiến 2.1. Giải pháp 1: Cơ sở vật chất Phòng dạy học, phòng Vật Lý cần được bố trí đảm bảo đủ không gian cho học sinh làm việc cá nhân, làm việc nhóm, tương tác với nhau và tương tác với giáo viên. Có không gian lưu trữ và bảo quản các thiết bị gia công, dụng cụ, sản phẩm của học sinh, thiết bị (mô hình mẫu) của giáo viên, phương tiện dạy học. Có các thiết bị đảm bảo an toàn và phòng chống tai nạn như bình chữa cháy, tủ y tế, kính và găng tay bảo hộ lao động. Yêu cầu học sinh ý thức và trách nhiệm thực hiện đúng các quy định đảm bảo an toàn, hướng dẫn sử dụng các thiết bị, bảo quản và gìn giữ các mô hình; sử dụng tiết kiệm các nguyên vật liệu. 2.2. Giải pháp 2: Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Vật Lý Ngoài những kiến thức và hình ảnh trong sách giáo khoa, khi giảng dạy tôi còn tìm hiểu thêm các nguồn tư liệu về hình ảnh, video clip về nguyên tắc hoạt động của sản phẩm ứng dụng Vật Lý, thí nghiệm ảo từ các phần mềm, các trang web học trực tuyến như crocodile physic, phet.colorado.edu/vi/, trang.edu.vn, để giới thiệu, giúp học sinh hiểu rõ hơn bản chất lý thuyết môn Vật Lý, đồng thời giúp các em hứng thú và chủ động tìm tòi, khám phá, sáng tạo các mô hình STEM phục vụ học tập. Tạo những nhóm zalo, facebook, gmail để trao đổi thông tin với học sinh, các thành viên trong nhóm trao đổi với nhau thông qua việc tìm được những video Vật Lý hay, tham khảo mô hình STEM của các trường khác, ghi nhận lại quá trình thực hiện sản phẩm của nhóm bằng việc chụp hình, quay clip, làm powerpoint thuyết trình. 2.3. Giải pháp 3: Xây dựng kế hoạch giảng dạy lồng ghép STEM Dựa trên việc nghiên cứu các chủ đề bài học Vật Lý 8, tôi xây dựng các chủ đề STEM gần gũi, thiết thực, giúp học sinh giải quyết các vấn đề đặt ra và vận dụng kiến thức Vật Lý 8 vào cuộc sống thực tiễn. Chủ đề thực tiễn Chuẩn kiến thức kĩ năng môn Vật Lý 8 Mô hình Máy nâng thủy lực Chủ đề 7. Áp suất (hoặc Đài phun nước mini) Chủ đề 8. Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau 2
3. Chủ đề 10. Lực đẩy Ácsimét Mô hình Nhà nổi chống lũ Chủ đề 11. Sự nổi Chủ đề 16. Cơ năng STEM - Xe thế năng Chủ đề 17. Sự chuyển hóa cơ năng Chủ đề 21. Dẫn nhiệt Đèn kéo quân Chủ đề 22. Đối lưu - Bức xạ nhiệt Khi lồng ghép giảng dạy trên lớp, ứng với mỗi chủ đề, tôi thể hiện đủ các bước của chủ đề STEM: - Đặt vấn đề STEM và giao nhiệm vụ cho học sinh: tạo tình huống thực tiễn thiết thực, thú vị, hấp dẫn để các nhóm tự nảy sinh nhu cầu giải quyết vấn đề, tiếp nhận nhiệm vụ. Yêu cầu các nhóm tìm hiểu, báo cáo kết quả. Các nhóm xác định vấn đề cần giải quyết, đề xuất phương án thiết kế sản phẩm, mô hình. - Chế tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế: tuỳ điều kiện thời gian, các nhóm có thể thực hiện chế tạo sản phẩm tại phòng học, giờ ngoại khóa hay ở nhà (liên lạc qua kênh zalo hoặc facebook). Các nhóm vận hành, quan sát kết quả của sản phẩm. Kiểm tra sự ổn định, phù hợp với dự đoán; chuẩn bị viết báo cáo và trình bày. - Báo cáo sản phẩm và đánh giá nhận xét: giáo viên tổ chức cho các nhóm lần lượt trình bày, báo cáo về sản phẩm. Các nhóm cần trình bày được quá trình thiết kế, chế tạo, các khó khăn gặp phải, giải pháp khắc phục. Giáo viên tổ chức cho các nhóm phản