DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA CHỦ đề “MÁY ĐIỆN” TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Năng lực, theo định nghĩa trong tâm lý học, là tổng hợp các tính chất và phẩm chất tâm lý của cá nhân, đóng vai trò như điều kiện nội tại hỗ trợ cho việc thực hiện hiệu quả một hoạt động cụ thể.

Năng lực được chia thành hai loại: năng lực chung và năng lực chuyên biệt Năng lực chung bao gồm các thuộc tính trí tuệ cá nhân, giúp cá nhân dễ dàng tiếp thu tri thức và hoạt động hiệu quả Các thành phần của năng lực chung bao gồm năng lực tự học, giải quyết vấn đề, sáng tạo, quản lý, giao tiếp, hợp tác, sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông, ngôn ngữ, và tính toán Trong khi đó, năng lực chuyên biệt thể hiện khả năng trong một lĩnh vực cụ thể, mang đặc điểm của năng lực chung nhưng cũng có những biểu hiện riêng biệt cho lĩnh vực đó.

1.1.1.2 Các năng lực chuyên biệt cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học môn Vật lí

Năng lực chuyên biệt của môn Vật lý, được thể hiện qua bảng sau:

Stt Năng lực chung Biểu hiện năng lực trong môn Vật lý

Nhóm năng lực làm chủ phát triển

- Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế hoạch có hiệu quả

- Tìm kiếm thông tin về nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật

- Đánh giá được mức độ chính xác của nguồn tin

- Đặt được câu hỏi về sự vật quanh ta

- Tóm tắt được nội dung vật lý trọng tâm của văn bản

- Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu sơ đồ khối

- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án thí nghiệm để trả lời cho câu hỏi đó

Năng lực giải quyết vấn đề (đặc biệt quan trọng là NL giải quyết vấn đề bằng con đường thực nghiệm hay còn gọi là NL thực nghiệm)

Năng lực thực nghiệm đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc đặt ra các câu hỏi về hiện tượng tự nhiên Những câu hỏi này bao gồm: Hiện tượng diễn ra như thế nào? Điều kiện nào cần thiết để hiện tượng xảy ra? Mối quan hệ giữa các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên là gì? Và nguyên tắc cấu tạo cũng như hoạt động của các dụng cụ liên quan ra sao?

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Cơ sở lí luận

Theo từ điển tâm lý học, năng lực được định nghĩa là tập hợp các tính chất và phẩm chất tâm lý của cá nhân, đóng vai trò như điều kiện bên trong giúp thuận lợi cho việc thực hiện hiệu quả một loại hoạt động cụ thể.

Năng lực bao gồm hai loại chính: năng lực chung và năng lực chuyên biệt Năng lực chung là tập hợp các thuộc tính trí tuệ cá nhân, giúp người học dễ dàng tiếp thu tri thức và hoạt động hiệu quả Các thành phần của năng lực chung bao gồm năng lực tự học, giải quyết vấn đề, sáng tạo, quản lý, giao tiếp, hợp tác, sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông, ngôn ngữ, và tính toán Trong khi đó, năng lực chuyên biệt thể hiện khả năng trong một lĩnh vực cụ thể, kết hợp các đặc tính của năng lực chung với những biểu hiện riêng biệt của lĩnh vực đó.

1.1.1.2 Các năng lực chuyên biệt cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học môn Vật lí

Năng lực chuyên biệt của môn Vật lý, được thể hiện qua bảng sau:

Stt Năng lực chung Biểu hiện năng lực trong môn Vật lý

Nhóm năng lực làm chủ phát triển

- Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế hoạch có hiệu quả

- Tìm kiếm thông tin về nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật

- Đánh giá được mức độ chính xác của nguồn tin

- Đặt được câu hỏi về sự vật quanh ta

- Tóm tắt được nội dung vật lý trọng tâm của văn bản

- Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu sơ đồ khối

- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án thí nghiệm để trả lời cho câu hỏi đó

Năng lực giải quyết vấn đề (đặc biệt quan trọng là NL giải quyết vấn đề bằng con đường thực nghiệm hay còn gọi là NL thực nghiệm)

Năng lực thực nghiệm đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc đặt ra các câu hỏi về hiện tượng tự nhiên, chẳng hạn như: Hiện tượng diễn ra như thế nào? Điều kiện cần thiết cho hiện tượng là gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan hệ ra sao? Ngoài ra, việc hiểu rõ nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của các dụng cụ cũng là một yếu tố cần thiết để giải thích các hiện tượng này.

- Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi đặt ra

- Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bằng suy luận lý thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm;

- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được

- Đánh giá độ tin cậy của kết quả thu được

- Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết (hoặc dự đoán)

- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu

- Giải được bài tập sáng tạo

- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề tối ưu

4 Năng lực tự quản lý Không có tính đặc thù

Nhóm năng lực về quản lý xã hội

- Sử dụng được ngôn ngữ vật lý để mô tả hiện tượng

- Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm

- Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước

- Vẽ được sơ đồ thí nghiệm

- Mô tả được sơ đồ thí nghiệm

- Đưa ra các lập luận logic Biện chứng

6 Năng lực hợp tác - Tiến hành thí nghiệm theo nhóm

- Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau

Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình thành năng lực ở trên)

Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT)

- Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng, để mô hình hóa quá trình vật lý

8 Năng lực sử dụng ngôn ngữ

- Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn tả quy luật vật lý

- Sử dụng bảng biểu, đồ thị để diễn tả quy luật vật lý

- Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu

- Mô hình hóa quy luật vật lý bằng các công thức toán học

- Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã biết ra hệ quả hoặc ra kiến thức mới

1.1.2.1 Khái niệm tự học và năng lực tự học

Tự học là quá trình tự thực hiện các nhiệm vụ học tập để chiếm lĩnh tri thức và rèn luyện kỹ năng Hoạt động này có thể diễn ra cả trong và ngoài lớp học, không nhất thiết phải theo chương trình hay sách giáo khoa Tự học mang tính tích cực, chủ động và tự giác, giúp người học đạt được mục tiêu học tập của mình.

Năng lực tự học là những thuộc tính tâm lý giúp chúng ta giải quyết hiệu quả các vấn đề, từ đó biến kiến thức của nhân loại thành tài sản cá nhân.

1.1.2.2 Cấu trúc của năng lực tự học

Cấu trúc của năng lực tự học bao gồm các kĩ năng thành phần như sau:

- Kĩ năng lập kế hoạch tự học

- Kĩ năng thực hiện các kế hoạch tự học

- Kĩ năng tự đánh giá

Trong quá trình nghiên cứu về khả năng tự học của học sinh tại trường phổ thông, chúng tôi đã xác định các biểu hiện của các kĩ năng thành phần thuộc năng lực tự học, được trình bày trong bảng dưới đây.

Kĩ năng Biểu hiện của kĩ năng thành phần

KN1: Lập kế hoạch tự học

- Xác định được mục tiêu tự học

- Lập được thời gian biểu cho việc tự học

- Xác định nội dung tự học

- Xác định được các nhiệm cần thực hiện để đạt được mục tiêu tự học

- Xác định được các điều kiện tự học

- Biết nhìn nhận, tự đánh giá hoạt động tự học của bản thân

- Lựa chọn được cách tự học hiệu quả

KN2: Thực hiện các hoạt động tự học

- Biết tra cứu, tìm kiếm thông tin hiệu quả

- Xử lí các thông tin trong quá trình tự học

- Trình bày kết quả tự học, có kĩ năng phản biện

- Tự giác trong tự học

- Có ý thức kiên trì khắc phục khó khăn khi tự học

- Xác định được hứng thú trong học tập

- Có tinh thần trách nhiệm thực hiện đầy đủ, đúng các hoạt động học tập

- Lựa chọn được phương pháp học tập hiệu quả

- Đặt được bộ câu hỏi tìm hiểu vấn đề

KN3: Kỹ năng tự đánh giá

- Sử dụng thành thạo công cụ tự đánh giá quá trình tự học của bản thân

- Nhận định, tự rút kinh nghiệm để thực hiện điều chỉnh quá trình tự học của bản thân

1.1.2.3 Các hình thức tự học

Hình thức tự học hoàn toàn thông qua sách là một phương pháp hiệu quả, vì sách được viết bởi những người có kiến thức chuyên môn Đọc sách không chỉ giúp tiếp thu kiến thức mà còn là một hình thức tự học độc lập Tự học có thể diễn ra với sự hướng dẫn của thầy, qua sách, hoặc hoàn toàn không có sự hỗ trợ nào Mặc dù phương pháp này mang lại kết quả tích cực, nhưng cần lưu ý rằng nó thường tốn nhiều thời gian nghiên cứu do thiếu hệ thống và chiều sâu tư tưởng.

