CƠ SỞ LÍ LU Ậ N
Tiến trình chủ đề STEM theo qui trình thiết kế kĩ thuật
Giáo dục STEM có thể được triển khai qua nhiều phương thức, trong đó việc áp dụng qui trình thiết kế kĩ thuật (Engineering design process) là một cách hiệu quả, nhấn mạnh vai trò của công nghệ và kĩ thuật Qui trình này mô tả cách mà các kĩ sư giải quyết vấn đề, với nhiều biến thể và mức độ phức tạp khác nhau tùy thuộc vào từng tình huống cụ thể.
NASA (NASA Engineering design process) [15] được xem là một mô hình điển hình và bao quát
Hình 1.2.Mô hình về qui trình thiết kếkĩ thuật của NASA [15]
Quy trình bắt đầu bằng việc đặt câu hỏi và hình dung các giải pháp, tiếp theo là thiết kế kế hoạch, tạo ra và kiểm tra mô hình, thử nghiệm và cuối cùng là thực hiện cải tiến Các giai đoạn này được mô tả chi tiết như sau.
(1) Đặt câu hỏi (Ask): HS xác định vấn đề, các yêu cầu, đòi hỏi cần đáp ứng, vấn đề phải giải quyết
(2) Tưởng tượng (Imagine): HS suy nghĩ về các giải pháp và ý tưởng nghiên cứu
(3) Lập kế hoạch (Plan): HS phác thảo các mẫu thiết kế có khả năng và chọn ra một mẫu thiết cuối cùng để tiến hành thực hiện mô hình
(4) Sáng tạo (Create): HS xây dựng mô hình, hoặc sản phẩm phù hợp với các yêu cầu thiết kế
Học sinh tiến hành thử nghiệm để thu thập và phân tích dữ liệu, từ đó đánh giá các giải pháp bằng cách phân tích điểm mạnh và điểm yếu của từng thiết kế đã thực hiện trong quá trình thử nghiệm.
Căn cứ vào kết quả kiểm tra và thử nghiệm, học sinh cần thực hiện các cải tiến về thiết kế, xác định những thay đổi cần thiết và giải thích rõ ràng về những thay đổi này.
Qui trình thiết kế kĩ thuật cho việc tổ chức dạy học chủ đề STEM trong trường trung học được cụ thể hóa trong tài liệu tập huấn của Vụ giáo dục trung học Tài liệu này đề xuất một quy trình rõ ràng, bao gồm các bước cần thiết để xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM hiệu quả.
Hình 1.3 Tiến trình tổ chức dạy học chủđề STEM [16]
Trong quá trình dạy học, việc nghiên cứu kiến thức nền giúp học sinh chiếm lĩnh nội dung chương trình giáo dục phổ thông và giải quyết vấn đề trong bài học Học sinh chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, và thực hiện thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên Các em vận dụng kiến thức đã học để đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực hành thiết kế, chế tạo, và thử nghiệm mẫu, đồng thời chia sẻ, thảo luận, và điều chỉnh thiết kế Qua đó, học sinh được rèn luyện nhiều kỹ năng, phát triển phẩm chất và năng lực cần thiết.
Tiến trình dạy học chủ đề STEM tuân theo quy trình thiết kế kỹ thuật, nhưng không nhất thiết phải thực hiện theo thứ tự từng bước Các bước có thể được thực hiện song hành và hỗ trợ lẫn nhau, ví dụ như việc "nghiên cứu kiến thức nền" có thể diễn ra đồng thời với "đề xuất giải pháp".
Chế tạo mô hình diễn ra song song với thử nghiệm và đánh giá, trong đó mỗi bước vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước còn lại Do đó, mỗi bài học STEM được tổ chức thành 5 hoạt động và được trình bày trong tài liệu tập huấn Xây dựng.
9 dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học của Vụ giáo dục trung học và được tóm tắt trong bảng 1.1
Bảng 1.1 Các pha hoạt động dạy học chủđề STEM [16]
Pha hoạt động Mục đích Nội dung Sản phẩm học tập dự kiến
Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề/nhu cầu
Tìm hiểu hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ…
Bài ghi chép thông tin về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ
Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh, bao gồm nội dung, phương pháp, cách thực hiện và yêu cầu sản phẩm cần hoàn thành Học sinh thực hiện nhiệm vụ qua các hình thức như thực tế, tài liệu, video, có thể làm cá nhân hoặc theo nhóm Sau đó, học sinh sẽ báo cáo và thảo luận về kết quả tại một thời gian và địa điểm cụ thể, với sự hỗ trợ của giáo viên trong việc phát hiện và phát biểu vấn đề.
2 Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp
Nghiên cứu nội dung SGK, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/thiết kế
Xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế
GV giao nhiệm vụ rõ ràng, yêu cầu học sinh đọc, nghe, nhìn và làm để xác định và ghi nhận thông tin, dữ liệu, cũng như giải thích và tiếp thu kiến thức mới Học sinh sẽ nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu và thực hiện thí nghiệm cá nhân hoặc theo nhóm Sau đó, các em sẽ báo cáo và thảo luận kết quả nghiên cứu của mình.
“chốt” kiến thức mới và hỗ trợ HS đề xuất giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm
Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế
Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/bản thiết kế để lựa chọn và hoàn thiện
Giải pháp/bản thiết kế được lựa chọn/hoàn thiện
Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh, yêu cầu trình bày, báo cáo, giải thích và bảo vệ các giải pháp hoặc bản thiết kế Học sinh sẽ thực hiện báo cáo và thảo luận về các ý tưởng của mình Giáo viên sẽ điều hành quá trình này, nhận xét, đánh giá và hỗ trợ học sinh trong việc lựa chọn giải pháp hoặc bản thiết kế mẫu thử nghiệm phù hợp.
4 Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế
Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo theo mẫu thiết kế; thử nghiệm và điều chỉnh
Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật… đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá
Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh lựa chọn dụng cụ và thiết bị thí nghiệm để thực hiện quá trình chế tạo và lắp ráp Học sinh sẽ thực hành chế tạo, lắp ráp và tiến hành thử nghiệm Trong suốt quá trình này, giáo viên sẽ hỗ trợ và hướng dẫn học sinh.
HS trong quá trình thực hiện
5 Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu
Trình bày và thảo luận
Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật…đã chế tạo được + bài trình bày báo cáo
GV giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu và sản phẩm trình bày);
HS thực hiện báo cáo và thảo luận thông qua các hình thức như bài viết, trình chiếu, video, hoặc trưng bày các dụng cụ, thiết bị, mô hình, đồ vật đã chế tạo Giáo viên sẽ đánh giá và đưa ra kết luận dựa trên những hình thức trình bày này.
11 điểm và định hướng tiếp tục hoàn thiện.