biện, góp ý và đánh giá sản phẩm. Giáo viên căn cứ vào hoạt động, kết quả để kết luận, khen thưởng, rút ra bài học, khích lệ các nhóm cải tiến sản phẩm. Cho điểm đánh giá ở mỗi chủ đề để kích thích tất cả học sinh tham gia thực hiện đầy đủ. Ví dụ: Tiến trình dạy học lồng ghép giáo dục STEM - Máy nâng thủy lực. Từ thực trang giảng dạy Vật Lý 8 tại trường THCS Cát Lái 1 tiết/ tuần (điều này chỉ đủ để thực hiện theo khung chương trình hiện hành), vì thế tôi phải xây dựng việc lồng ghép chủ STEM trong các buổi học trước đó. STT Hoạt động Nội dung thực hiện Thời gian thực hiên Xác định vấn Nêu ý tưởng về sản phẩm máy 5 phút cuối giờ 1 đề STEM nâng thủy lực. Chủ đề 6 Nghiên cứu Thảo luận và hoàn thành kiến thức trọng phiếu học tập theo nhóm tại tâm và xây nhà trong 1 tuần, nộp lại cho 5 phút cuối giờ 2 dựng bản thiết giáo viên. Giáo viên tổng hợp Chủ đề 7. Áp suất kế các ý kiến của các nhóm và chia sẻ. 3 Trình bày bản Các nhóm trình bày ngắn gọn 5 phút cuối giờ 3
4. thiết kế bản thiết kế thông qua hình Chủ đề 8. Áp suất chất lỏng, vẽ, nhận lại đóng góp của giáo Bình thông nhau (tiết 1) viên và các nhóm khác một ngày sau tiết học. Chế tạo và thử Sau khi nhận được các nhận nghiệm xét từ giáo viên và các nhóm, Giờ ra chơi, giờ ngoại khóa, 4 học sinh thảo luận, làm việc tại nhà nhóm, chế tạo mô hình cụ thể. Trình bày, thảo Các nhóm thuyết trình và biểu 10 phút cuối giờ luận, nhận xét, diễn về sản phẩm máy nâng 5 Chủ đề 8. Áp suất chất lỏng, đánh giá sản thủy lực trước lớp. Bình thông nhau (tiết 2) phẩm Các nhóm đánh giá, nhận xét. 2.4. Giải pháp 4: Tổ chức câu lạc bộ khoa học sáng tạo theo định hướng STEM Đây là hình thức giáo viên và học sinh không bị hạn chế về mặt không gian, thời gian, chương trình, giáo viên xây dựng và tổ chức hoạt động để học sinh vận dụng các kiến thức, kĩ năng và kinh nghiệm để giải quyết các vấn đề thực tiễn mang tính kĩ thuật nhằm củng cố, hệ thống hóa, đào sâu kiến thức đã học trong giờ chính khóa, phát hiện và khắc phục lỗi sai học sinh mắc phải, mở rộng thêm kiến thức và phát triển năng lực của học sinh. Thời gian hoạt động của câu lạc bộ vào sáng thứ 7 hàng tuần và thảo luận nhóm vào khung giờ từ 11h - 11h30 các ngày thứ 3, 5 trong tuần. Trong mỗi buổi sinh hoạt, giáo viên tổ chức dạy học dự án theo định hướng STEM, tổ chức cho các em học sinh làm việc nhóm chế tạo mô hình sáng tạo theo chủ đề, tổ chức các cuộc thi định kì cho các nhóm thi đua, phản biện, bàn luận và tìm ra phương án, cách thức tối ưu nhất cho mỗi sản phẩm. Giúp giáo viên phát hiện các em có năng lực vượt trội, bồi dưỡng các học sinh này trở thành lực lượng nồng cốt, để tham gia các cuộc thi lớn như: kì thi Olympic tháng 4, hội thi Tên lửa nước Thành phố, cuộc thi Sáng tạo trẻ, đồng thời truyền cảm hứng cho thế hệ học sinh tiếp theo. 3. Hiệu quả mang lại Học sinh tiếp thu, chủ động, vận dụng và giải thích được các hiện tượng trong cuộc sống cũng như hiểu sâu hơn kiến thức thông qua việc tự chủ động tìm hiểu và chế tạo các mô hình. 100% học sinh tham gia vào các hoạt động làm sản phẩm STEM trên lớp, các bạn học sinh nữ hăng hái hơn, học sinh tích cực và chủ động nhiều ở lớp A, B, ở lớp C và D còn hạn chế nhưng đang dần cải thiện năng lực tìm hiểu tự nhiên của các em. Từ việc làm các sản phẩm STEM - Máy nâng thủy lực, giúp các em học sinh khối 8 nắm và hiểu rõ các kiến thức, khái niệm, nguyên lí hoạt động ở chủ đề Áp suất chất 4