Để phát triển sự thông minh sáng tạo, học sinh cần kế thừa kiến thức từ những người đi trước thông qua việc học có hệ thống với thầy và sau đó là tự học với sách Việc học cần có mục đích rõ ràng, phương hướng cụ thể, phân công hợp lý và sự hợp tác giữa các học viên Ngoài ra, việc sử dụng tài liệu và trang thiết bị hỗ trợ cũng rất quan trọng Tự học là yếu tố cần thiết để mỗi người có thể mở rộng tri thức và duy trì việc học suốt đời.

Tự học có hướng dẫn là phương pháp học tập độc lập, trong đó học sinh tự tìm hiểu để nắm vững kiến thức và phát triển các kỹ năng cần thiết Hình thức này được thực hiện dưới sự hướng dẫn và chỉ đạo của giáo viên thông qua các tài liệu tự học Để đạt được kết quả cao trong tự học có hướng dẫn, giáo viên cần tuân thủ một số nguyên tắc nhất định.

+ Tạo động lực cho người học, giúp người học vượt qua các khó khăn, nhất là giai đoạn đầu

+ Không châm chước, chiếu cố để người học không có tư tưởng ỷ lại

+ Tạo được điều kiện về cơ sở vật chất cho việc tự học

Tự học là một phương pháp hiệu quả giúp người học xây dựng tri thức bền vững, nhờ vào sự hứng thú, tìm tòi và nghiên cứu Áp dụng phương pháp tự học đúng cách sẽ mang lại kết quả học tập cao hơn.

1.1.3.1 Khái niệm giáo dục STEM

STEM, viết tắt của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, là một lĩnh vực giáo dục cung cấp cho người học kiến thức và kĩ năng liên quan đến các ngành này Giáo dục STEM tích hợp và lồng ghép các kiến thức, giúp học sinh phát triển khả năng giải quyết vấn đề và sáng tạo sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày.

Theo UNESCO, giáo dục STEM đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự sáng tạo và tăng trưởng kinh tế trong thế giới số hiện nay, nơi mà công nghệ và sự sáng tạo luôn hiện hữu xung quanh con người.

1.1.3.2 Mục tiêu của giáo dục STEM

Đưa trải nghiệm sáng tạo vào quá trình học tập giúp học sinh phát huy khả năng tư duy sáng tạo thông qua việc học dựa trên dự án Học sinh không chỉ áp dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn mà còn hình thành thói quen tư duy logic, giúp họ nhìn nhận và đánh giá các hiện tượng, sự kiện một cách hiệu quả.

Thứ hai, việc tạo ra sự hứng thú trong học tập là rất quan trọng Nhiệm vụ giao cho học sinh cần đủ hấp dẫn để khơi dậy trí sáng tạo và sự tò mò của các em Để đạt được điều này, ngoài

Trong thiết kế bài giảng, vai trò của giáo viên STEM là rất quan trọng, giúp giữ cho học sinh luôn hứng thú trong quá trình học Do đó, việc truyền tải kiến thức và hướng dẫn học sinh trên lớp cần phải được đào tạo một cách bài bản và chuyên nghiệp.

Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Thực trạng việc vận dụng giáo dục STEM trong dạy học tại một số trường THPT trên địa bàn huyện Miền núi - tỉnh Nghệ An

Theo kết quả điều tra của GV Hồ Sĩ Hào - Giáo viên môn Toán tại trường

THPT Anh Sơn 2, đạt SKKN bậc 4 năm học 2020- 2021 về dạy dọc Toán theo định hướng giáo dục STEM cho thấy:

Các trường THPT ở huyện miền núi Nghệ An đang triển khai dạy học theo định hướng giáo dục STEM, thử nghiệm tại một số môn học Hình thức giảng dạy chủ yếu bao gồm tích hợp giáo dục STEM, sinh hoạt câu lạc bộ STEM, tổ chức các cuộc thi và hoạt động trải nghiệm sáng tạo Những nỗ lực này đã mang lại kết quả khả quan trong việc nâng cao chất lượng giáo dục.

Tại trường THPT Anh Sơn 2, mặc dù là trường miền núi, điều kiện cơ sở vật

Trong những năm qua, nhà trường đã chú trọng bồi dưỡng và phát triển năng lực cho học sinh, khuyến khích việc học đi đôi với hành Điều này đã giúp học sinh áp dụng kiến thức vào thực tiễn, dẫn đến phong trào tham gia cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật tại Nghệ An rất sôi nổi Nhiều em đã đạt thành tích cao tại các cuộc thi cấp tỉnh và quốc gia, trong đó nổi bật là Trần Mạnh Cường, người giành giải nhất quốc gia cuộc thi KHKT năm 2016.

Em Nguyễn Trần Huyền Anh đạt giải ba trong cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng quốc gia năm 2019 Em Trần Thị Hồng Thắm cũng xuất sắc giành giải ba tại cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng toàn quốc năm 2021 Đặc biệt, em Bùi Khôi Nguyên đã xuất sắc đạt giải nhì trong cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp tỉnh năm học 2021-2022.

1.2.2 Thực trạng dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực tự học của HS tại một số trường THPT trên địa bàn huyện Anh Sơn và huyện Thanh Chương Để tìm hiểu và định hướng cho quá trình thiết kế tiến trình tổ chức và lựa chọn nội dung dạy học STEM chủ đề “Máy điện” trong chương trình vật lý 12, tôi đã tiến hành tìm hiểu thực trạng dạy học vật lí theo định hướng giáo dục STEM và nhu cầu của HS trong hoạt động TNST tại trường phổ thông

Chúng tôi đã tiến hành khảo sát bằng phiếu điều tra đối với 20 giáo viên dạy môn Vật lý tại các trường THPT Anh Sơn 1, Anh Sơn 2, Anh Sơn 3, Thanh Chương 1, Đặng Thúc Hứa, và Nguyễn Sỹ Sách, cùng với 100 học sinh từ trường THPT Anh Sơn 2 và THPT Nguyễn Sỹ Sách Kết quả thu được cho thấy những thông tin quan trọng về chất lượng giảng dạy và sự tiếp thu của học sinh trong môn Vật lý.

Khi được hỏi về mức độ hiểu biết của giáo viên về việc áp dụng giáo dục STEM trong dạy học Vật lí, kết quả cho thấy phần lớn giáo viên đã có kiến thức nhưng chưa đầy đủ.

Biểu đồ 1 trình bày thống kê về mức độ hiểu biết của giáo viên về giáo dục STEM Câu hỏi được đặt ra là: "Thầy cô đã sử dụng các hình thức và phương pháp dạy học theo bảng sau đây ở mức độ nào?"

Các hình thức, phương pháp dạy học Thường xuyên

Không dùng Biên soạn, cung cấp tài liệu cho HS tự học ở nhà

Hướng dẫn HS cách tìm tài liệu

Yêu cầu HS nghiên cứu bài học ở nhà

Truyền tải nội dung bài học bằng video

Trao đổi thông tin với học sinh ngoài lớp học

Tìm hiểu và chuẩn bị các phương tiện trực quan có thể để hỗ trợ cho bài dạy

Kết quả nghiên cứu cho thấy hầu hết giáo viên nỗ lực để cải thiện chất lượng bài dạy, tuy nhiên, họ chủ yếu chỉ đạt được mức độ nhận thức về việc truyền đạt kiến thức cho học sinh, trong khi khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn vẫn chưa được cải thiện đáng kể.

Biểu đồ 2 Thống kê GV sử dụng các hình thức, phương pháp dạy học

Nghiên cứu về việc gộp bài 17 - Máy phát điện và bài 18 - Động cơ điện không đồng bộ ba pha trong chương trình Vật lí 12 thành chủ đề "Máy điện" cho thấy hầu hết giáo viên đều ủng hộ việc này Việc tổ chức dạy học theo hình thức giáo dục STEM được coi là cần thiết để nâng cao hiệu quả giảng dạy và giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm vật lý liên quan.