Tiêu chí xây dựng và đánh giá bài học STEM
Trong tài liệu tập huấn về việc xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM tại trường trung học, Vụ giáo dục trung học đã nêu rõ các tiêu chí cần thiết để xây dựng và đánh giá bài học STEM một cách hiệu quả.
Tiêu chí xây dựng bài học STEM [4]
- Tiêu chí 1 Chủ đề STEM tập trung và các vấn đề của thực tiễn
- Tiêu chí 2 Cấu trúc bài học STEM theo qui trình thiết kế kĩ thuật
- Tiêu chí 3 Phương pháp dạy học bài học STEM đưa HS vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm
- Tiêu chí 4 Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn HS vào hoạt động nhóm kiến tạo
- Tiêu chí 5 Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà HS đã và đang học
Tiêu chí đánh giá bài học STEM
Các tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học đã được nêu rõ trong Công văn số 5555/BGDĐT – GDTrH ngày 08/10/2014 và trình bày ở bảng 1.2
Bảng 1.2 Tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học [4]
1 Kế hoạch và tài liệu dạy học
Mức độ phù hợp của chuỗi hoạt động học với mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học được sử dụng
Mức độ rõ ràng của mục tiêu, nội dung, kĩ thuật tổ chức và sản phẩm cần đạt được của mỗi nhiệm vụ học tập
Mức độ phù hợp của thiết bị dạy học và học liệu được sử dụng để tổ chức các hoạt động học của HS
Mức độ hợp lí của phương án kiểm tra, đánh giá trong quá trình tổ chức hoạt động học của HS
Mức độ sinh động, hấp dẫn HS của phương án và hình thức chuyển giao nhiệm vụ học tập
Khả năng theo dõi, quan sát, phát hiện kịp thời những khó khăn của
Mức độ phù hợp, hiệu quả của các biện pháp hỗ trợ và khuyến khích
HS hợp tác, giúp đỡ nhau khi thực hiện nhiệm vụ học tập
Mức độ hiệu quả hoạt động của GV trong việc tổng hợp, phân tích, đánh giá kết quả và quá trình thảo luận của HS
Khả năng tiếp cận nhiệm vụ và sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ học tập của tất cả HS trong lớp
Mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác của HS trong việc thực hiện các nhiệm vụ học tập
Mức độ tham gia tích cực của HS trong trình bày, trao đổi, thảo luận và kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập
Mức độ đúng đắn, chính xác, phù hợp của các kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của HS.
Giới thiệu về dạy học phát triển năng lực
Khái niệm năng lực và đặc điểm của năng lực
Hiện nay, có nhiều cách tiếp cận và diễn đạt khái niệm năng lực tùy thuộc vào bối cảnh và mục đích sử dụng
Năng lực được định nghĩa là sự kết hợp giữa kiến thức, kỹ năng, thái độ và kinh nghiệm cá nhân, giúp thực hiện các hành động một cách có trách nhiệm và hiệu quả Điều này cho phép cá nhân giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội và cá nhân.
Theo Đặng Thành Hưng, năng lực là sự kết hợp giữa các hành động vật chất và tinh thần, phù hợp với một loại hoạt động nhất định Năng lực này dựa vào các thuộc tính cá nhân như sinh học và tâm lý, cũng như giá trị xã hội Nó được thực hiện một cách tự giác và dẫn đến kết quả tương xứng với trình độ thực tế của hoạt động.
Trong khóa luận này, chúng tôi sẽ tập trung vào khái niệm năng lực theo Chương trình giáo dục tổng thể 2018, định nghĩa rằng năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành và phát triển thông qua tố chất sẵn có cùng quá trình học tập, rèn luyện Năng lực cho phép con người huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin và ý chí, nhằm thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định và đạt được kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể Đặc biệt, năng lực cốt lõi là những năng lực cơ bản, thiết yếu mà mọi người cần có để sống, học tập và làm việc hiệu quả.
Chương trình GDPT 2018 hình thành và phát triển cho HS những năng lực cốt lõi sau:
Nhóm năng lực chung bao gồm năng lực tự chủ, tự học, giao tiếp, hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo, được hình thành và phát triển thông qua tất cả các môn học và hoạt động giáo dục.
Nhóm năng lực đặc thù bao gồm năng lực ngôn ngữ, tính toán, khoa học, công nghệ, tin học, thẩm mỹ và thể chất, được hình thành và phát triển chủ yếu thông qua các môn học và hoạt động giáo dục cụ thể.
Dạy học theo định hướng phát triển năng lực
Chương trình phổ thông tổng thể được xây dựng dựa trên mô hình phát triển năng lực từ các nền giáo dục tiên tiến trên thế giới, nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của đất nước và những tiến bộ trong khoa học - công nghệ Mục tiêu là hình thành và phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh trong từng phân môn.
Theo Hà Thị Thúy và các cộng sự:
Dạy học theo hướng phát triển năng lực nhằm trang bị cho học sinh những kỹ năng thiết yếu để thành công trong cuộc sống và công việc Đánh giá kết quả học tập không chỉ dựa vào kiến thức mà còn vào khả năng vận dụng kiến thức và năng lực qua nhiều hình thức khác nhau, bao gồm quan sát và thực hành trong tình huống mô phỏng Phương pháp giảng dạy này tập trung vào học sinh, với giáo viên đóng vai trò hướng dẫn, khuyến khích sự chủ động của học sinh trong việc phát triển năng lực phù hợp với đặc điểm cá nhân.
Theo Đỗ Hương Trà và các cộng sự:
Chương trình GDPT có hai cách tiếp cận chính: (1) tiếp cận dựa vào nội dung, tập trung vào việc xác định danh sách đề tài và chủ đề của môn học, nhằm trả lời câu hỏi “chúng ta muốn học sinh cần biết những gì?”; (2) tiếp cận dựa vào kết quả đầu ra, nêu rõ những khả năng và kỹ năng mà học sinh cần đạt được vào cuối mỗi giai đoạn học tập, nhằm trả lời câu hỏi “chúng ta muốn học sinh biết và có thể làm được những gì?”.
Chương trình năng lực thực chất là chương trình dựa trên kết quả đầu ra, nhưng với nhiều dạng kết quả khác nhau Cách tiếp cận mới này tập trung vào hệ thống năng lực cần thiết cho mỗi người học, từ đó lựa chọn và đề xuất nội dung dạy học phù hợp Chương trình năng lực không chỉ giúp học sinh ghi nhớ mà còn khuyến khích khả năng thực hành và ứng dụng kiến thức.
