Tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và dạy học theo định hướng giáo dục stem cho sinh viên khoa vật lý trường Cao đẳng Sư phạm Luang Nam Tha nước CHDCND Lào

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Touma LAUENGLADTHAVONG

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH THIẾT KẾ

VÀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHO

SINH VIÊN KHOA VẬT LÝ TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM

LUANG NAM THA NƯỚC CHDCND LÀO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Touma LAUENGLADTHAVONG

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH THIẾT KẾ

VÀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHO

SINH VIÊN KHOA VẬT LÝ TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM

LUANG NAM THA NƯỚC CHDCND LÀO

Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý

Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Cao Tiến Khoa

THÁI NGUYÊN - 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn về đề tài “Tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và

DH theo định hướng giáo dục STEM, cho SV khoa Vật lý trường Cao đẳng Sư Phạm

Luang Nam Tha nước CHDCND Lào.” là công trình nghiên cứu cá nhân của tôi trong

thời gian qua, tại trường ĐHSP Thái Nguyên. Mọi số liệu sử dụng phân tích trong

luận văn và kết quả nghiên cứu là do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách khách quan,

trung thực, có nguồn gốc rõ ràng và chưa được công bố dưới bất kỳ hình thức nào.

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu có sự không trung thực trong thông tin sử

dụng trong công trình nghiên cứu này

Thái nguyên, tháng 10 năm 2020

Tác giả

Touma LAUENGLADTHAVONG

ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được bài luận văn thạc sĩ này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận

tình của các thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và người thân. Tôi xin được

gửi lời cảm ơn chân thành tới những người đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sau sắc tới cố vấn của tôi, TS. Cao Tiến Khoa, đã tận

tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn

thành luận văn này.

Tôi xin gửi lời cảm ơn sau sắc tới các thầy giáo, cô giáo trong tổ Giáo dục Vật

lý, khoa Vật lý - Trường ĐHSP Thái Nguyên, đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt

thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Mặc dù tôi đã có rất nhiều cố gắng,

song khả năng có hạn nên bản luận văn không tránh khỏi những khiếm khuyết. Tôi

rất mong được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo và các bạn

đọc để luận văn được hoàn chỉnh hơn.

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới ban giám hiệu, các thầy cô giáo và các

SV khoa Vật lý trường Cao đẳng Sư Phạm Luang Nam Tha, nước CHDCND Lào đã

tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian dài học tập và nghiên cứu luận văn.

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN............................................................................................................... ii

MỤC LỤC ................................................................................................................... iii

DANH MỤC CÁC BẢNG ...........................................................................................vi

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH................................................................... vii

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

1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................................1

2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................3

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

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

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

6. Giả thuyết khoa học ...................................................................................................4

7. Đóng góp của đề tài ...................................................................................................4

8.Cấu trúc của luận văn..................................................................................................4

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN.......................................................5

1.1. Các nghiên cứu về DH với việc bồi dưỡng NLST .................................................5

1.1.1. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới ...................................................................5

1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam...............................................................................10

1.1.3. Các nghiên cứu ở Lào ........................................................................................14

1.2. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực ......................................................17

1.2.1. Khái niệm năng lực............................................................................................18

1.2.2. Cấu trúc năng lực...............................................................................................19

1.3. Năng lực sáng tạo .................................................................................................21

1.3.1. Một số khái niệm ...............................................................................................21

1.3.2. Cấu trúc năng lực sáng tạo.................................................................................22

1.3.3. Bồi dưỡng năng lực sáng tạo trong dạy nghề ....................................................24

1.4. Điều tra thực tiễn ..................................................................................................26

1.4.1. Mục đích điều tra ...............................................................................................26

iv

1.4.2. Đối tượng điều tra..............................................................................................26

1.4.3. Phương pháp điều tra .........................................................................................27

1.4.4. Kết quả điều tra..................................................................................................27

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ............................................................................................31

Chương 2: XÂY DỰNG KẾ HOẠCH DẠY HỌC THỰC HÀNH "THIẾT KẾ

VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ (NĂNG LƯỢNG NƯỚC)"

THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM ............................................................32

2.1. Phân tích nội dung thực hành thiết kế và tổ chức DH trong đào tạo GV .............32

2.1.1. Chương trình đào tạo trong Cao đằng Sự phạm................................................32

2.1.2. Mục tiêu chương trình năng lượng đối với SV Sư phạm ..................................33

2.1.3. Phân tích nội dung kiến thức về chủ để năng lượng nước.................................33

2.2. Đề xuất một số nội dung thực hành thiết kế và tổ chức DH theo định hướng giáo

dục STEM....................................................................................................................34