Biểu đồ 3 Thống kê về sự cần thiết của tổ chức dạy học STEM chủ đề “Máy điện”

Trong một khảo sát về việc gộp bài 17 - Máy phát điện và bài 18 - Động cơ điện không đồng bộ ba pha thành chủ đề “Máy điện” và tổ chức dạy học STEM, 100% giáo viên cho biết họ chưa từng thực hiện Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này bao gồm việc giáo viên chưa biết cách thiết kế tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng STEM, thiếu thời gian và phương tiện, cũng như điều kiện địa phương không có đủ nhà máy, xí nghiệp để thực hành Hơn nữa, trường học chưa có phòng học STEM riêng và sĩ số lớp học quá đông cũng gây khó khăn cho việc triển khai giáo dục STEM Thêm vào đó, quá trình đánh giá thi cử tại Việt Nam chưa chú trọng đến hoạt động STEM, khiến giáo viên chưa dành đủ thời gian cho lĩnh vực này.

Biểu đồ 4 Thống kê về những nguyên nhân khó khăn của việc tổ chức dạy học STEM trong dạy học bộ môn Vật lí

Học sinh thể hiện sự háo hức đối với các hoạt động học tập thực tế như tham quan và thực hiện các dự án đóng vai nhà khoa học, từ đó tái phát minh thiết bị và thiết kế chế tạo dụng cụ hữu ích cho cuộc sống Kết quả điều tra cho thấy sự quan tâm này được thể hiện rõ trong quá trình học tập của các em.

Biểu đồ 5 Thống kê về hứng thú của HS khi được tham gia các hoạt động trải nghiệm thực tiễn trong bộ môn Vật lí

Đề xuất một số giải pháp phát triển năng lực tự học của học sinh thông qua dạy học chủ đề vật lý THPT theo giáo dục STEM

1.3.1 Động cơ hóa hoạt động học tập của học sinh Động cơ học tập là hệ thống những yếu tố thúc đẩy HS tích cực học tập Động cơ hóa hoạt động học tập của HS có vai trò tích cực đối với hiệu quả hoạt động học tập của HS Trong quá trình dạy học người GV làm cho bộ não của HS luôn đặt trong tình trạng ham muốn hiểu biết, làm cho HS muốn tự mình tìm ra giải pháp để giải quyết vấn đề Để động cơ hoá hoạt động học tập của HS, GV cần phải làm cho HS ý thức được là các em cần phải học, thấy được rằng mình thực sự đang thiếu tri thức mới, cảm nhận được sự thiếu hụt sẽ là một yếu tố kích thích HS tìm kiếm một sự cân đối mới, thỏa mãn nhu cầu tri thức của mình Đặt học sinh vào vai trò chủ thể, tham gia giải quyết những mâu thuẫn nhận thức sẽ tạo cho học sinh một thói quen, lòng ham thích hoạt động trí óc có chiều sâu, tự giác tích cực Có thể giới thiệu các tấm gương học tập trong trường mà HS biết để tạo động lực cho HS

Tại trường THPT, để khuyến khích học sinh áp dụng kiến thức vào việc chế tạo sản phẩm hữu ích, chúng tôi viết bài tuyên truyền về những học sinh thành công trong các cuộc thi KHKT và sáng tạo thanh thiếu niên Chúng tôi cũng giới thiệu tên tuổi và sản phẩm của các nhà nghiên cứu nổi tiếng, cũng như thông tin về các cuộc thi trong nước và quốc tế, và đăng tải trên trang Web của trường.

1.3.2.Hướng dẫn HS xây dựng kế hoạch học tập

Giáo viên cần hướng dẫn học sinh cách xây dựng kế hoạch học tập ngay từ buổi học đầu tiên Thay vì dạy ngay, giáo viên nên giới thiệu tổng quan về chương trình, nội dung và phương pháp học, giúp học sinh hiểu rõ và từ đó tự tạo ra kế hoạch học tập phù hợp với bản thân.

16 phải làm cho HS hiếu rõ: mọi kế hoạch phải được xây dựng dựa trên mục tiêu và

HS có thể đạt được từng mục tiêu nếu có kế hoạch thời gian chi tiết Trong quá trình giảng dạy, GV nên cung cấp nội dung học tập và lịch kiểm tra rõ ràng để HS nắm bắt GV cũng có thể hướng dẫn HS đánh dấu trong sách để biết bài học và thời gian kiểm tra Để HS tự xây dựng kế hoạch học tập hiệu quả, GV cần cung cấp đầy đủ thông tin về kế hoạch dạy và học của môn học.

1.3.3 Hướng dẫn HS chọn lọc tư liệu, tình huống liên quan đến nội dung bài học qua các kênh thông tin đại chúng hoặc qua thực tế đời sống phù hợp với môn học, hướng tới phát triển năng lực tự học cho học sinh

Tự học ở học sinh là một thách thức không nhỏ, đòi hỏi sự tự giác và nỗ lực tìm tòi không ngừng Để đạt được kết quả cao trong học tập, sự định hướng từ giáo viên là yếu tố quan trọng, giúp thúc đẩy thành công trong việc chiếm lĩnh tri thức của học sinh.

Ngày nay, với điều kiện thông tin thuận lợi và sự thông minh, nhạy bén của học sinh, việc khai thác nguồn tư liệu phong phú sẽ hỗ trợ hiệu quả cho quá trình dạy học Giáo viên nên khuyến khích học sinh thu thập tài liệu và tình huống liên quan đến bài học cụ thể Đồng thời, giới thiệu cho học sinh những cuốn sách hay, tài liệu bổ ích và các trang web liên quan đến môn học, từ đó khuyến khích các em tự tìm kiếm, phân tích và tổng hợp kiến thức.

Tài liệu mà học sinh tìm kiếm sẽ trở thành những minh chứng sống động trong giờ học, giúp kết nối kiến thức với thực tiễn cuộc sống Sự ứng dụng của những kiến thức này vào bài học không chỉ làm cho giờ học trở nên gần gũi hơn mà còn tạo động lực cho học sinh, khiến các em phấn khởi và tự tin Khi được thảo luận và nhận góp ý từ bạn bè và thầy cô, kiến thức sẽ được khắc sâu và ghi nhớ lâu hơn, trở nên sinh động và hấp dẫn Đây là một phương pháp hiệu quả để nâng cao khả năng tự học của học sinh.

Tại trường THPT Anh Sơn 2, việc khuyến khích học sinh tham gia nghiên cứu khoa học (NCKH) được thực hiện nhằm truyền cảm hứng và giúp các em áp dụng kiến thức đã học vào việc giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống.

Chúng tôi tổ chức các buổi Workshop kết nối giữa học sinh và cựu học sinh thành công trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, tự phong là “các nhà khoa học trẻ của Anh Sơn” Các buổi hội thảo được thực hiện qua Zoom, thu hút sự tham gia đông đảo của học sinh và giáo viên Nhiều câu hỏi được đặt ra và giải đáp thỏa đáng, giúp học sinh tìm kiếm thông tin để chế tạo sản phẩm hữu ích, từ đó nâng cao sự tự tin trong quá trình làm sản phẩm.

1.3.4 Thiết lập môi trường ảo nâng cao năng lực và thói quen tự học của học sinh Trung học Phổ thông

Môi trường ảo là một mạng lưới kết nối liên tục giữa nhiều người, được tối ưu hóa thông qua các mạng lưới máy tính Mỗi người tham gia trong môi trường này được thể hiện qua một "mô tả sơ lược", giúp tăng cường sự tương tác và kết nối giữa các thành viên.

Công nghệ thông tin đang phát triển mạnh mẽ, kéo theo sự chuyển mình của giáo dục trong kỷ nguyên 4.0 Do đó, giáo viên sẽ kết nối với học sinh thông qua các ứng dụng như Zoom và Google Meets, đồng thời hướng dẫn thực hiện các trò chơi và thí nghiệm trực tuyến.

Trong bối cảnh dịch bệnh COVID-19 diễn ra phức tạp trong năm học 2020-2021 và 2021-2022, việc dạy và học kết hợp trực tiếp và trực tuyến đã trở thành xu hướng phổ biến Giáo viên và học sinh đã dần làm quen với việc ứng dụng công nghệ thông tin trong việc học online Học sinh cũng đã biết cách chủ động khai thác các tài liệu học tập trên mạng, từ đó hình thành năng lực tự học và tự chủ trong quá trình học tập.