Dạy học phát triển năng lực cần gắn liền với thực tiễn đời sống, giúp học sinh áp dụng tri thức vào các tình huống cụ thể Điều này không chỉ chú trọng vào nội dung kiến thức mà còn yêu cầu thay đổi phương pháp dạy và học, khuyến khích học sinh chủ động tham gia vào quá trình xây dựng nội dung kiến thức Qua đó, học sinh sẽ hình thành phương pháp tự học hiệu quả.
HS có thể học suốt đời
Mục tiêu và nội dung chương trình [3]
Môn Khoa học tự nhiên (KHTN) được xây dựng dựa trên nền tảng các khoa học vật lý, hóa học, sinh học và khoa học Trái Đất, nghiên cứu các sự vật, hiện tượng, quá trình và thuộc tính cơ bản của thế giới tự nhiên Trong KHTN, các nguyên lý và khái niệm chung nhất của tự nhiên được tích hợp xuyên suốt các nội dung học tập.
Môn Khoa học tự nhiên (KHTN) đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành phẩm chất và năng lực của học sinh, đồng thời kế thừa và phát triển những kiến thức từ giáo dục tiểu học Môn học này giúp học sinh phát triển phương pháp học tập, hoàn thiện tri thức và kỹ năng cần thiết để thích ứng với những thay đổi nhanh chóng của xã hội, đáp ứng yêu cầu phân luồng sau trung học cơ sở Bên cạnh đó, KHTN còn phối hợp với các môn Toán học, Công nghệ và Tin học để thúc đẩy giáo dục STEM hiệu quả.
Chương trình môn Khoa học Tự nhiên (KHTN) được thiết kế dựa trên sự kết hợp của các chủ đề khoa học như chất và sự biến đổi của chất, vật sống, năng lượng và sự biến đổi, cùng với các khía cạnh về Trái Đất và bầu trời Nó cũng bao gồm các nguyên lý và khái niệm chung về thế giới tự nhiên, thể hiện sự đa dạng, tính cấu trúc, tính hệ thống, sự vận động và biến đổi, cũng như sự tương tác trong tự nhiên.
Khung năng lực KHTN
Năng lực Khoa học Tự nhiên (KHTN) được thể hiện qua các yếu tố như nhận thức về KHTN, khả năng tìm hiểu tự nhiên và vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học Hành vi biểu hiện của năng lực này được chi tiết trong bảng 1.3.
Bảng 1.3 Khung năng lực KHTN [3]
Năng lực thành tố Chỉ số hành vi Qui ước
Nhận biết và nêu được tên các sự vật, hiện tượng, khái niệm, quy luật, quá trình của tự nhiên KH1.1
Trình bày các sự vật và hiện tượng, cũng như vai trò của chúng trong các quá trình tự nhiên, có thể được thực hiện thông qua nhiều hình thức biểu đạt khác nhau như ngôn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ và biểu đồ.
So sánh, phân loại và lựa chọn sự vật, hiện tượng, quá trình tự nhiên theo các tiêu chí khác nhau là một kỹ năng quan trọng trong nghiên cứu khoa học Phân tích đặc điểm của sự vật, hiện tượng và quá trình tự nhiên theo logic giúp hiểu rõ hơn về chúng Việc tìm kiếm từ khoá và sử dụng thuật ngữ khoa học chính xác là cần thiết để kết nối thông tin một cách logic và có ý nghĩa Cuối cùng, lập dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học là bước quan trọng để truyền đạt thông tin hiệu quả.
Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng
Trong quá trình thảo luận, việc nhận diện các mối quan hệ nguyên nhân - kết quả và cấu tạo - chức năng là rất quan trọng Học sinh cần phát hiện những điểm sai sót và thực hiện các chỉnh sửa cần thiết Đồng thời, việc đưa ra những nhận định phê phán liên quan đến chủ đề thảo luận cũng góp phần nâng cao chất lượng bài viết và hiểu biết của người tham gia.
Tìm hiểu tự nhiên bao gồm việc đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết Quá trình này đòi hỏi người nghiên cứu phân tích vấn đề để nêu ra những phán đoán chính xác và phát biểu các giả thuyết cần được điều tra.
Lập kế hoạch thực hiện là bước quan trọng trong việc xây dựng khung logic nội dung, bao gồm việc tìm hiểu và lựa chọn phương pháp phù hợp như quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn hoặc hồi cứu tư liệu Việc này giúp lập kế hoạch triển khai hiệu quả cho quá trình nghiên cứu.
Thực hiện kế hoạch bao gồm việc thu thập và lưu giữ dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm và điều tra Đánh giá kết quả thông qua phân tích và xử lý dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản, so sánh với giả thuyết, giải thích và rút ra kết luận Cần điều chỉnh khi cần thiết để đảm bảo tính chính xác của kết quả.
Việc viết và trình bày báo cáo cần sử dụng ngôn ngữ rõ ràng cùng với hình vẽ, sơ đồ và biểu bảng để diễn đạt quá trình và kết quả nghiên cứu Người viết phải có khả năng hợp tác với đối tác, thể hiện thái độ lắng nghe tích cực và tôn trọng ý kiến đánh giá của người khác Đồng thời, cần tiếp thu và giải trình một cách thuyết phục, bảo vệ kết quả tìm hiểu để đạt hiệu quả cao nhất trong quá trình thảo luận.
Ra quyết định và đề xuất ý kiến: đưa ra được quyết định và đề xuất ý kiến xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu KH2.5
Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học
Nhận ra, giải thích được vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức
Dựa trên các dữ liệu điều tra và hiểu biết hiện có, cần đề xuất và thực hiện các giải pháp nhằm bảo vệ môi trường, thích ứng với biến đổi khí hậu, đồng thời hình thành hành vi và thái độ phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững.
Những yêu cầu thiết kế và tổ chức dạy học môn KHTN phát triển năng lực
Trong dạy học Khoa học Tự nhiên (KHTN), nội dung kiến thức không chỉ là mục tiêu mà còn là phương tiện để phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh Để đạt được những mục tiêu này, việc tổ chức dạy học KHTN cần tuân thủ những yêu cầu nhất định.
Để đảm bảo hiệu quả trong giáo dục, các năng lực cần hình thành ở người học cần được xác định rõ ràng, đóng vai trò là tiêu chuẩn đánh giá kết quả học tập Mục tiêu dạy học phải diễn đạt một cách tường minh các chỉ số hành vi của các năng lực thành tố mà học sinh cần bồi dưỡng và phát triển Những chỉ số hành vi này được cụ thể hóa từ bảng cấu trúc năng lực, giúp định hướng cho quá trình giảng dạy và học tập.
Cần thiết phải tổ chức một chuỗi hoạt động tìm tòi và khám phá, kết hợp giữa trí tuệ và thực hành, nhằm ứng dụng vào thực tiễn và đáp ứng các mục tiêu năng lực đã được xác định.