5. lỏng - Bình thông nhau. Điểm đánh giá định kì cuối học kì 1 cao hơn so với điểm kiểm tra giữa học kì 1 năm học 2020 - 2021. Các em học sinh trong câu lạc bộ Khoa học sáng tạo tích cực, chủ động, tạo ra nhiều sản phẩm, mô hình và đạt được nhiều giải thưởng cao trong Quận và Thành phố. Đồng thời các em chỉ dẫn, hỗ trợ tốt cho các bạn học sinh trong lớp hoàn thành hoạt động học tập. Các thành tích đạt được về việc sáng tạo, chế tạo mô hình ở Quận và Thành phố: - Đạt 4 giải Đồng môn thi STEM – Xe thế năng tại kì thi Olympic tháng 4 năm học 2018 – 2019 do Sở GD&ĐT TPHCM tổ chức. - Đạt giải Khuyến khích hội thi Tên nửa nước TPHCM lần 9 năm 2019 do Thành Đoàn TPHCM tổ chức. - Đạt giải Ba hội thi Thiếu nhi Quận 2 với Khoa học sáng tạo năm học 2018 – 2019 do Phòng GD&ĐT và Quận Đoàn Quận 2 tổ chức. - Đạt giải Khuyến khích hội thi Sáng tạo trẻ năm học 2019 – 2020 do Phòng GD&ĐT và Quận Đoàn Quận 2 tổ chức. Đánh giá phạm vi ảnh hưởng của Sáng kiến: x Chỉ có hiệu quả trong phạm vi Đơn vị áp dụng Bộ phận/Đơn vị áp dụng TP Thủ Đức, ngày 22 tháng 02 năm 2021 TRƯỜNG THCS CÁT LÁI Người yêu cầu công nhận Xác nhận của Thủ trưởng Dương Thị Mỹ Duyên 5
6. PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP MÁY NÂNG THỦY LỰC Nhóm: Hình ảnh bản thiết kế: Mô tả thiết kế và giải thích: Các nguyên vật liệu và dụng cụ sử dụng: ST Tên nguyên vật liệu, dụng cụ Số lượng dự kiến T 6
7. Quy trình thực hiện dự kiến: Các Nội dung Thời gian dự kiến bước Phân công nhiệm vụ: STT Thành viên Nhiệm vụ Ý KIẾN CỦA GIÁO VIÊN 7
8. HÌNH ẢNH VẬN DỤNG LỒNG GHÉP GIÁO DỤC STEM TẠI ĐƠN VỊ Sản phẩm Máy nâng thủy lực ứng dụng chủ đề Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau của học sinh khối 8 8
9. Sản phẩm Đài phun nước mini ứng dụng chủ đề Áp suất chất lỏng - Bình thông nhau của học sinh khối 8 9
10. Sản phẩm Nhà nổi ứng dụng chủ đề Sự nổi của học sinh khối 8 11
11. Học sinh chế tạo, lắp ráp xe thế năng Tham dự kì thi Olympic tháng 4 Thành phố Hồ Chí Minh - Lần V năm 2019 đạt 4 huy chương đồng môn thi STEM - Xe thế năng 13
12. Sản phẩm Đèn kéo quân ứng dụng chủ đề Dẫn nhiệt - Đối lưu - Bức xạ nhiệt của học sinh khối 8 14
13. HÌNH ẢNH HOẠT ĐỘNG CỦA CÂU LẠC BỘ KHOA HỌC SÁNG TẠO Học sinh thảo luận nhóm, thi đua tập luyện bắn, ghi nhận các số liệu chuẩn bị cho hội thi Tên lửa nước Thành phố Hồ Chí Minh lần 9 năm 2019 15
14. Các em học sinh trong câu lạc bộ Khoa học sáng tạo trường THCS Cát Lái xuất sắc đạt giải Khuyến Khích Hội thi Tên lửa nước TPHCM lần 9 năm 2019 16
15. Học sinh trường THCS Cát Lái tham gia hội thi Thiếu nhi quận 2 với khoa học sáng tạo năm 2018 đạt được giải Ba 17
16. Học sinh chế tạo mô hình Thùng rác thông minh đạt giải Khuyến Khích hội thi Sáng tạo trẻ cấp Quận năm 2019 và tham dự vòng bán kết cấp Thành phố. 18
17. Học sinh thực hành chiết lan 19
18. Học sinh cải tiến máy tưới nước tự động cho Vườn Lan 20
19. Phần mềm PHET Ngân hàng video giáo dục Trạng phần Vật lý 21
20. Học sinh làm mô hình tại nhà 22
21. BẢNG ĐIỂM HỌC KÌ I CỦA KHỐI 8 NĂM HỌC 2020 - 2021 23