Thiết kế và tổ chức dạy học stem chủ đề “thời tiết” trong dạy học vật lý 10

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÝ

-----------------

MAI THỊ THU HIỀN

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ

“THỜI TIẾT” TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 10

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng, 2022

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÝ

-----------------

MAI THỊ THU HIỀN

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ

“THỜI TIẾT” TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 10

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành: Sư phạm Vật lý

Khóa học: 2018 – 2022

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Dụng Văn Lữ

Đà Nẵng, 2022

I

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô, bạn bè trong

Khoa Vật lý - Đại học sư phạm Đà Nẵng đã giúp đỡ tận tình nhóm để nhóm có thể hoàn

thành đề tài nghiên cứu này.

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Dụng Văn Lữ cùng với TS. Phùng

Việt Hải đã cung cấp tài liệu nghiên cứu, hướng dẫn tận tình từ lúc em hình thành ý

tưởng đến lúc hoàn thành xong đề tài nghiên cứu.

Em xin cảm ơn quý thầy cô giảng viên khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Đà

Nẵng truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, sự nhiệt huyết với nghề cho em trong suốt quá

trình học tập và làm đề tài nghiên cứu tại trường.

Em cũng xin cảm ơn đến Ban giám hiệu trường THPT Hòa Vang, quý thầy cô

tổ Vật lý, đặc biệt là cô Hoàng Châu Âu đã tạo điều kiện cho em tham dự, quan sát,

tiếp cận học sinh, phân tích tiến trình, thực nghiệm sư phạm tại trường, làm cơ sở để

hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp

Do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn nhiều hạn chế nên bài

nghiên cứu không thể không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, em rất mong được sự

thông cảm, góp ý và đánh giá chân thành của quý thầy cô và bạn bè để chúng em có thể

nâng cao kiến thức của bản thân, phục vụ tốt quá trình công tác của em sau này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, tháng 5 năm 2022

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

Mai Thị Thu Hiền

II

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................I

DANH MỤC VIẾT TẮT..............................................................................................V

DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ VI

DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................VIII

MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................3

3. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................................3

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................3

5. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................................4

6. Cấu trúc đề tài nghiên cứu........................................................................................4

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VỚI VIỆC PHÁT TRIỂN

NĂNG LỰC VẬT LÝ....................................................................................................5

1.1. Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông 2018................................5

1.1.1. Khái quát về giáo dục STEM ................................................................................5

1.1.1.1. Khái niệm STEM................................................................................................5

1.1.1.2. Giáo dục STEM..................................................................................................6

1.1.2. Các mức độ áp dụng STEM trong giáo dục ..........................................................6

1.1.3. Tiêu chí xây dựng bài học STEM..........................................................................8

1.1.4. Quy trình thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM ..........................................10

1.1.5. Một số phương pháp và kĩ thuật tổ chức dạy học nhằm phát triển năng lực Vật lý

của học sinh trong dạy học STEM ................................................................................13

1.1.5.1. Phương pháp 1: Dạy học dựa trên vấn đề ........................................................13

1.1.5.2. Phương pháp 2: Dạy học theo nhóm ................................................................14

1.1.5.3. Phương pháp 3: Dạy học dự án ........................................................................17

1.1.6. Đánh giá trong giáo dục STEM...........................................................................17

1.1.7. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM trong chương trình GDPT 2018 ...............21

1.2. Bồi dưỡng năng lực vật lý của học sinh trong dạy học STEM ..............................21

1.2.1. Năng lực ..............................................................................................................21

1.2.2. Khái niệm năng lực vật lý của học sinh .............................................................22

1.2.3. Cấu trúc năng lực vật lý.......................................................................................22

1.2.4. Đánh giá năng lực vật lý của học sinh trong việc tổ chức dạy học STEM .........24

III

KẾT LUẬN CHƯƠNG I ............................................................................................30

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ “THỜI TIẾT” TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

LỚP 10 THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬT LÝ CHO HỌC SINH

.......................................................................................................................................31

2.1. Xây dựng nội dung kiến thức chủ đề “Thời tiết” theo định hướng giáo dục STEM

.......................................................................................................................................31