Trong bối cảnh giáo dục hiện đại, việc áp dụng công nghệ dạy học 4.0 đang tạo ra cả cơ hội lẫn thách thức, yêu cầu giáo viên và học sinh thay đổi phương pháp dạy và học Để phù hợp với năng lực và phẩm chất của thế hệ học sinh mới, cần xây dựng một môi trường học tập khuyến khích sự tự học và phát triển năng lực cá nhân Mục tiêu không chỉ là cung cấp kiến thức mà còn trang bị cho học sinh những kỹ năng cần thiết, như việc trao cho họ "một chiếc cần câu" thay vì chỉ "một con cá", nhằm nâng cao hiệu quả học tập.

1.3.5 Tổ chức cho học sinh làm việc nhóm kết hợp với thảo luận lớp

Tổ chức dạy học cho học sinh thông qua làm việc nhóm kết hợp với thảo luận toàn lớp là giải pháp hiệu quả để nâng cao quá trình học tập Phương pháp này giúp học sinh học tập một cách linh hoạt, không cứng nhắc, đồng thời tối ưu hóa nguồn lực dạy học và tạo ra không gian hoạt động đa dạng Nó khuyến khích sự hợp tác giữa giáo viên và học sinh, cũng như giữa các học sinh với nhau Qua đó, học sinh được tạo điều kiện để tự nghiên cứu, bộc lộ năng lực cá nhân và đánh giá kết quả học tập của mình, góp phần phát triển nhân cách một cách hài hòa.

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “MÁY ĐIỆN” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC

Lí do chọn chủ đề

Qua nghiên cứu lí luận và thực tiễn, chúng tôi thấy rõ ba điểm mạnh của giáo dục STEM là:

Giáo dục STEM tập trung vào việc phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề cho học sinh, bằng cách đưa ra các tình huống thực tiễn trong mỗi bài học Các tình huống này liên quan đến kiến thức khoa học, giúp học sinh áp dụng lý thuyết vào thực tế.

Thứ hai giáo dục STEM đề cao phong cách học tập sáng tạo, đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh

Giáo dục STEM là phương pháp giáo dục tích hợp, kết hợp các môn học theo cách tiếp cận liên môn thông qua thực hành và ứng dụng Thay vì giảng dạy bốn môn học một cách tách biệt, STEM tạo ra một mô hình dạy học gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế, giúp học sinh không chỉ tiếp thu lý thuyết mà còn học cách vận dụng lý thuyết vào thực tiễn.

Chương trình sách giáo khoa vật lí lớp 12 đã tích hợp bài 17: Máy phát điện và bài 18: Động cơ điện không đồng bộ ba pha thành một chủ đề chung Theo công văn 4040/BGDĐT-GDTrH ngày 16/09/2021 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, chủ đề này bao gồm nhiều nội dung tự học có hướng dẫn, giúp học sinh nắm vững kiến thức về các thiết bị điện.

Theo quan điểm về năng lượng, máy điện là thiết bị truyền tải hoặc biến đổi năng lượng điện Máy biến áp truyền tải năng lượng dòng điện xoay chiều giữa các điện áp khác nhau Trong khi đó, máy phát điện và động cơ điện chuyển đổi giữa cơ năng và điện năng Nghiên cứu này tập trung vào máy phát điện và động cơ điện.

Máy phát điện xoay chiều là thiết bị cung cấp dòng điện xoay chiều, đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày Tuy nhiên, học sinh thường không chú ý đến cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của nó do hình dạng phức tạp Để giúp học sinh hiểu rõ hơn về máy phát điện, phương pháp dạy học STEM là một giải pháp hiệu quả, giúp tiếp cận kiến thức một cách đơn giản và dễ hiểu.

Trong cuộc sống hàng ngày, động cơ điện đóng vai trò quan trọng trong nhiều sản phẩm phục vụ sinh hoạt gia đình như quạt điện, máy bơm, máy sấy tóc, máy xay sinh tố, máy cưa và máy đập bột Nghiên cứu về động cơ điện cho thấy kiến thức này có thể tận dụng hiệu quả trong giáo dục STEM nếu được tổ chức theo một quy trình hợp lý.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi kết hợp hai nội dung quan trọng thành một chủ đề mang tên “Máy điện” và thiết kế dạy học theo định hướng giáo dục STEM, nhằm tạo ra một phương pháp giảng dạy hiệu quả và hiện đại.

Xác định mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học chủ đề Máy điện theo định hướng giáo dục STEM

* Khoa học: + Phát biểu được nguyên tắc hoạt động và nguyên tắc cấu tạo của máy phát điện, động cơ điện không đồng bộ

Hiện nay, có nhiều hình thức sản xuất điện năng cơ bản và phổ biến Một trong những phương pháp chính là máy phát điện xoay chiều, hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện này đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi cơ năng thành điện năng.

+ Phân biệt máy phát điện xoay chiều 1 pha, máy phát điện xoay chiều ba pha

+ Phân biệt động cơ điện xoay chiều 1 pha, động cơ điện xoay chiều ba pha + Viết được các công thức máy phát điện

Khi sử dụng máy phát điện gia đình và động cơ điện, người tiêu dùng cần nắm vững kiến thức và kỹ năng cơ bản để hỏi thông tin sản phẩm và giá bán tại cửa hàng Việc hiểu rõ các yêu cầu này sẽ giúp khách hàng lựa chọn được thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng và đảm bảo hiệu quả trong quá trình vận hành.

+ Biết cách tiến hành làm một máy phát điện, động cơ điện đơn giản

+ Biết thiết kế, chế tạo được mô hình sản phẩm hữu ích cho đời sống

* Kỹ thuật: Thiết kế bản vẽ, lựa chọn, lắp ráp linh kiện để chế tạo sản phẩm

* Công nghệ: Tìm kiếm thông tin, sử dụng cụ mỏ hàn, đèn led…

* Toán học: Đo đạc, tính toán, dự trù kinh phí

- Giải được các bài tập về máy phát điện, động cơ điện

- Vẽ được sơ đồ nguyên tắc của máy phát điện, động cơ điện

- Giải thích được các hiện tượng gây bởi sự cố gây cháy và tai nạn trong sử dụng điện

Kỹ năng đọc sách giáo khoa, nghiên cứu tài liệu, lập đề cương khoa học, và trình bày trước đám đông là những kỹ năng quan trọng trong học tập Ngoài ra, khả năng làm việc nhóm và thiết kế bài thuyết trình bằng PowerPoint cũng đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao hiệu quả giao tiếp và truyền đạt thông tin.

- Tìm hiểu máy phát điện tại trường học, nghề sửa chữa, nghề phân phối máy phát điện, động cơ điện tại địa phương

- Vận dụng kiến thức máy phát điện, động cơ điện chế tạo được mô hình sản phẩm hữu ích cho đời sống

- Nghiêm túc tuân thủ các quy định của cơ sở, của người hướng dẫn Văn minh, lịch sự và có tinh thần học hỏi từ người hướng dẫn

- Hào hứng và chủ động nhận nhiệm vụ tìm hiểu về máy phát điện, ứng dụng động cơ điện, các nghề khác liên quan đến máy điện

- Chia sẻ, hợp tác, có tỉnh thần xây dựng khi trao đổi các vấn đề bài học

2.2.1.4 Các năng lực được hình thành và phát triển cho HS

Năng lực tự học và tự chủ là những kỹ năng quan trọng giúp cá nhân giải quyết vấn đề một cách sáng tạo Giao tiếp và hợp tác hiệu quả cũng đóng vai trò thiết yếu trong việc phát triển các kỹ năng này Bên cạnh đó, khả năng sử dụng ngôn ngữ, tính toán, cùng việc tìm hiểu các lĩnh vực khoa học tự nhiên và xã hội, công nghệ, cũng như tin học, là những yếu tố không thể thiếu trong quá trình học tập và làm việc hiện đại.