- Tăng cường việc tập theo nhóm, cộng tác, chia sẻ nhằm phát triển nhóm năng lực xã hội
Cần tăng cường đánh giá quá trình học tập, không chỉ tập trung vào việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức mà còn chú trọng vào việc đánh giá khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong các tình huống ứng dụng khác nhau của Khoa học Tự nhiên Việc đánh giá này nên được thực hiện liên tục trong suốt quá trình học.
Để thiết kế tiến trình dạy học phát triển năng lực, giáo viên cần xác định rõ các yếu tố cấu thành bài học như mục tiêu dạy học, tổ chức hoạt động học và kiểm tra đánh giá Tất cả các yếu tố này phải dựa trên cấu trúc năng lực mà giáo viên muốn phát triển cho học sinh.
Mục tiêu học cần được xác định rõ ràng thông qua các mục tiêu của hoạt động học Những mục tiêu này sẽ giúp giáo viên định hướng các hoạt động học hiệu quả và đánh giá quá trình thực hiện mục tiêu của học sinh.
THI Ế T K Ế T Ổ CH Ứ C D Ạ Y H Ọ C CH Ủ ĐỀ “ĐÈN HỌ C
Mô tả chủ đề
TÊN CHỦ ĐỀ: ĐÈN HỌC THAY ĐỔI CƯỜNG ĐỘ SÁNG
Thị giác là giác quan quan trọng nhất trong năm giác quan của con người, với khoảng 80% thông tin đến não được tiếp nhận qua thị giác Tuy nhiên, theo Bản đồ Thị lực của Ủy ban Phòng chống Mù lòa Quốc tế (IAPB) năm 2015, trên toàn cầu có khoảng 253 triệu người bị suy giảm thị lực, trong đó Việt Nam có hơn 2,5 triệu người, chiếm khoảng 2,83% dân số Dự báo của các nhà nghiên cứu từ Hãng thông tấn quốc tế (UPI) cho thấy đến năm 2050, số người bị hạn chế thị lực có thể lên tới 588 triệu, tạo ra gánh nặng cho xã hội Suy giảm thị lực gây ra nhiều bất tiện trong cuộc sống hàng ngày, và khi thị lực giảm, việc chăm sóc mắt chỉ giúp duy trì mà không thể phục hồi như ban đầu.
Thị lực của chúng ta có thể suy giảm do nhiều nguyên nhân, trong đó điều kiện chiếu sáng không đạt chuẩn là một yếu tố quan trọng Ánh sáng mạnh khiến đồng tử co lại, trong khi ánh sáng yếu làm đồng tử giãn ra, ảnh hưởng đến khả năng điều tiết ánh sáng của mắt Việc sinh hoạt trong môi trường thiếu hoặc thừa ánh sáng trong thời gian dài có thể dẫn đến các bệnh về thị lực Do đó, cần có sự tư vấn của chuyên gia khi bố trí ánh sáng cho không gian sống để bảo vệ mắt và đạt hiệu quả chiếu sáng tốt nhất Đèn bàn là một công cụ hữu ích trong học tập và làm việc, nhưng cần kiểm tra xem mức sáng của đèn có phù hợp cho mắt hay không và liệu chúng ta có thể điều chỉnh độ sáng đó.
Thiết kế và chế tạo mô hình đèn học điều chỉnh cường độ sáng để phù hợp với nhu cầu của người sử dụng
1 Mô hình đèn học sử dụng nguồn điện một chiều với thiết kế nhỏ gọn
Th ự c tr ạ ng suy gi ả m th ị l ự c
2 Người sử dụng có thểđiều chỉnh tối thiểu 02 mức sáng có thể phân biệt độ sáng khi quan sát bằng mắt
3 Cường độ sáng tối đa của đèn nằm trong giới hạn phù hợp đểđọc sách;
4 Thiết bị hoạt động ổn định và an toàn;
5 Chi phí chế tạo mô hình đèn học tiết kiệm (giá thành rẻ)
Sau khi xác định nội dung kiến thức cho chủ đề, chúng tôi đã xây dựng 5 yêu cầu sản phẩm cho mô hình đèn học của học sinh Qua việc tổ chức dạy học, giáo viên hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ chế tạo sản phẩm phù hợp với yêu cầu, từ đó giúp học sinh chiếm lĩnh kiến thức và kỹ năng liên quan, đồng thời phát triển năng lực cốt lõi Sự kết nối giữa nhiệm vụ, kiến thức và thiết kế được thể hiện trong hình 2.3.
Để chế tạo sản phẩm đáp ứng yêu cầu số 1, học sinh cần tìm hiểu về nguồn điện một chiều và một số nguồn phổ biến, từ đó lựa chọn loại nguồn điện phù hợp Đồng thời, học sinh cũng cần thiết kế đèn học và lắp ráp sao cho mô hình vừa nhỏ gọn vừa đáp ứng nhu cầu sử dụng.
Yêu cầu số 2 yêu cầu học sinh nắm vững nguyên lý hoạt động của đèn học, đồng thời tìm hiểu và áp dụng kiến thức về điện trở, định luật Ohm cùng với các mạch điện song song và nối tiếp để có thể vẽ sơ đồ mạch điện với các thiết bị phù hợp.
Trong quá trình thiết kế mô hình đèn học, việc lựa chọn công suất và số lượng bóng đèn đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng các yêu cầu của mô hình Để đảm bảo đèn hoạt động ổn định và an toàn, cần chú ý đến các yếu tố này.
Học sinh cần áp dụng kiến thức về hiệu điện thế, cường độ dòng điện và định luật Ohm để tính toán và thiết kế mạch điện, đảm bảo các thiết bị hoạt động chính xác và hiệu quả.
Giá trị định mức 36 đảm bảo sự tiếp xúc điện giữa các mối nối và độ chắn chắc của các bộ phận trong quá trình lắp ráp và chế tạo sản phẩm.
Yêu cầu số 5 yêu cầu học sinh lựa chọn nguyên vật liệu và thiết kế một cách tối ưu nhằm đảm bảo sản phẩm đáp ứng đầy đủ tiêu chí của giáo viên, đồng thời tiết kiệm chi phí chế tạo.
Vị trí trong chương trình
Môn chủđạo: Khoa học tự nhiên
Chủđề khoa học: Chất và sự biến đổi
• Đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song
- Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng cản trở dòng điện trong mạch
Công thức tính điện trở của một đoạn dây dẫn phụ thuộc vào độ dài, tiết diện và điện trở suất của vật liệu Đối với mạch điện một chiều, điện trở tương đương của các đoạn mạch nối tiếp được tính bằng tổng điện trở của từng đoạn, trong khi điện trở tương đương của mạch song song được tính theo công thức đảo ngược tổng của các điện trở.