2.1.1. Chủ đề: Ẩm kế khô – ướt ....................................................................................31

2.1.2. Chủ đề: Vũ lượng kế (Máy đo lượng mưa) ........................................................31

2.1.3. Chủ đề: Phong tốc kế (Máy đo tốc độ gió)..........................................................32

2.1.4. Chủ đề: Thiết bị cảnh báo lũ................................................................................34

2.2. Thiết kế chủ đề STEM “Thời tiết” .........................................................................35

2.2.1. Tên chủ đề ...........................................................................................................35

2.2.2. Mô tả chủ đề ........................................................................................................35

2.2.3. Mục tiêu...............................................................................................................36

2.2.3.1. Phát triển năng lực Vật lý.................................................................................36

2.2.3.2. Các năng lực chung ..........................................................................................38

2.2.3.3. Phát triển phẩm chất .........................................................................................38

2.2.4. Thiết bị và học liệu ..............................................................................................39

2.2.4.1. Chuẩn bị của giáo viên .....................................................................................39

2.2.4.2. Chuẩn bị của học sinh.......................................................................................66

2.2.5. Tiến trình dạy học................................................................................................66

2.2.5.1. Chuỗi các hoạt động theo chủ đề......................................................................66

2.2.5.2. Các hoạt động cụ thể ........................................................................................68

2.2.6. Công cụ đánh giá dạy học theo định hướng STEM ............................................83

2.2.6.1. Tiêu chí đánh giá năng lực Vật lý của HS........................................................83

2.2.6.1.1. Ẩm kế khô – ướt............................................................................................83

2.2.6.1.2. Vũ lượng kế ...................................................................................................86

2.2.6.1.3. Phong tốc kế ..................................................................................................89

2.2.6.1.4. Thiết bị cảnh báo lũ .......................................................................................91

2.2.6.2. Tiêu chí đánh giá sản phẩm..............................................................................94

2.2.6.2.1. Ẩm kế khô – ướt............................................................................................94

2.2.6.2.2. Vũ lượng kế ...................................................................................................95

2.2.6.2.3. Phong tốc kế ..................................................................................................95

IV

2.2.6.2.4. Thiết bị cảnh báo lũ .......................................................................................96

2.2.6.3. Tiêu chí đánh giá thiết kế sản phẩm.................................................................97

2.2.6.4. Tiêu chí đánh giá quá trình thực hiện dự án.....................................................98

2.2.6.5. Phiếu lấy ý kiến học sinh khi tham gia lớp học STEM....................................99

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ..........................................................................................100

CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................101

3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ...........................................................................101

3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm..........................................................................101

3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .....................................................................101

3.4. Quy trình thực nghiệm..........................................................................................101

3.5. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm.......102

3.6. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ...........................................................................102

3.7. Phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm............................................................103

3.8. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ...............................................................113

3.8.1. Đánh giá định tính .............................................................................................113

3.8.2. Đánh giá định lượng ..........................................................................................117

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ..........................................................................................129

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................131

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................133

PHỤ LỤC 1 ...............................................................................................................PLI

PHỤ LỤC 2 ............................................................................................................PLIII

V

DANH MỤC VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

CMCN Cách mạng công nghiệp

HS Học sinh

GV Giáo viên

TW Trung ương

Bộ GD và ĐT Bộ Giáo dục và Đào tạo

TT Thông tư

GDPT Giáo dục phổ thông

THPT Trung học phổ thông

KHTN Khoa học tự nhiên

PPDH Phương pháp dạy học

GD Giáo dục

OECD Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế

CNTT Công nghệ thông tin

HĐNGLL Hoạt động ngoài giờ lên lớp

NL Năng lực

CT Chương trình

NLVL Năng lực Vật lý

VL Vật lý

HV Hành vi

HĐ Hoạt động

SGK Sách giáo khoa

ĐH Đại học

CĐ Cao đẳng

VI

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1. 1. Ưu điểm và nhược điểm của dạy học theo nhóm........................................16

Bảng 1. 2. Công cụ thu thập thông tin để đánh giá quá trình trong giáo dục STEM....19

Bảng 1. 3. Bảng so sánh đánh giá năng lực và đánh giá kiến thức, kĩ năng.................19

Bảng 1. 4. Yêu cầu cần đạt và năng lực đặc thù của môn Vật lý..................................22