+ Năng lực hiểu biết kiến thức về máy phát điện, động cơ điện

+ Năng lực tìm tòi, khám phá về máy phát điện, động cơ điện

+ Năng lực giải quyết vấn đề nghiên cứu của bài học

2.2.2 Nội dung dạy học chủ đề Máy điện theo định hướng giáo dục STEM

- Trải nghiệm tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều, động cơ điện trong thực tế

+ Stato, Rôto trong thực tế như thế nào?

- Qua các kênh thông tin tìm hiểu về các nhà máy phát điện trong thực tế: + Nhà máy Thủy điện

+ Nhà máy Điện hạt nhân

+ Nhà máy phát điện với môi trường sinh thái

- Tìm hiểu các thiết bị sử dụng động cơ điện trong gia đình, nghề sửa chữa, nghề phân phối máy phát điện, động cơ điện tại địa phương

- Tìm hiểu các lỗi hư hỏng, nguyên nhân và cách sửa chữa khắc phục máy phát điện, động cơ điện

Nghiên cứu cách chế tạo máy phát điện trong đời sống bao gồm việc lựa chọn vật liệu cho stato và roto, xác định số mét dây quấn cần thiết để đạt được điện áp mong muốn, cũng như thiết kế mô hình máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha.

- Nghiên cứu về cấu tạo động cơ điện trong các thiết bị sử dụng trong đời sống: Lựa chọn vật liệu stato, roto thế nào

- Công thức liên hệ giữa các đại lượng dây, đại lượng pha của mạch điện xoay chiều ba pha

Mạch điện 3 pha mang lại nhiều ưu điểm vượt trội, giúp các em hiểu rõ hơn về cấu trúc mạch điện mà thường thấy tại nhà, bao gồm 4 dây: 3 dây nóng và 1 dây mát Việc nắm vững cách nối nguồn và tải ba pha không chỉ tăng cường hiệu suất sử dụng điện mà còn đảm bảo an toàn cho hệ thống điện trong gia đình.

- Thiết kế và chế tạo mô hình một số sản phẩm hữu ích cho đời sống có sử dụng động cơ điện xoay chiều một pha

2.2.3 Xây dựng tiến trình dạy học chủ đề Máy điện theo định hướng giáo dục STEM

Trong bài viết này, chúng tôi nghiên cứu mục tiêu và nội dung dạy học của bài 17 - Máy phát điện xoay chiều và bài 18 - Động cơ điện ba pha trong chương trình SGK môn Vật lí 12CB Đồng thời, chúng tôi cũng xem xét cơ sở lý luận dạy học Vật lí và phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM Dựa trên các nghiên cứu này, chúng tôi đề xuất quy trình dạy học chủ đề máy điện theo định hướng giáo dục STEM nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh.

Bảng 1 Tiến trình dạy học chủ đề Máy điện

2.2.4 Phương pháp và kỹ thuật dạy học

- Dạy học theo dự án

- Dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ

- Kỹ năng hợp tác và làm việc nhóm để hoàn thành sản phẩm của dự án

2.2.5 Phương pháp kiểm tra đánh giá (Trình bày tại phụ lục 3)

Hoạt động 1: Trải nghiệm thực tiễn tìm hiểu về máy phát điện, động cơ điện tại cơ sở phân phối theo phiếu hướng dẫn tự học

Hoạt động 3: Báo cáo trải nghiệm – Xây dưng kiến thức nền (30 phút)

Hoạt động 4: Đề xuất ý tưởng sản phẩm sử dụng kiến thức máy phát điện, động cơ điện

Hoạt động 5: Thiết kế, chế tạo sản phẩm (3-7 ngày)

Hoạt động 2: Khám phá máy phát điện, động cơ điện, làm báo cáo (1-2 ngày)

Hoạt động 6: Trình bày sản phẩm và đánh giá (45 phút)

- Sử dụng các mẫu phiếu đánh giá

- Phân tích sản phẩm của học sinh

- Quan sát các tình huống hoạt động

2.2.6 Thiết bị dạy học, học liệu

Thiết bị và đồ dùng hỗ trợ dạy học như máy tính, projector giúp báo cáo sản phẩm hiệu quả; bên cạnh đó, máy ảnh, thiết bị ghi âm và quay video cho phép học sinh ghi lại những kiến thức thực tế mà các em đã tìm hiểu.

Học liệu cho bài học Vật lí 12 bao gồm sách giáo khoa cơ bản và nâng cao, sách giáo viên, và tài nguyên từ internet như thuvienvatly.com và baigiang.violet.vn Học sinh có thể trao đổi trực tiếp với giáo viên qua email, điện thoại, Facebook, Zalo và Classroom trong quá trình thực hiện dự án.

2.2.7 Những công việc chuẩn bị cho phương án tổ chức dạy học

- Lập nhóm Faccebook, nhóm Zalo cho lớp, lớp classroom mời các em tham gia vào nhóm để thực hiện các nhiệm vụ theo yêu cầu của giáo viên

Facceebook: K36A2, C1K39_THPT Nguyễn Sỹ Sách

Để chuẩn bị cho tiết học đầu tiên của chủ đề K36A2 THPTAS2 và C1K39-NSS, giáo viên cần dành thời gian trong tiết học trước đó để nhắc nhở học sinh tham gia nhóm lớp trên Facebook và Zalo nhằm nhận nhiệm vụ.

Chia lớp học thành 4 nhóm nhỏ, mỗi nhóm gồm 8-10 em, nhằm phổ biến cách hoạt động nhóm hiệu quả Các thành viên trong nhóm sẽ tự nghiên cứu trước, sau đó trao đổi ý kiến qua Messenger hoặc Zalo Nhóm trưởng sẽ tổng hợp ý kiến để trình bày trước lớp Các nhóm có thể liên lạc trực tiếp với nhau để thảo luận và thống nhất quan điểm khi cần thiết.

- Chuẩn bị phiếu hướng dẫn tự học ở nhà

- Cung cấp các video về hiện tượng cảm ứng điện từ, các sản phẩm nghiên cứu của HS trên classroom

- Chia nhóm HS tìm hiểu về máy phát điện, động cơ điện

- Tham gia đầy đủ vào nhóm Faccebook và nhóm Zalo của GV đã lập

- Nhận các tài liệu học tập, phiếu học tập mà GV đã đăng tải lên nhóm

- Đọc và làm theo hướng dẫn trong phiếu hướng dẫn tự học

- Tự học với SGK, video quay bài giảng E- Learning mà GV đã đưa vào nhóm lớp, ở nhà trước khi đến lớp

Các nhóm học sinh trao đổi qua messenger, sau đó nhóm trưởng tổng hợp ý kiến và hoàn thành phiếu hướng dẫn tự học để nộp cho giáo viên Sau khi hoàn tất, nhóm trưởng chia sẻ phần hoàn thành của nhóm qua messenger để mọi thành viên nắm rõ Mục đích của giáo viên là khuyến khích tinh thần tự học của từng thành viên, tránh tình trạng ỷ lại vào nhóm trưởng, và yêu cầu một thành viên do giáo viên chỉ định trình bày sản phẩm của nhóm.

- Phân công các thành viện trong nhóm, chuẩn bị dụng cụ học tập của nhóm

Xây dựng kế hoạch dạy học

2.3.1 Lập kế hoạch thực hiện

Kế hoạch tổ chức dạy học do chúng xây dựng, được đồng nghiệp dạy cùng khối 12 trường chúng tôi công tác góp ý và cùng áp dụng có hiệu quả

Tại trường THPT Anh Sơn 2, cô Hoa áp dụng ở lớp 12 A2, đồng chí cùng tổ áp dụng lớp 12A1, những lớp còn lại dạy theo phương pháp khác

Tại trường THPT Nguyễn Sỹ Sách, thầy Hải áp dụng ở lớp 12C1, đồng chí cùng tổ áp dụng lớp 12C2, những lớp còn lại dạy theo phương pháp khác

Dựa vào kế hoạch giảng dạy môn Vật lí 12, chúng tôi đã lập kế hoạch thực hiện cho phần kiến thức về máy phát điện và động cơ điện Cụ thể, lớp CB sẽ có 2 tiết lý thuyết và 1 tiết bài tập, tương ứng với các tiết ppct 27, 28, 29 Đối với lớp CBA, sẽ có thêm 1 tiết tự chọn, tổng cộng là 4 tiết ppct 44, 45, 46, 47.