Sử dụng công thức đã cung cấp để tính điện trở của một đoạn dây dẫn, cũng như điện trở tương đương của mạch một chiều khi nối tiếp hoặc song song trong những trường hợp đơn giản.
Để xây dựng định luật Ohm, thí nghiệm cho thấy rằng cường độ dòng điện qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó.
Trong thí nghiệm, chúng ta nhận thấy rằng trong mạch điện mắc nối tiếp, cường độ dòng điện là đồng nhất tại mọi điểm Ngược lại, trong mạch điện mắc song song, tổng cường độ dòng điện ở các nhánh bằng với cường độ dòng điện chạy qua mạch chính.
- Tính được cường độ dòng điện trong đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song, trong một số trường hợp đơn giản
- Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc nối tiếp
- Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc song song
Các kiến thức tích hợp
• Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế
Nội dung tích hợp trong chủđề: như đã đề cập ở bảng 2.4
Trong chương trình Khoa học Tự nhiên lớp 9, nội dung về điện bao gồm các khái niệm như điện trở, định luật Ohm, mạch điện một chiều mắc nối tiếp và song song, cũng như năng lượng và công suất điện Nội dung này chiếm 7% tổng thời gian học KHTN, tương đương với 10 tiết trong tổng số 140 tiết học.
Chủ đề STEM “Đèn học thay đổi cường độ sáng” được thiết kế nhằm dạy các khái niệm điện trở, định luật Ohm, và các mạch điện một chiều mắc nối tiếp và song song trong chương trình KHTN lớp 9 Nội dung này đáp ứng hầu hết các yêu cầu trong chương trình điện lớp 9, vì vậy chúng tôi đề xuất thời gian học cho chủ đề này là 8 tiết, kèm theo bài tập về nhà, theo tiến trình thực hiện như hình 2.4.
Hình 2.4 Tiến trình thực hiện dự án
Mục tiêu
Bảng 2.7 Mục tiêu dạy học chủđề STEM
STT Mục tiêu Mã NL
Bước đầu tiên trong việc giải quyết vấn đề là thu thập thông tin liên quan từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm kiến thức và phương pháp cần thiết Việc này giúp tạo nền tảng vững chắc để tìm ra giải pháp hiệu quả.
2 Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề: Lựa chọn phương án tối ưu, lập kế hoạch thực hiện GQ2.3
3 Thực hiện giải pháp: Thực hiện được giải pháp trong đó huy động ít nhất hai kiến thức, hai phép đo,… để giải quyết vấn đề GQ3.2
Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết vấn đề trong quá trình thực hiện là rất quan trọng Việc này giúp phát hiện sai sót và khó khăn, từ đó đưa ra những điều chỉnh cần thiết để cải thiện hiệu quả công việc.
Năng lực đặc thù (năng lực KHTN)
STT Mục tiêu Mã NL
5 Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng cản trở dòng điện trong mạch KH 2.3
Để tính điện trở của một đoạn dây dẫn, cần áp dụng công thức phù hợp với loại mạch điện Trong mạch một chiều nối tiếp, điện trở tương đương được tính bằng tổng điện trở của các đoạn dây dẫn Ngược lại, trong mạch song song, điện trở tương đương được xác định bằng công thức nghịch đảo của tổng các điện trở Việc hiểu rõ cách tính toán này là cần thiết để áp dụng vào các bài toán thực tế trong điện học, như trong mạch điện đèn học và các trường hợp đơn giản khác.
Để xây dựng định luật Ohm, cần thực hiện thí nghiệm cho thấy cường độ dòng điện qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế hai đầu đoạn dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó.
Trong thí nghiệm, chúng ta rút ra rằng trong mạch điện nối tiếp, cường độ dòng điện là đồng nhất ở mọi điểm Ngược lại, trong mạch điện song song, tổng cường độ dòng điện ở các nhánh bằng với cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.
Tính được cường độ dòng điện trong đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song trong mạch điện đèn học và một số trường hợp đơn giản
Thiết kế mạch điện với ít nhất hai mức sáng sử dụng nguồn điện một chiều, kết hợp các linh kiện như đèn LED, điện trở và công tắc, nhằm đáp ứng yêu cầu của giáo viên.
11 Chế tạo được đèn học thay đổi được cường độ sáng KH3.2
Tiến trình hoạt động chung
Bảng 2.8 Tiến trình hoạt động
Sản phẩm học tập dự kiến của HS
+ ôn tập và khám phá kiến thức
+ GV đưa ra tình huống học tập cụ thể, từ đó đặt ra nhiệm vụ học tập cho HS
+ GV trao đổi về yêu cầu sản phẩm hướng dẫn HS về tiến trình thực hiện dự án.
Bản ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án và phân công công việc
Phiếu danh sách nhóm Phiếu tiếp nhận nhiệm vụ Phiếu tiêu chí đánh giá dự án
Giáo viên áp dụng kỹ thuật brainstorming để học sinh thảo luận về các đặc điểm thiết kế và kiến thức nền cần tìm hiểu nhằm thiết kế đèn học theo yêu cầu của sản phẩm đã nêu.
Bản tổng hợp các thông tin trình bày trên PHT1 về đèn học và yêu cầu kĩ thuật của đèn học, tiêu chuẩn chiếu sáng phòng học
+ HS thảo luận nhóm ôn tập kiến thức về phần điện đã học ở lớp 8 theo định hướng PHT 2 và trình bày kết quả trên bảng lớn
Bản trình bày kết quả thảo luận nhóm, bài giải của các bài tập vận dụng kiến thức cũ (trình bày trên bảng nhóm)
Nhận nhiệm vụ về nhà: GV giao nhiệm vụ cho cho các nhóm
42 tìm hiểu kiến thức và kĩ năng liên quan trước khi lập bản thiết kế sản phẩm
Tìm hiểu kiến thức nền
HS làm việc theo nhóm ở nhà theo định hướng của GV (phiếu làm việc nhóm số 1)
Bài báo cáo kiến thức.
Báo cáo kiến thức nền
HS báo cáo kiến thức tìm hiểu được theo yêu cầu của GV.
GV tổ chức cho học sinh thực hành thí nghiệm về tính cản trở dòng điện của điện trở, xây dựng định luật Ohm và đo cường độ dòng điện trong mạch nối tiếp và song song Học sinh cũng thực hiện kỹ thuật hướng dẫn bạn bè trong quá trình thí nghiệm, theo nội dung báo cáo của các nhóm.
HS làm các bài tập trong phiếu bài tập vận dụng (cá nhân)
Bản đánh giá phần trình bày của nhóm bạn.
Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến nhận xét của nhóm bạn
Bài viết này cung cấp kiến thức về điện trở và định luật Ohm, bao gồm cách mắc mạch điện một chiều theo kiểu nối tiếp và song song Ngoài ra, chúng tôi cũng trình bày kết quả thí nghiệm liên quan đến các mạch này trên các PHT để người đọc có cái nhìn rõ hơn về ứng dụng thực tiễn của lý thuyết.
Phiếu ghi nhận ý kiến số 1 Phiếu đánh giá số 1
HS làm các bài tập trong phiếu bài tập vận dụng theo cá nhân
Bài giải các bài tập vận dụng
Phiếu bài tập vận dụng
GV nhắc lại các kiến thức trọng tâm mà
HS cần lưu ý khi làm sản phẩm và hướng dẫn HS giải các bài tập vận dụng
Bài giải các bài tập vận dụng
Phiếu bài tập vận dụng
GV hướng dẫn HS lên ý tưởng thiết kế và giao nhiệm vụ lập phương án thiết kế cho HS
Bản ghi chép về ý tưởng thiết kế của nhóm
Lập phương án thiết kế
HS làm việc ở nhà theo nhóm
+ Xác định phương án khả thi nhất
Báo cáo phương án thiết kế
HS báo cáo theo yêu cầu của GV
Sau khi báo cáo xong, HS thống nhất các nội dung cần điều chỉnh trong bản thiết kế.
Bản ghi nhận ý kiến đóng góp, câu hỏi của GV và nhóm bạn
Bản thống nhất nội dung thảo luận.
Phiếu ghi nhận ý kiến số 2
Chế tạo sản phẩm 1 tiết 3, 4,
HS tiến hành làm sản phẩm, thử nghiệm và cải tiến mô hình đèn học để đáp ứng yêu cầu sản phẩm
Bài báo cáo quá trình và kinh nghiệm thi công sản phẩm.
Hoàn thiện sản phẩm 1 tuần
HS điều chỉnh bản thiết kế theo trao đổi và phương án thiết kế của nhóm
HS triển khai tiếp tục thi công và hoàn
Bản thiết kế sau điều chỉnh (nếu có);
Bài báo cáo quá trình và kinh
44 thiện sản phẩm theo bản thiết kế nghiệm thi công sản phẩm
Các nhóm báo cáo bản thiết kế và sản phẩm của mình
GV và HS cùng đánh giá sản phẩm và quá trình thực hiện dự án.
Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến nhận xét của nhóm bạn;
Bản đề xuất cải tiến đèn học;
Bản đánh giá sản phẩm và quá trình thực hiện dự án;
Hồ sơ học tập hoàn chỉnh
Phiếu ghi nhận ý kiến số 2, Phiếu đánh giá số
Phiếu đánh giá số 3 Phiếu đánh giá số 4.
Ma trận đánh giá
Bảng 2.9 Ma trận đánh giá năng lực
Công cụ thu nhận thông tin
Vị trí trong tiến trình dạy học
1 Tìm kiếm thông tin có liên quan đến vấn đề: Bước đầu thu thập thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ các nguồn khác nhau
Bài báo cáo kiến thức
Bảng tiêu chí tìm hiểu và báo cáo kiến thức
2 Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề: Lựa chọn phương án tối ưu, lập kế hoạch thực hiện
Bài thuyết trình Bản thiết kế
Bảng tiêu chí bản thiết kế
Thực hiện được giải pháp trong đó huy động ít nhất hai kiến thức, hai phép đo,… để giải quyết vấn đề
Thực hành làm sản phẩm
Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm
4 Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết vấn đề ngay trong quá trình thực hiện: Đánh giá các bước trong quá trình thực hiện, phát hiện sai sót, khó khăn và đưa ra những điều chỉnh
Thực hành làm sản phẩm
Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm
5 Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng cản trở dòng điện trong mạch
Bảng kiểm thao tác quan sát thí nghiệm 1 Đáp án PHT3
6 Tính được điện trở của một đoạn dây dẫn, điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song trong mạch điện đèn học và một số trường hợp đơn giản
Phiếu bài tập vận dụng Bản thiết kế sản phẩm Đáp án phiếu bài tập vận dụng Bảng tiêu chí bản thiết kế
7 Thực hiện thí nghiệm để xây dựng được định luật
Định luật Ohm cho biết cường độ dòng điện qua một dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây và tỷ lệ nghịch với điện trở của nó.
Bảng kiểm thao tác quan sát thí nghiệm 2 Đáp án PHT4
8 Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Trong đoạn mạch điện mắc nối tiếp, cường độ dòng điện là như nhau cho mọi điểm; trong đoạn mạch điện mắc song song, tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện chạy trong mạch chính
Bảng kiểm thao tác quan sát thí nghiệm 3 Đáp án PHT5
9 Tính được cường độ dòng điện trong đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song trong mạch điện đèn học và một số trường hợp đơn giản
Phiếu bài tập vận dụng Bản thiết kế sản phẩm Đáp án phiếu bài tập vận dụng
Bảng tiêu chí bản thiết kế
10 Thiết kế được mạch điện có ít nhất 02 mức sáng sử dụng nguồn điện một chiều và các linh kiện như đèn
LED, điện trở, công tắc,… đáp ứng yêu cầu của GV
Bản thiết kế Bài thuyết trình
Bảng tiêu chí bản thiết kế
11 Chế tạo được đèn học thay đổi được cường độ sáng
Thực hành làm sản phẩm
Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm
Danh sách phương tiện/học liệu dạy học
Bảng 2.10 Danh sách phương tiện/học liệu sử dụng
Tên phương tiện Sốlượng Lưu ý/ cách thức sử dụng
Bảng nhóm 01 cái/nhóm Dùng để ghi lại nội dung thảo luận nhóm Bút lông (màu xanh, đỏ, đen)
03 cây/nhóm Dùng để ghi lại nội dung thảo luận nhóm
Mỗi nhóm nhận được 3 màu bút
Giấy roki khổ A1 1 tờ/nhóm Sử dụng để vẽ bản thiết kế sản phẩm.
Hồ sơ học tập nhóm
Bộ/nhóm được sử dụng để lưu trữ các phiếu học tập, bao gồm phiếu danh sách nhóm, phiếu tiếp nhận nhiệm vụ và phiếu tiêu chí đánh giá Các phiếu học tập này giúp tổ chức và quản lý thông tin một cách hiệu quả.