Bảng 1. 5. Các mức độ biểu hiện hành vi của NLVL...................................................24

Bảng 2. 1. Yêu cầu cần đạt chủ đề “Ẩm kế khô ướt” ...................................................31

Bảng 2. 2. Yêu cầu cần đạt chủ đề “Vũ lượng kế” .......................................................31

Bảng 2. 3. Yêu cầu cần đạt chủ đề “Phong tốc kế” ......................................................32

Bảng 2. 4. Yêu cầu cần đạt chủ đề “Thiết bị cảnh báo lũ” ...........................................34

Bảng 2. 5. Bảng thành tố phát triển NLVL...................................................................36

Bảng 2. 6. Thiết bị và dụng cụ cho mô hình ‘‘Ẩm kế khô ướt’’ ..................................39

Bảng 2. 7. Giải thích chức năng từng bộ phận bản thiết kế mô hình ẩm kế khô – ướt.41

Bảng 2. 8. Bảng tra cứu độ ẩm không khí.....................................................................43

Bảng 2. 9. Thiết bị và dụng cụ cho mô hình “Vũ lượng kế” ........................................46

Bảng 2. 10. Giải thích chức năng từng bộ phận của bản thiết kế mô hình vũ lượng kế

.......................................................................................................................................49

Bảng 2. 11. Các bước chế tạo mô hình vũ lượng kế .....................................................49

Bảng 2. 12. Thiết bị và dụng cụ cho mô hình “Phong tốc kế”......................................51

Bảng 2. 13. Thiết bị và dụng cụ cho mô hình “Phong tốc kế”......................................52

Bảng 2. 14. Các bước chế tạo mô hình phong tốc kế ...................................................53

Bảng 2. 15. Thiết bị và dụng cụ cho mô hình “Phong tốc kế” – Mô hình 2.................54

Bảng 2. 16. Giải thích chức năng từng bộ phận của bản thiết kế mô hình phong tốc kế -

Mô hình 2.......................................................................................................................58

Bảng 2. 17. Các bước chế tạo mô hình phong tốc kế - Mô hình 2 ...............................59

Bảng 2. 18. Thiết bị và dụng cụ cho mô hình “Thiết bị cảnh báo lũ” ..........................60

Bảng 2. 19. Giải thích chức năng từng bộ phận của bản thiết kế thiết bị cảnh báo lũ..63

Bảng 2. 20. Các bước chế tạo thiết bị cảnh báo lũ........................................................64

Bảng 2. 21. Chuỗi các hoạt động dạy học theo chủ đề .................................................66

Bảng 2. 22. Các vấn đề cần tìm hiểu của các mô hình chủ đề ‘Thời tiết’ ....................71

Bảng 2. 23. Bảng tiến trình dự án .................................................................................71

Bảng 2. 24. Tiêu chí đánh giá năng lực VL mô hình “Ẩm kế khô – ướt” ....................83

Bảng 2. 25. Tiêu chí đánh giá năng lực VL theo mô hình “Vũ lượng kế” ...................86

Bảng 2. 26. Tiêu chí đánh giá năng lực VL theo mô hình “Phong tốc kế” ..................89

Bảng 2. 27. Tiêu chí đánh giá năng lực VL theo mô hình “Thiết bị cảnh báo lũ” .......91

Bảng 2. 28. Tiêu chí đánh giá sản phẩm ẩm kế khô – ướt............................................94

Bảng 2. 29. Tiêu chí đánh giá sản phẩm vũ lượng kế...................................................95

Bảng 2. 30. Tiêu chí đánh giá sản phẩm phong tốc kế (ống pi-to) - Mô hình 1 ...........95

Bảng 2. 31. Tiêu chí đánh giá sản phẩm phong tốc kế - Mô hình 2 .............................96

VII

Bảng 2. 32. Tiêu chí đánh giá sản phẩm thiết bị cảnh báo lũ .......................................96

Bảng 2. 33. Tiêu chí đánh giá thiết kế sản phẩm ..........................................................97

Bảng 2. 34. Tiêu chí đánh giá quá trình thực hiện dự án ..............................................98

Bảng 2. 35. Phiếu khảo sát HS......................................................................................99