2.2.1. Xác định vấn đề và nghiên cứu kiến thức nền trong thực tiễn ..........................37

2.2.2. Xác định mục tiêu chủ đề trong hoạt động........................................................38

2.2.3. Hình thành ý tưởng STEM và cách giải pháp ...................................................39

2.2.4. Phát triển và chế tạo mô hình TN sáng tạo, đưa SV vào hoạt động tìm tòi và

khảo sát, định hướng hoạt động trải nghiệm và sản phẩm ..........................................40

2.2.5. Hoàn thiện thiết kế, thực nghiệm và đánh giá ...................................................41

2.3. Thiết kế tiến trình DH thực hành "thiết kế và tổ chức DH chủ đề (Năng lượng

nước)" trong đào tạo GV .............................................................................................41

2.3.1. Xác định vấn đề và nghiên cứu kiến thức nền trong thực tiễn ..........................41

2.3.2. Xác định mục tiêu chủ đề trong hoạt động........................................................41

2.3.3. Hình thành ý tưởng STEM và cách giải pháp ...................................................43

2.3.4. Phát triển và chế tạo mô hình TN sáng tạo, đưa SV vào hoạt động tìm tòi và

khảo sát, định hướng hoạt động trải nghiệm và sản phẩm ..........................................50

2.3.5. Hoàn thiện thiết kế, thực nghiệm và đánh giá................................................51

2.4. Xây dựng công cụ đánh giá NLST trong DH.......................................................51

2.4.1. Đánh giá NLST trong bài học............................................................................52

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ............................................................................................52

v

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.................................................................54

3.1. Tổ chức thực nghiệm sư phạm..............................................................................54

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm..................................................................54

3.1.2. Đối tượng và thời gian thực nghiệm..................................................................54

3.1.3. Phương pháp triển khai thực nghiệm.................................................................55

3.1.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm.........................................................................56

3.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm ..............................................................................57

3.2.1. Phân tích diễn biến hoạt động............................................................................57

3.2.2. Kết quả đánh giá định lượng về NLST của SV .................................................60

3.2.3. Kết quả thực nghiệm với cả nhóm SV...............................................................64

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ............................................................................................66

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................68

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................70

PHỤ LỤC

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Mẫu thiết kế bài học ................................................................................... 24

Bảng 2.1. Nội dung môn PPDH bộ môn vật lý 1,2 (Thiết kế tổ chức DH và TN ).... 32

Bảng 2.2. Kiến thức lĩnh vực STEM trong chủ đề ..................................................... 40

Bảng 2.3. Kiến thức lĩnh vực STEM làm TN trong chủ đề........................................ 43

Bảng 3.1. Bảng kiểm quan sát NLST và tổ chức thực hành TN của SV.................... 60

Bảng 3.2. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá NLST của SV. ........................................ 62

Bảng 3.3. Kết quả đánh giá NL thực nghiệm qua dự án. .......................................... 64

vii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH

Biểu đồ:

Biểu đồ 1.1. Kết quả điều tra phần PPDH và tình trạng GD. ......................................28

Biểu đồ 1.2. Kết quả điều tra phần PTDH và TN........................................................28

Biểu đồ 1.3. Kết quả điều tra phần Sự sử dụng ICT và kĩ thuật hiện đại....................29

Biểu đồ 1.4. Kết quả điều tra phần PPDH STEM .......................................................29

Biểu đồ 1.5. Kết quả điều tra kinh nghiệm và kiến thức nền trong qúa trình học

tập của SV Cao đằng Sư phạm.................................................................30

Hình:

Hình 1.1. Chu trình nghiên cứu giáo dục STEM.........................................................11

Hình 1.2. Các thành phần cấu trúc của năng lực .........................................................20

Hình 2.1. Sơ đồ 6 tiêu trí tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và DH GD STEM....36

Hình 2.2. Sơ đồ 5 quy trình tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và DH triển

khai GD STEM các chủ để Vật lý học .....................................................37

Hình 2.3. Sơ đồ quy trình hình thành ý tưởng triển khai STEM. ................................40

Hình 3.1. Tỉ lệ đánh giá Mr Saly .................................................................................63

Hình 3.2. Tỉ lệ đánh giá Mr Phonexay.........................................................................63

Hình 3.3.Tỉ lệ đánh giá Miss Phonethip ......................................................................64

viii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

PPDH : Phương pháp dạy học

CHDCND Lào : Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào

GD : Giảng dạy

CNTT : Công nghệ thông tin

GDPT : Giáo dục phổ thông

GV : Giáo viên

SV : Sinh viên

HS : Học sinh

KH : Khoa học

ST : Sáng tạo

THPT : Trung học phổ thông

TN : Thí nghiệm

NLST : Năng lực sáng tạo