CBA) Vì vậy, chúng tôi lập kế hoạch dạy học như sau:

Triển khai hoạt động 1: Vào ngày chủ nhật trước khi dạy bài 17 Máy phát điện

Thực hiện nhiệm vụ hoạt động 2: khoảng 1-2 ngày

Triển khai hoạt động 3,4 ( Là tiết ppct 27- CB hoặc ppct 44- CBA)

Thực hiện nhiệm vụ hoạt động 5 khoảng 1 tuần

Triển khai hoạt động 6: 2 tiết ( Là tiết ppct 28, 29- CB hoặc ppct 45, 46- CBA)

Giao lưu lớp học 12A2 của trường THPT Anh Sơn 2 và 12C1 THPT Nguyễn

Sỹ Sách tương ứng là tiết PPCT 47

Bảng 1 Kế hoạch dạy học lớp 12A2 (CBA) trường THPT Anh Sơn 2; 12C1(CBA) trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

STT Nội dung Thời gian Người thực hiện Ghi chú

Tham quan Cơ sở điện tử Vinh

Bé, Cơ sở sửa chữa điện dân dụng Đức Bình tại Xã Lĩnh Sơn huyện Anh Sơn

Tham quan Cơ sở điện tử Hà Hải tại Xã Thanh Dương huyện Thanh Chương

HS lớp 12A2- 12C1; GV theo dõi, hướng dẫn

GV cung cấp video mô phỏng cấu tạo máy phát điện, động cơ điện trên nhóm lớp Zalo

GV cung cấp câu hỏi tìm hiểu

HS trao đổi với giáo viên ở trường và trên gmail, trên lớp học classroom, nhóm Zalo

Báo cáo trải nghiệm – Xây dựng kiến thức nền- Triển khai dự án

GV theo dõi, đánh giá, hợp thức hóa kiến thức

Tại phòng máy chiếu số ở trường THPT Anh Sơn 2 Tại phòng máy chiếu số ở trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

4 Thực hiện dự án học tập 1 tuần

HS lớp 12A2- 12C1; GV theo dõi, hướng dẫn

HS trao đổi với giáo viên ở trường và trên gmail, trên lớp học classroom, nhóm Zalo

Trình bày sản phẩm và thảo luận

HS lớp12A1 – 12C1; GV theo dõi, đánh giá, rút kinh nghiệm

Tại phòng máy chiếu số 1 - ở trường THPT Anh Sơn 2 Tại phòng máy chiếu ở trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

6 Giao lưu 2 lớp học 1-2 tiết

HS lớp12A1 – 12C1; GV chủ trì, theo dõi, đánh giá, rút kinh nghiệm

Tại phòng máy chiếu số 1 - ở trường THPT Anh Sơn 2 Tại phòng máy chiếu ở trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

2.3.2 Thiết kế chuỗi hoạt động học

Nội dung dạy học được thực hiện theo 5 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Trải nghiệm thực tiễn, tìm hiểu máy phát điện, động cơ điện

Để thu thập và sắp xếp kiến thức từ thực tiễn, cần tìm hiểu về nghề sửa chữa điện dân dụng và các cơ sở phân phối máy phát điện cùng động cơ điện tại địa phương.

Giai đoạn 2 bao gồm việc học tập tại nhà và tham gia lớp học trực tuyến qua các nền tảng như Classroom, Zalo và Messenger để tìm hiểu bài giảng và kiến thức từ giáo viên Học sinh sẽ tháo rời một số thiết bị dân dụng như quạt điện để nghiên cứu về máy phát điện và động cơ điện Sau đó, các em sẽ báo cáo kết quả nghiên cứu và thu thập thông tin từ trải nghiệm thực tế Cuối cùng, học sinh sẽ xây dựng nội dung bài học và tạo bài thuyết trình PowerPoint để trình bày kết quả nghiên cứu của mình.

Trong giai đoạn 3, học viên sẽ tham gia học tập tại lớp và báo cáo kết quả thu thập từ những trải nghiệm thực tế Qua đó, các kiến thức lý thuyết về máy phát điện và động cơ điện sẽ được củng cố và hợp thức hóa Đồng thời, học viên cũng sẽ đề xuất các dự án học tập liên quan đến máy phát điện và động cơ điện.

Giai đoạn 4 của quá trình học tập tại nhà yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm để xây dựng đề cương và thu thập kiến thức từ sách giáo khoa, Internet, classroom và Zalo nhằm thiết kế sản phẩm Học sinh cần thường xuyên báo cáo tiến độ thực hiện của nhóm, trình bày kế hoạch hoạt động và đặt ra những vấn đề cần thảo luận với giáo viên.

Giai đoạn 5: Thực hiện ở lớp, Báo cáo trưng bày sản phẩm, thảo luận, rút kinh nghiệm

Dự kiến việc tổ chức các hoạt động theo thời gian như bảng dưới:

Hoạt động Nội dung hoạt động

- Chia nhóm, mỗi nhóm từ 6 đến 8 HS Phổ biến kế hoạch tham quan trải nghiệm (từ 1 giờ đến 2 giờ)

Trong quá trình tham quan và tìm hiểu về nghề sửa chữa điện dân dụng tại một số hộ gia đình gần trường học, chúng tôi đã ghi lại những thông tin quan sát và nghe được vào phiếu học tập 01 Những trải nghiệm thực tế này giúp sinh viên hiểu rõ hơn về nghề nghiệp, kỹ năng cần thiết và những thách thức mà thợ sửa chữa điện phải đối mặt trong cuộc sống hàng ngày.

+ Tham quan cơ sở phân phối máy phát điện, thiết bị điện Ghi lại những thông tin quan sát được và nghe được vào phiếu học tập 01

Tham quan và lắng nghe các thợ sửa chữa thiết bị điện giúp hiểu rõ hơn về quy trình sửa chữa, bảo dưỡng và ứng dụng của động cơ điện trong quạt điện Ghi chép lại những thông tin quan trọng từ quan sát và ghi nhận vào phiếu học tập 01 để củng cố kiến thức.

- Tự đặt ra các câu hỏi về máy phát điện và động cơ điện

Nghiên cứu ở nhà về máy phát điện, động cơ điện

Tìm hiểu về máy phát điện và động cơ điện từ nhiều nguồn khác nhau như kỹ sư điện, sách báo và Internet là rất quan trọng Cần chú ý đến ảnh hưởng của máy phát điện đối với môi trường xung quanh và đời sống sản xuất của con người, nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững và bảo vệ hệ sinh thái.

Thực hiện làm việc nhóm, cá nhân để hiểu rõ hơn

27 xây dựng báo cáo máy xay sinh tố, máy cưa, máy xay lúa, quạt điện, máy phát điện phòng thí nghiệm,

- Tháo động cơ điện để tìm hiểu về cấu tạo, các vật liệu làm động cơ điện…

Tìm hiểu quy tắc an toàn điện là rất quan trọng, đặc biệt trong các ngành nghề liên quan đến máy phát điện và động cơ điện Các yêu cầu về nhân lực, khả năng sản xuất, kinh doanh, quản lý và vận hành đều cần được chú trọng để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong công việc.

- Xây dựng báo cáo nghiên cứu, trải nghiệm về máy phát điện, động cơ điện Làm báo cáo trải nghiệm 1 đến 2 ngày

Báo cáo kết quả, trao đổi thảo luận

- Chọn từ 1 đến 2 nhóm báo cáo kết quả để trao đổi, thảo luận và đánh giá

Hình thành hệ thống kiến thức

- Hợp thức hóa kiến thức bài học

- Giải nhanh một số bài tập theo phiếu học tập 02

-Triển khai thực hiện dự án: phát hiện được vấn đề mới

- Đề xuất được phương án giải quyết vấn đề và thực hiện thành công phương án đã lựa chọn

Chia sẻ, mở rộng kiến thức, đánh giá

Trình bày sản phẩm và đánh giá

-Trình bày và thảo luận

- Rút kinh nghiệm và giao nhiệm vụ về nhà cho các nhóm 5 phút

2.3.2.2 Hướng dẫn chi tiết các hoạt động học tại trường THPT chúng tôi công tác

Học sinh sẽ có cơ hội trải nghiệm thực tiễn tại cơ sở phân phối và sửa chữa máy phát điện cùng động cơ điện Trong thời gian từ 1 đến 2 ngày, các em sẽ tham quan, tìm hiểu về nghề sửa chữa điện dân dụng và thực hành làm việc tại nhà.