Bảng 3. 1. Biểu hiện của HS ứng với tiêu chí đánh giá NLVL ..................................113

Bảng 3. 2. Tiêu chí đánh giá các mức độ đạt được của NLVL của HS......................117

Bảng 3. 3. Biểu hiện NLVL của cả lớp.......................................................................118

Bảng 3. 4. Bảng quy đổi điểm dựa trên những biểu hiện năng lực Vật lý..................120

Bảng 3. 5. Bảng đánh giá sản phẩm............................................................................122

Bảng 3. 6. Bảng đánh giá thiết kế sản phẩm...............................................................124

Bảng 3. 7. Bảng kết quả khảo sát HS..........................................................................125

VIII

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1. 1. Chu trình STEM (theo https://www.knowatom.com) ...................................5

Hình 1. 2. Con đường giáo dục STEM trong nhà trường ...............................................8

Hình 1. 3. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM ...................................................11

Hình 1. 4. Quy trình thiết kế bài học STEM.................................................................11

Hình 1. 5. Tiến trình dạy học STEM ............................................................................12

Hình 1. 6. Sơ đồ tiến trình tổ chức dạy học kiến thức Vật lý theo định hướng giáo dục

STEM.............................................................................................................................12

Hình 1. 7. Sơ đồ giải quyết vấn đề................................................................................14

Hình 1. 8. Quy trình dạy học theo nhóm ......................................................................15

Hình 1. 9. Quy trình dạy học dự án ..............................................................................17

Hình 2. 1. Sơ đồ thiết kế mô hình ẩm kế khô – ướt......................................................41

Hình 2. 2. Sản phẩm minh họa mô hình ẩm kế khô – ướt ............................................46

Hình 2. 3. Sơ đồ thiết kế mô hình vũ lượng kế.............................................................48

Hình 2. 4. Sản phẩm minh họa mô hình vũ lượng kế ...................................................51

Hình 2. 5. Sơ đồ thiết kế mô hình phong tốc kế ...........................................................52

Hình 2. 6. Sản phẩm minh họa mô hình phong tốc kế..................................................54

Hình 2. 7. Sơ đồ thiết kế mô hình phong tốc kế (Mô hình 2).......................................58

Hình 2. 8. Sản phẩm minh họa mô hình máy đo tốc độ gió .........................................60

Hình 2. 9. Sơ đồ thiết kế thiết bị cảnh báo lũ ...............................................................63

Hình 2. 10. Sản phẩm minh họa thiết bị cảnh báo lũ....................................................66

Hình 3. 1. Học sinh đang trả lời câu hỏi đặt vấn đề do giáo viên đưa ra....................104

Hình 3. 2. GV hướng dẫn học sinh nghiên cứu kiến thức nền ...................................106

Hình 3. 3. Các nhóm thiết kế bản vẽ các mô hình ......................................................107

Hình 3. 4. Bản thiết kế của các nhóm.........................................................................107

Hình 3. 5. Nhóm 1 báo cáo bản thiết kế .....................................................................108

Hình 3. 6. Nhóm 2 báo cáo bản thiết kế .....................................................................108

Hình 3. 7. Nhóm 3 báo cáo bản thiết kế .....................................................................109

Hình 3. 8. Nhóm 4 báo cáo bản thiết kế .....................................................................109

Hình 3. 9. Các nhóm góp ý kiến và đặt câu hỏi giao lưu............................................110

Hình 3. 10. HS tiến hành chế tạo mô hình..................................................................111

Hình 3. 11. Các nhóm thuyết trình về mô hình ..........................................................112

Hình 3. 12. Mô hình hoàn chỉnh của các nhóm..........................................................113

Biểu đồ 3. 1. Biểu đồ về sự phát triển năng lực vật lý ở học sinh thông qua hoạt động

STEM...........................................................................................................................122

IX

Biểu đồ 3. 2. Biểu đồ về kết quả đánh giá sản phẩm của HS .....................................124

Biểu đồ 3. 3. Biểu đồ về kết quả đánh giá bản vẽ thiết kế..........................................125

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Trong thế kỉ 21 hiện nay, muốn đất nước theo kịp cách mạng công nghiệp 4.0

(CMCN) và “sánh vai với các cường quốc năm châu” thì phải có một nền kinh tế thật

thịnh vượng. Để có được điều đó cần phải dựa trên nền tảng của các ngành liên quan

đến Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Mà thế hệ trẻ - lực lượng lao động

trong tương lai chính là nhân tố để các ngành về công nghệp phát triển. Điều này đặt

ra cho ngành giáo dục nhiệm vụ cấp bách là cần chuẩn bị cho học sinh (HS) những kĩ

năng và kiến thức theo chuẩn toàn cầu để đáp ứng với nhu cầu hội nhập ngày càng cao.