1 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 1 bộ để xem câu hỏi và trả lời, ghi nhận kiến thức
1 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 1 bộ để xem câu hỏi và trả lời, ghi nhận kiến thức, ghi nhận kết quả thí nghiệm
Phiếu bài tập vận dụng
1 phiếu/HS Mỗi HS có 1 phiếu để hoàn thiện bài tập vận dụng theo yêu cầu của GV
1 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 1 bộ để xem nhiệm vụ học tập và ghi nhận kết quả làm việc của nhóm
1 phiếu/nhóm Mỗi nhóm có 1 phiếu để xem nhiệm vụ học tập và ghi nhận kết quả làm việc của nhóm
1 phiếu/nhóm Mỗi nhóm được phân công hướng dẫn các bạn thực hành thí nghiệm sẽ nhận được 1 phiếu gợi ý ứng với thí nghiệm mình được phân công
Phiếu ghi nhận ý kiến đánh giá số 1, 2
1 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 1 phiếu mỗi loại để ghi nhận ý kiến đóng góp của các nhóm.
5 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 4 phiếu (bằng với số nhóm bạn) mỗi loại để ghi nhận các ý kiến đóng góp dành cho nhóm bạn.
1 phiếu/nhóm Mỗi nhóm có 1 phiếu để ghi đánh giá kết quả làm việc của nhóm mình.
1 phiếu/HS Mỗi HS có 1 phiếu để ghi đánh giá kết quả làm việc của mình.
Bộ dụng cụ thực hành thí nghiệm
Bộ dụng cụ này bao gồm các thiết bị cần thiết để thực hiện thí nghiệm về tính cản trở của dòng điện, xây dựng định luật Ohm, và đo cường độ dòng điện trong mạch nối tiếp và mạch song song.
Tiến trình dạy học chi tiết
Bảng 2.11 Tiến trình dạy học chủđề
HOẠT ĐỘNG 1 –XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ
Hoạt động Hoạt động của GV Hoạt động của HS Đặt vấn đề
GV đặt vấn đề về thực trạng về tình trạng suy giảm thị lực
Thị giác là giác quan quan trọng nhất trong năm giác quan của con người, với khoảng 80% thông tin được tiếp nhận qua thị giác Tuy nhiên, theo Bản đồ Thị lực của Ủy ban Phòng chống Mù lòa Quốc tế (IAPB) năm 2015, có khoảng 253 triệu người trên toàn thế giới bị suy giảm thị lực Tại Việt Nam, hơn 2,5 triệu người, tương đương 2,83% dân số, đang gặp phải tình trạng này Các nhà nghiên cứu từ Hãng thông tấn quốc tế (UPI) dự đoán rằng con số này sẽ tiếp tục gia tăng trong tương lai.
Đến năm 2050, dự báo số người bị hạn chế thị lực có thể đạt 588 triệu, tạo ra gánh nặng toàn cầu Suy giảm thị lực không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống mà còn gây ra nhiều bất tiện trong sinh hoạt hàng ngày Việc chăm sóc mắt trở nên quan trọng hơn bao giờ hết khi thị lực giảm sút.
Hoạt động nhóm theo yêu cầu của GV
Lắng nghe và thảo luận
49 duy trì chứ không thể làm tăng thị lực lại như lúc ban đầu.”
+ Nêu sự ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng đến thị lực:
Thị lực của chúng ta có thể suy giảm do nhiều nguyên nhân, trong đó điều kiện chiếu sáng không đạt chuẩn là một yếu tố quan trọng Ánh sáng mạnh sẽ làm đồng tử co lại, trong khi ánh sáng yếu khiến đồng tử giãn ra để điều tiết Việc sinh hoạt lâu dài trong môi trường thiếu hoặc thừa ánh sáng có thể gây ra các bệnh về thị lực Do đó, khi thiết kế ánh sáng cho không gian sống, cần tham khảo ý kiến của chuyên gia để đảm bảo hiệu quả chiếu sáng và bảo vệ sức khỏe mắt.
Để đáp ứng nhu cầu thực tiễn trong học tập và làm việc, một chiếc đèn học với khả năng điều chỉnh mức độ sáng là rất cần thiết Việc này giúp tạo ra môi trường chiếu sáng lý tưởng, nâng cao hiệu quả học tập và làm việc.
▪GV chia lớp thành 5 nhóm, tổ chức cho
HS hoạt động theo nhóm dự án từ 6 – 8
HS Mỗi nhóm bầu nhóm trưởng và thư kí
GV giới thiệu về nhiệm vụ của dự án, đó là chế tạo một mô hình đèn học có khả năng thay đổi cường độ sáng Đồng thời, GV cũng thông báo các yêu cầu cần thiết đối với sản phẩm của dự án này.
1 Mô hình đèn học sử dụng nguồn điện một chiều với thiết kế nhỏ gọn
HS lắng nghe, ghi chú lại vào phiếu nhiệm vụ, thảo luận với GV về những điều chưa rõ
2 Người sử dụng có thể điều chỉnh tối thiểu 02 mức sáng có thể phân biệt độ sáng khi quan sát bằng mắt
3 Cường độ sáng tối đa của đèn nằm trong giới hạn phù hợp để đọc sách;
4 Thiết bị hoạt động ổn định và an toàn;
5 Chi phí chế tạo mô hình đèn học tiết kiệm (giá thành rẻ)
▪ GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào phiếu học tập:
✓ Bước 2 Tìm hiểu kiến thức, kỹ năng liên quan;
✓ Bước 3 Lập phương án thiết kế và báo cáo;
✓ Bước 5 Báo cáo và đánh giá sản phẩm
▪ GV thông báo, phân tích và thống nhất với HS các tiêu chí đánh giá sản phẩm và dự án (bảng tiêu chí đánh giá).
Thảo luận về yêu cầu sản phẩm
GV tổ chức buổi brainstorming cho học sinh để thảo luận về các đặc điểm thiết kế và kiến thức nền cần thiết cho việc thiết kế đèn học, phù hợp với yêu cầu của sản phẩm đã đề ra.
**Một sốcâu hỏi GV có thể đặt ra cho HS:
1 Yêu cầu số 1 liên quan đến nội dung kiến thức nào em đã học ở lớp 8?
2 Nguồn điện là gì? Kể tên các loại nguồn điện mà em biết?
HS tham gia hoạt động, trả lời câu hỏi của GV, ghi chú khi vào PHT1
3 Thế nào là nguồn điện một chiều?
Dòng điện trong mạch một chiều có chiều như thế nào?
4 Khi dùng nấu ăn, muốn đồ ăn không bị cháy khét, ta điều chỉnh bếp như thế nào?
5 Khi ở nhà, nếu đèn quá chói mắt, em sẽ làm gì?
6 Làm cách nào để thay đổi độ sáng của đèn học?
7 Số lượng bóng đèn có ảnh hưởng như thế nào đến độ sáng trong phòng?
8 Còn điều gì ảnh hưởng đến độ sáng của bóng đèn hay không? Thiết bị nào giúp ta điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch?