Mục tiêu chính là trải nghiệm thực tiễn về máy phát điện và động cơ điện, tìm hiểu các nghề liên quan để thu thập và sắp xếp thông tin, đồng thời đặt ra các câu hỏi nghiên cứu nhằm nâng cao hiểu biết.

Tổ chức trải nghiệm thực tế tại các cơ sở sản xuất kinh doanh để thu thập thông tin thực tiễn Đồng thời, nghiên cứu từ các nguồn khác về nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của máy phát điện, động cơ điện.

- Xây dựng báo cáo dựa trên các nhiệm vụ của phiếu học tập 01 và các kết quả trải nghiệm

- Đề xuất và lựa chọn các câu hỏi có liên quan

Gợi ý tổ chức hoạt động 1 Trải nghiệm thực tiễn

+ Chia nhóm, mỗi nhóm 8-10 HS Phổ biến kế hoạch tham quan trải nghiệm (từ 1 giờ đến 2 giờ)

Tham quan cơ sở sửa chữa điện dân dụng Đức Bình tại thôn 4, xã Lĩnh Sơn, huyện An, chúng tôi đã ghi lại những thông tin quan trọng từ quá trình quan sát và lắng nghe Trải nghiệm này giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về quy trình sửa chữa điện dân dụng cũng như những dịch vụ mà cơ sở cung cấp.

Trong chuyến tham quan cơ sở điện tử Vinh Bé, chúng tôi đã lắng nghe bác Trần Văn Vinh, cha của em Trần Mạnh Cường - người đạt giải nhất trong cuộc thi sáng tạo KHKT Quốc gia năm 2016 Bác Vinh, với nhiều kinh nghiệm trong ngành điện, đã chia sẻ về cấu tạo, ứng dụng, sửa chữa và bảo dưỡng máy phát điện cũng như động cơ quạt điện Chúng tôi đã ghi lại những thông tin quý báu từ buổi trải nghiệm này vào bản thu hoạch.

+ Tham quan cơ sở sửa chữa điện dân dụng Hùng Cường tại thôn

Tại xã Thanh Dương, huyện Thanh Chương, tôi đã tham quan cơ sở điện tử Hà Hải và lắng nghe những chia sẻ từ Bác Nguyễn Hữu Hải, một chuyên gia am hiểu về ngành điện Ông đã cung cấp thông tin chi tiết về cấu tạo, ứng dụng, cũng như quy trình sửa chữa và bảo dưỡng máy phát điện và động cơ quạt điện Những kiến thức quý giá này đã được ghi lại vào bản thu hoạch trải nghiệm của tôi.

2 Chuẩn bị học liệu (vở ghi, phiếu học tập 01) Sau tham quan, trải nghiệm, HS về nhà:

- Tìm kiếm thêm các thông tin về máy phát điện và động cơ điện từ các nguồn khác nhau (người lớn, sách báo, Internet)

- Sưu tầm một số động cơ điện sử dụng trong các thiết bị ở gia đình, tháo rời động cơ điện để tìm hiểu

- Xây dựng báo cáo những điều em đã thu được qua trải nghiệm, qua nghiên cứu ở nhà và nạp lại cho GV sau 1-2 ngày

- Báo cáo và hình ảnh về tìm hiểu thực tiễn có liên quan đến máy phát điện, động cơ điện

- Bảng tiêu chí đánh giá bản thiết kế sản phẩm và bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm

- Sản phẩm tương tác trên phiếu học tập với GV trên messenger

GV đánh giá việc trình bày, đánh giá sản phẩm là các câu hỏi, ý kiến trao đổi, đánh giá kết quả vở ghi

Hoạt động 3,4: Báo cáo trải nghiệm – Xây dưng kiến thức nền- Triển khai dự án (45 phút)

Tổ chức dạy học theo kế hoạch

Tiến trình dạy học mà chúng tôi thiết kế đã được áp dụng tại lớp 12A1 và 12A2 của trường THPT Anh Sơn 2 từ ngày 05/12/2021 đến 19/12/2021 Đồng thời, tiến trình này cũng được triển khai tại lớp 12C1 và 12C2 của trường THPT Nguyễn Sỹ Sách trong cùng khoảng thời gian Ngoài ra, đồng chí Nguyễn Công Cường đã thực hiện dạy học tại lớp 12T1 từ ngày 05/12/2021 đến 17/12/2021.

Sau đây là diễn biến và kết quả dạy học tại lớp 12A2- Trường THPT Anh Sơn 2 và lớp 12C1 trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

Hoạt động 1 Trải nghiệm thực tiễn: Được thực hiện vào ngày chủ nhật chủ nhật ngày 05/12/2021

Hoạt động 2 học tập tại nhà:

Thực hiện từ ngày 05/12/2021 đến ngày 08/12/2021

Hoạt động 3, 4: Báo cáo trải nghiệm – Xây dưng kiến thức nền- Triển khai dự án : Được thực hiện vào tiết 2, thứ 4 ngày 08/12/2021

Hoạt động 5: Học tập tại nhà: Thực hiện từ ngày 08/12/2021 đến ngày

Dựa trên mục tiêu và sản phẩm cần đạt, các nhóm học sinh tiến hành xây dựng đề cương và thu thập kiến thức từ sách giáo khoa, tài liệu hướng dẫn trên Classroom, cũng như từ Internet để thiết kế bản vẽ và chế tạo sản phẩm Các nhóm thường xuyên báo cáo tiến độ thực hiện, trình bày kế hoạch hoạt động và đưa ra các vấn đề cần thảo luận với giáo viên.

GV thực hiện giám sát và theo dõi hoạt động của cá nhân và nhóm, kiểm tra tiến độ nhiệm vụ, đồng thời đánh giá khả năng tìm kiếm và chọn lọc thông tin của học sinh GV cũng nhắc nhở các yêu cầu sản phẩm và kịp thời khen ngợi, động viên học sinh để thúc đẩy hiệu quả học tập.

Hoạt động 6: Trình bày sản phẩm và đánh giá (45 phút) Được thực hiện vào tiết 2, thứ 4 ngày 22/12/2021

Hoạt động 7: Kết nối lớp học giữa 12A2 Trường THPT Anh Sơn 2 và lớp

12C1 trường THPT Nguyễn Sỹ Sách Được thực hiện vào tiết 4 và tiết 5, thứ 7 ngày 25/12/2021

Nhận xét chung về một số ưu điểm

Giáo viên giao nhiệm vụ cho các nhóm, yêu cầu các em lập kế hoạch tổ chức và tìm hiểu thông qua thực tế tại gia đình, sách vở và thông tin trên internet Qua quá trình này, học sinh đã tự chiếm lĩnh tri thức và hoàn thành các yêu cầu của dự án nhóm Sản phẩm của mỗi nhóm là bản đồ tư duy hệ thống lý thuyết về máy điện (máy phát điện, động cơ điện) được báo cáo bằng PowerPoint Điều này đã làm cho tiết học trở nên sinh động, giúp học sinh hứng thú và tích cực hơn trong quá trình học tập, đồng thời liên hệ kiến thức với thực tế để dễ dàng nắm bắt lý thuyết.

Trong bài học này, nhóm các em được trang bị kiến thức sâu rộng về máy phát điện và động cơ điện Qua quá trình học tập, học sinh đã tự tay chế tạo ra những sản phẩm hữu ích, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống.

Việc tổ chức và giảng dạy chủ đề máy điện theo định hướng giáo dục STEM giúp học sinh liên hệ kiến thức với thực tiễn đời sống hàng ngày Sự say mê nghiên cứu của các em đã dẫn đến việc tạo ra những sản phẩm sáng tạo Qua các hoạt động này, học sinh rèn luyện các kỹ năng giao tiếp, hợp tác, giải quyết vấn đề, nghiên cứu khoa học và sử dụng công nghệ thông tin trong việc quay phim, chụp ảnh cũng như tìm kiếm thông tin trên Internet khi thực hiện dự án.

Việc tổ chức dạy học và cho học sinh trải nghiệm với các thiết bị, thí nghiệm trong vật lý giúp học sinh nhận ra ứng dụng phong phú của vật lý trong cuộc sống hàng ngày Điều này không chỉ kích thích tinh thần tìm tòi, học hỏi và sáng tạo mà còn tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức, nâng cao năng lực nhận thức và hành động Qua đó, hình thành phẩm chất, phát huy tính chủ động, sáng tạo, đồng thời định hướng nghề nghiệp cho học sinh trong tương lai và tiến tới phân luồng học sinh sau trung học.