Cho đến nay đã có rất nhiều quốc gia theo đuổi chương trình giáo dục STEM bởi họ

nhận thấy đó là hướng đi đúng và mang tính tất yếu trong bối cảnh cạnh tranh kinh tế

giữa các quốc gia trên thế giới.

Ở Mỹ, việc làm thuộc lĩnh vực STEM được dự báo mở rộng và phát triển nhanh

hơn so với việc làm thuộc lĩnh vực phi STEM. Tương tự tại Úc, ước tính 75% những

nghề phát triển nhanh nhất đòi hỏi kĩ năng và kiến thức về STEM. Như vậy, nguồn nhân

lực thuộc lĩnh vực STEM cũng đang trở nên rất cần thiết đối với các quốc gia khác đặc

biệt trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay. Các nghiên cứu cho thấy rằng khoa học, công

nghệ, kĩ thuật và toán đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các giá trị của cải

vật chất của mỗi quốc gia. Tuy nhiên không có nhiều học sinh theo đuổi lĩnh vực này

bởi học sinh không thấy được ý nghĩa của các môn học, không thấy được tính ứng dụng

và tính thực tiễn của kiến thức. Vì thế mà tồn tại mâu thuẫn giữa thực tiễn giáo dục và

thực tiễn cuộc sống đó là nhà trường thì dạy các môn học độc lập nhưng các vấn đề

ngoài thực tiễn cuộc sống con người cần phải giải quyết thì luôn mang tính phức hợp.

Giáo dục STEM khắc phục được các nhược điểm trên và giáo dục STEM đang dần trở

thành một xu hướng giáo dục mang tính toàn cầu [1].

Trong bối cảnh đó, Nghị quyết số 88/2014/QH13 được ban hành. Mục tiêu đổi

mới được Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội quy định: “Đổi mới chương trình,

sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất

lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề

nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục

phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hoà đức, trí, thể, mỹ và phát huy

2

tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh [1]. Tiếp nối với Nghị quyết thì Chỉ thị 16/CT-TTg

(04/5/2017) của Thủ tướng Chính phủ đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục chính là:

“Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm

tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong

đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học

(STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông” [3]. Chính vì thế,

chương trình Giáo dục phổ thông mới (TT32/BGDĐT, 26/12/2018) được Bộ giáo dục

ban hành theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh nhằm đáp ứng

yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nước trong thời đại toàn cầu hoá và cách

mạng công nghiệp mới [1]. Tổ chức triển khai giáo dục STEM trong trường phổ thông

đảm bảo đầy đủ tinh thần đổi mới nêu trên, hiện thực hóa tư tưởng đổi mới căn bản, toàn

diện giáo dục và đào tạo. Giáo dục STEM góp phần nâng cao chất lượng dạy học các

môn thuộc về STEM qua đó góp phần đổi mới giáo dục phổ thông. Bên cạnh đó đề cao

đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học, đề cao phong

cách học tập mới - học tập sáng tạo [2]. Chính vì vậy, giáo dục STEM đang được kỳ

vọng là bước đột phá mang lại hiệu quả to lớn trong trong công cuộc đổi mới, phát triển

của giáo dục Việt Nam.

Mục tiêu của GD STEM tương đồng với mục tiêu của chương trình GDPT mới

nhưng việc đưa STEM vào GDPT đang gặp một số khó khăn, ví dụ như: Quy định thi

cử, đánh giá chất lượng GD chưa phù hợp, sự hạn chế về nhận thức kĩ năng của đội ngũ

giáo viên, ... Trong việc dạy học giáo viên (GV) cần xác định rõ mục tiêu dạy học nhằm

phát triển năng lực nào cho HS và đánh giá được sự phát triển của NL đó (cụ thể phát

triển được các năng lực vật lý cho HS).