9 Chúng ta lắp mạch như thế nào để có thế bật - tắc một số lượng bóng đèn nhất định?
10 Có các cách mắc mạch nào? Cách mắc mạch nào sẽ tiết kiệm và tiện lợi hơn?
11 Điều gì giúp cho thiết bị hoạt động ổn định và an toàn?
12 Hiệu điện thế định mức và cường độ dòng điện định mức là gì? Vì sao cần quan tâm đến hai thông số này?
13 Nếu thiết bị có hiệu điện thế định mức nhỏ hơn hiệu điện thế của nguồn thì có cách nào để lắp mạch không?
14 Điện trở có vai trò gì?
15 Làm thế nào để xác định hiệu điện thế và cường đo dòng điện trong mạch? Mối quan hệ giữa hiệu điện thế, cường độ dòng điện và điện trở?
Giáo viên tóm tắt mối liên hệ giữa yêu cầu sản phẩm, kiến thức cần tìm hiểu và yêu cầu thiết kế, đồng thời đưa ra các gói kiến thức cần tìm hiểu trong chủ đề này.
- Đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện;
- Đoạn mạch nối tiếp – song song Ôn tập kiến thức
GV tổ chức thảo luận nhóm cho học sinh nhằm giải quyết các bài tập thực tiễn, giúp ôn tập kiến thức về dòng điện, nguồn điện, mạch điện đơn giản, cường độ dòng điện và hiệu điện thế.
**Cách th ức tổ chức:
✓ GV chia lớp thành 6 nhóm, mỗi nhóm được phát phiếu PHT2 và bảng nhóm, bút lông
✓ Thời gian thảo luận: 10 phút.
✓ Hết thời gian thảo luận, các nhóm treo kết quả thảo luận lên bảng để cả lớp cũng quan sát.
▪ GV nhận xét và nhắc lại các kiến thức trọng tâm cho HS
HS thảo luận nhóm hoàn thành các bài tập trong
PHT2 và trình bày vào bảng nhóm
Nhận nhiệm vụ về nhà
▪ GV giao nhiệm vụ cho cho các nhóm tìm hiểu kiến thức và kĩ năng liên quan trước khi lập bản thiết kế sản phẩm.
▪GV thông báo các kiến thức nền cần tìm hiểu đã được phân thành nhiệm vụ cho các nhóm và kiến thức bao gồm:
Nhận phiếu PLVN1, ghi nhận thông tin vào phiếu tiếp nhận nhiệm vụ Lắng nghe và trao đổi với GV khi cần
✓ Đoạn mạch một chiều nối tiếp – song song
▪ GV nhắc lại nhiệm vụ của mỗi nhóm và định hướng chung:
- Mỗi nhóm có 1 nhiệm vụ tìm hiểu gói kiến thức;
- Hình thức trình bày: trình chiếu Powerpoint;
- Thời gian báo cáo và trả lời câu hỏi của mỗi nhóm là 8 phút (cụ thể ghi rõ ở phiếu làm việc nhóm số 1);
Mỗi nhóm sẽ hoàn thiện nội dung kiến thức tương ứng vào phiếu học tập cá nhân trong từng phần báo cáo, sau đó sẽ tiến hành kiểm tra đánh giá với nhiều hình thức khác nhau.
HOẠTĐỘNG 2 - NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN
VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
Nghiên cứu kiến thức nền
Học sinh làm việc nhóm tại nhà trước buổi học để nghiên cứu kiến thức được phân công dưới sự hướng dẫn của giáo viên qua PLVN1 và tài liệu hỗ trợ học tập Sau đó, các em chuẩn bị nội dung để báo cáo trên lớp Buổi báo cáo được chia thành hai phần: buổi hai kéo dài 90 phút và buổi ba 45 phút, trong đó các nhóm lần lượt trình bày theo tiến trình dự án đã được giáo viên thông báo Đồng thời, giáo viên tổ chức các hoạt động khám phá và thí nghiệm thực hành để học sinh có cơ hội tìm hiểu kiến thức một cách sâu sắc hơn.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
▪ GV ổn định HS theo các nhóm và thông báo cách thức hoạt động của các nhóm trong tiết hôm nay theo PLVN2
** Chuẩn bị của mỗi nhóm: file trình chiếu, máy tính hoặc usb (nếu có).
Lắng nghe và quan sát
GV đã phân công các nhóm báo cáo theo tiến trình dự án đã thông báo trước đó Trong khi một nhóm trình bày, các nhóm khác sẽ nhận xét và đặt câu hỏi cho phần trình bày đó.
✓ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm là 6 phút
✓ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi là
✓ Nhóm nhận xét ghi nhận ý kiến của nhóm mình vào phiếu đánh giá số 1
✓ Thư kí các nhóm báo cáo ghi nhận ý kiến đóng góp của các bạn vào phiếu ghi nhận ý kiến số 1
Trong quá trình nhóm bạn thực hiện báo cáo, mỗi học sinh cần ghi chú nội dung kiến thức vào phiếu học tập và đồng thời ghi lại những thắc mắc, câu hỏi nếu có.
Báo cáo kiến thức về Điện trở
▪GV điều phối cho nhóm 1 báo cáo kiến thức chủ đề điện trở
▪GV phát PHT3 cho HS ghi nhận kiến thức.
Trong quá trình nhóm 1 trình bày thí nghiệm về tính cản trở dòng điện của điện trở, giáo viên đã phát dụng cụ cho các nhóm khác thực hành theo.
**Xem thêm ởphầnĐáp án PHT3
HS ngồi theo nhóm và tham gia buổi báo cáo, ghi chú nội dung vào các học liệu tương ứng
Báo cáo kiến thức về Định luật Ohm
▪ GV điều phối cho nhóm 2, 3 báo cáo kiến thức chủ đề định luật Ohm
▪GV phát PHT4 cho HS ghi nhận kiến thức.
HS ngồi theo nhóm và tham gia buổi báo cáo, ghi chú nội dung vào các học liệu tương ứng
GV hướng dẫn học sinh thực hiện thí nghiệm xây dựng định luật Ohm, đồng thời hướng dẫn bạn bè theo quy trình thí nghiệm được nêu trong báo cáo nhóm.
3 Nhóm 2 và nhóm 3 sẽ làm nhiệm vụ trợ giảng cho GV để hướng dẫn các bạn thực hành thí nghiệm
**Xem thêm ở phầnĐáp án PHT4
Thực hành thí nghiệm và ghi nhận kiến thức vào
▪ GV cho các nhóm tiếp theo chuẩn bị báo cáo
▪ GV điều phối cho nhóm 4, 5 báo cáo kiến thức chủ đề mạch điện song song, mạch điện nối tiếp
▪GV phát PHT5 cho HS ghi nhận kiến thức
HS ngồi theo nhóm và tham gia buổi báo cáo, ghi chú nội dung vào các học liệu tương ứng