Một số hình ảnh của hoạt động khi dạy học chủ đề máy điện theo định hướng giáo dục STEM

2.5.1 GV triển khai dự án

Trong tiết học, giáo viên thực hiện đúng theo thiết kế giáo án bằng cách triển khai dự án cho học sinh Giáo viên phân nhóm, giao dự án, thông báo mục tiêu và yêu cầu sản phẩm, cũng như kế hoạch thực hiện và tài liệu tham khảo cần thiết.

HS tiếp nhận dự án với sự ngạc nhiên và hứng thú, tổ chức thảo luận sôi nổi về nhiệm vụ hấp dẫn Nhóm đã phân công nhiệm vụ rõ ràng, xây dựng kế hoạch chi tiết về nội dung và thời gian thực hiện.

Một số hình ảnh khi triển khai dự án

2.5.2 Hoạt động thực hiện dự án

Tổ trưởng đã thông báo thời gian hoạt động của nhóm, phân công nhiệm vụ và lập kế hoạch nội dung cũng như thời gian làm việc cho từng thành viên Bảng phân nhiệm vụ đã được gửi đến từng thành viên trong nhóm bằng phiếu.

Dựa vào mục tiêu và sản phẩm cần đạt, các nhóm học sinh tiến hành xây dựng đề cương và thu thập kiến thức từ sách giáo khoa và Internet để thiết kế sản phẩm Các nhóm thường xuyên báo cáo tiến độ thực hiện, trình bày kế hoạch hoạt động và đặt ra các vấn đề cần thảo luận với giáo viên.

Trong vòng một tuần sau khi triển khai dự án, giáo viên sẽ giám sát và theo dõi hoạt động của từng cá nhân và nhóm, kiểm tra tiến độ thực hiện dự án, đồng thời đánh giá khả năng tìm kiếm và chọn lọc thông tin của học sinh Giáo viên sẽ nhắc nhở học sinh về các yêu cầu của sản phẩm, kịp thời động viên và khen ngợi những nỗ lực của các em Học sinh sẽ được hướng dẫn tổng hợp thông tin, soạn thảo nội dung trên chương trình Word, và sau đó chuyển đổi nội dung đó sang PowerPoint, sử dụng mẫu slide mà giáo viên đã cung cấp.

Một số hình ảnh HS thực hiện phân công nhiệm vụ, đo đạc, tìm hiểu, khám phá kiến thức trong dự án

HS báo cáo máy phát điện HS báo cáo động cơ điện

HS theo dõi tiếp nhận dự án

Họp các thành viên nhóm của 4 tổ trưởng

Báo cáo kết quả hoạt động nhóm ở nhà

Báo cáo kết quả làm sản phẩm ở nhà

HS tìm hiểu máy phát điện Tìm hiểu tại cơ sở sửa chữa, kinh doanh

Một số hình ảnh thiết kế bản vẽ

Sản phẩm máy phát điện Thực nghiệm sản phẩm máy đánh ghỉ sét

Sơ đồ tìm hiểu động cơ quạt điện

Bản đồ tư duy máy điện Giáo viên nhận xét

Thực nghiệm máy phát điện Thực nghiệm máy hút bụi Bức tranh thông điệp sử dụng điện an toàn, tiết kiệm

Báo cáo mô hình máy phong điện tại cuộc thi khkt cấp trường 2021-2022

Bản ghi sản phẩm Giới thiệu máy đánh ghỉ sét

Một số hình ảnh của buổi giao lưu 2 lớp học 12A2 THPT Anh Sơn 2 và 12C1 THPT Nguyễn Sỹ Sách

Đánh giá kết quả thực nghiệm đề tài

Sau thời gian áp dụng đề tài, chúng tôi đã tiến hành phát phiếu điều tra khảo sát học sinh sau khi học như sau:

Dạy học STEM giúp học sinh áp dụng kiến thức và kỹ năng tự học để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống Sự hứng thú với phương pháp này không chỉ kích thích tư duy sáng tạo mà còn phát triển khả năng giải quyết vấn đề hiệu quả Việc kết hợp lý thuyết với thực hành trong giáo dục STEM tạo ra môi trường học tập tích cực, giúp học sinh tự tin hơn khi đối mặt với thách thức thực tế.

Câu 2: Em có sẵn sàng tham gia các dự án học tập mà giáo viên giao trong dạy học kiến thức theo định hướng giáo dục STEM hay không?

Câu 3: Em có thể vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống không?

A Có thể vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn

Câu 4: Em cảm thấy thế nào về kiến thức máy phát điện, động cơ điện trong chương trình vật lí 12?

Kết quả thu được như Bảng 2:

Bảng 2: SỐ LIỆU ĐIỀU TRA HỌC SINH

Trước khi áp dụng Sau khi áp dụng

Kết quả so sánh cho thấy số lượng học sinh hứng thú với việc học đã tăng lên rõ rệt Các em không chỉ sẵn sàng tham gia vào các hoạt động học tập mà còn tự tin trình bày vấn đề trước lớp Hơn nữa, các em biết cách áp dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Số lượng học sinh không quan tâm đến môn học, thiếu tự tin khi trình bày trước lớp và không áp dụng kiến thức vào thực tiễn đang giảm nhanh chóng, chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong tổng số học sinh được khảo sát.

Việc áp dụng phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM đã mang lại sự thay đổi rõ rệt trong nhận thức, thái độ và năng lực học tập của học sinh.

Khi được giao nhiệm vụ, mỗi nhóm học sinh có cơ hội khẳng định bản thân, từ đó tạo động lực mạnh mẽ để họ quyết tâm thực hiện và hoàn thành nhiệm vụ một cách xuất sắc.

Nâng cao tinh thần học tập của học sinh thông qua việc tham gia các dự án học tập giúp các em phát triển sự hứng thú, kỹ năng lập kế hoạch và khả năng thực hiện Những kiến thức và kỹ năng đạt được từ các dự án này sẽ là nền tảng vững chắc, giúp các em tự tin hơn trong quá trình học tập.

Trong quá trình thực hiện dự án, giáo viên sẽ theo dõi và ghi nhận sự tích cực của học sinh, đồng thời phối hợp với các nhóm báo cáo để đánh giá Mỗi dự án học tập sẽ được chấm điểm dựa trên kết quả đánh giá của nhóm trưởng và điểm kiểm tra 10 phút cuối buổi báo cáo, từ đó xác định điểm cho từng học sinh.

* Kết quả đánh giá cho mỗi HS lớp 12 A2 trường THPT Anh Sơn 2 được

GV tổng hợp như sau:

TT Họ và tên HS Điểm Điểm

Nhóm đánh giá Đánh giá

Nhóm 1: Các hình ảnh thực hiện ở nhà về tìm hiểu máy điện, tháo lắp vệ sinh quạt điện, bài báo cáo PowePoint về máy phát điện, mô hình máy phát điện, máy hút bụi, bản đồ tư duy máy điện

Nhóm 2- Các hình ảnh thực hiện ở nhà về tìm hiểu máy điện, tháo lắp vệ sinh quạt điện, bài báo cáo PowePoint về động cơ điện, mô hình máy phát điện, máy hút bụi, bản đồ tư duy máy điện

Nhóm 3- Các hình ảnh thực hiện ở nhà về tìm hiểu máy điện, tháo lắp vệ sinh quạt điện, Bức tranh thông điệp sử dụng điện năng, mô hình máy phát điện, máy đánh ghỉ sét, bản đồ tư duy máy điện

Nhóm 4- Các hình ảnh thực hiện ở nhà về tìm hiểu máy điện, tháo lắp vệ sinh quạt điện, Bức tranh thông điệp sử dụng điện năng, mô hình máy phát điện, máy đánh ghỉ sét, bản

44 đồ tư duy máy điện

* Kết quả đánh giá cho mỗi HS lớp 12 C1 trường THPT Nguyễn Sỹ Sách được GV tổng hợp như sau:

TT Họ và tên HS Điểm Điể m

Các nhóm đánh giá Đánh giá

GV Điểm bài kiểm tra