Nội dung chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” - Vật lý 10 là một

chương mà kiến thức được áp dụng rất nhiều vào cuộc sống xung quanh chúng ta. Kiến

thức của chương này sẽ giúp học sinh biết được các đặc tính, cấu trúc, chuyển động

nhiệt, một số tính chất vĩ mô của chất lỏng, sự chuyển thể, độ ẩm không khí.

Dự báo thời tiết là ứng dụng của khoa học và công nghệ để dự đoán trạng thái

của khí quyển trong một thời gian trong tương lai và một địa điểm nhất định. Con người

dùng dự báo thời tiết để có thể lên kế hoạch cho các hoạt động, hay tránh các thiên tai

do thời tiết gây ra. Đứng trước thực tế đó, nghiên cứu thực trạng liên quan đến thời tiết

3

hiện nay, tìm ra giải pháp cơ bản để dự báo tốt nhất, hạn chế thiệt hại đối với nước ta,

hướng tới một cuộc sống bình yên, an toàn cho bà con là công việc hết sức cấp thiết.

Với tất cả những lý do trên, tôi chọn đề tài: “Thiết kế và tổ chức dạy học STEM

chủ đề “Thời tiết” trong dạy học Vật lý 10” làm đề tài khóa luận.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Đề xuất được quy trình thiết kế chủ đề STEM theo hướng phát triển năng lực Vật lý

cho học sinh, sử dụng quy trình này để thiết kế chủ đề STEM “Thời tiết” và vận dụng

vào dạy học các bài học thuộc chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” - Vật lý

10 nhằm góp phần phát triển được năng lực Vật lý cho học sinh

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường phổ thông để đánh giá tính khả thi của chủ

đề đã xây dựng trong bồi dưỡng năng lực Vật lý của học sinh.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về giáo dục STEM; năng lực Vật lý trong chương trình giáo

dục phổ thông 2018.

- Thiết kế chủ đề STEM “Thời tiết” trong dạy học Vật lý 10

- Xây dựng được bộ công cụ đánh giá năng lực Vật lý của học sinh trong dạy học theo

chủ đề.

- Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi, hiệu quả của đề tài.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a. Đối tượng nghiên cứu

- Cơ sở lý luận về giáo dục STEM và tổ chức dạy học STEM trong trường trung học

phổ thông

- Hoạt động dạy và học STEM của giáo viên và học sinh về chủ đề “Thời tiết” cho học

sinh lớp 10

b. Phạm vi nghiên cứu

- Về kiến thức:

4

+ Bài 38: Sự chuyển thể của các chất (Vật lý 10)

+ Bài 39: Độ ẩm không khí (Vật lý 10)

- Về địa bàn: HS lớp 10 trường THPT trên địa bàn TP Đà Nẵng

- Về thời gian: Quá trình nghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 năm 2022 đến tháng 5

năm 2022

5. Phương pháp nghiên cứu

a. Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách GV và các tài liệu có liên

quan

- Nghiên cứu và nắm vững mục tiêu chung trong giáo dục, mục tiêu giáo dục của môn

Vật lý ở trường trung học hiện nay.

- Nghiên cứu khái niệm, quy trình tổ chức dạy STEM của GD cho HS hiện nay

b. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu, thiết kế bản vẽ, gia công mô hình liên quan đến chủ đề “Thời tiết” từ các thiết

bị đơn giản, rẻ tiền, dễ kiếm.

c. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Thực nghiệm dạy học STEM chủ đề “Thời tiết” trong dạy học Vật lý lớp 10.

6. Cấu trúc đề tài nghiên cứu

Ngoài các phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục thì nội dung

của bài nghiên cứu khoa học được chia làm 3 chương, trong đó:

• Chương 1. Cơ sở lí luận về giáo dục STEM với việc phát triển năng lực Vật lý

• Chương 2. Thiết kế chủ đề “Thời tiết” trong dạy học Vật lý 10 theo hướng bồi

dưỡng năng lực Vật lý cho học sinh

• Chương 3. Thực nghiệm sư phạm