Chính vì vậy Bộ Giáo dục và Đào tạo luôn hướng đến mục tiêu giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông và vận dụng được kiến thức, kĩ năng đó vào cuộc sống nhằm phục vụ cho quá trình tự h
Trang 1MỤC LỤC
I PHẦN MỞ ĐẦU 1
1 Lí do chọn đề tài 1
2 Mục đíchnghiên cứu 2
3 Phạm vi nghiên cứu 2
4 Phương pháp nghiên cứu 2
II PHẦN NỘI DUNG 2
1 Cơ sở lý luận 2
2 Thực trạng của hoạt động đổi mới phương pháp dạy học hiện nay 4
2.1 Những hạn chế của việc đổi mới phương pháp dạy – học 4
2.2 Giáo viên cần trang bị những gì ? 4
3 Khám phá ba định luật Newton với các cuộc đua bóng bay 5
III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 12
3.1 Kết luận 12
3.2 Đề xuất 13
3.2.1 Đối với bộ giáo dục và đào tạo 13
3.2.2 Đối với sở giáo dục và đào tạo 13
3.2.3 Đối với giáo viên 13
TÀI LIỆU THAM KHẢO 15
PHỤ LỤC 16
Phiếu chấm thi chế tạo ô tô chạy bằng bong bóng 16
I PHẦN MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài.
Chúng ta vẫn nghe nói: “ Giáo dục là quốc sách hàng đầu ” Tại sao vậy?
Bởi giáo dục là điều kiện tiên quyết góp phần phát triển kinh tế, ổn định chính trị xã hội và nâng cao chỉ số phát triển con người Chính vì vậy Bộ Giáo dục và Đào tạo luôn hướng đến mục tiêu giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông và vận dụng được kiến thức, kĩ năng đó vào cuộc sống nhằm phục vụ cho quá trình
tự học suốt đời, định hướng nghề nghiệp, biết phát triển nhân cách, có cá tính và
có đời sống tâm hồn phong phú, biết xây dựng các mối quan hệ xã hội để cuộc
Trang 2sống ý nghĩa hơn đáp ứng được thời kì công nghệ 4.0 và góp phần vào sự phát triển kinh tế của đất nước
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, mĩ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh.”1
Vì vậy việc tổ chức các hoạt động dạy học theo chương trình giáo dục phổ thông mới cần được tiếp cận, quan tâm, đặc biệt là dạy học theo định hướng giáo dục tích hợp STEM
Một trong những môn học có nhiều ứng dụng và gắn liền với cuộc sống là Vật
lý bởi nó là một môn khoa học thực nghiệm, nên việc áp dụng dạy học STEM giúp học sinh tìm hiểu được các định luật vật lý là cực kì phù hợp, đó là lí do tôi
chọn đề tài: “Khám phá ba định luật Newton với các cuộc đua bóng bay cho
học sinh lớp 10 ở trường THCS và THPT Nghi Sơn, Tĩnh Gia, Thanh Hóa”.
2 Mục đíchnghiên cứu.
Nghiên cứu quá trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM vào bàiBa định luật Niu-tơnnhằm phát huy tính tích cực, rèn luyện một số kỹ năng, phát
huy năng lực tự học cho học sinh
3 Phạm vi nghiên cứu.
Bài Ba định luật Niu-tơntrong sách Vật lí lớp 10 cho đối tượng học sinh
trường THCS và THPT Nghi Sơn, Tĩnh Gia, Thanh Hóa
4 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu các tài liệu về “ Phương pháp dạy học tích cực”, “ Giáo dục STEM”
- Nghiên cứu sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tham khảo
- Phương pháp kiểm tra, đánh giá bài làm và kết quả của học sinh để từ đó rút ra tính khả thi của đề tài, phương pháp thực nghiệm
II PHẦN NỘI DUNG.
1 Cơ sở lý luận
1.1 STEM là gì? 2 Giáo dục STEM là gì?
1Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông.
2tài liệu tập huấn: xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục stem trong trường trung hoch của bộ giáo dục và đào tạo
Trang 3- STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học)
Trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học; Technology là các vật thể, hệ thống hay quy trình bằng cách sử dụng vật liệu phù hợp, kiến thức, máy móc, kĩ thuật; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Mathematics là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác
- “Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có
STEM Science: Quá trình học theo STEM nhằm tìm tòi, hình thành nên kiến thức
STEM Engineering: Quá trình học theo STEM nhằm tạo ra sản phẩm.
1.2 Một số kĩ thuật thực hiện
1.2.1 Kĩ thuật “hợp tác nhóm” 4
Là một hình thức tổ chức dạy học, trong đó dưới sự tổ chức và điều khiển của giáo viên, học sinh được chia thành nhiều nhóm nhỏ liên kết lại với nhau thành một hoạt động chung, với phương thức tác động qua lại của các thành viên, bằng trí tuệ tập thể mà hoàn thành các nhiệm vụ học tập
3hiệp hội các giáo viên dạy khoa học Mỹ - NSTA
4Tài liệu tập huấn Phương pháp và kỹ thuật dạy học định hướng năng lực ở trường phổ thông
Trang 43 Kĩ thuật "Động não" 5
Động não (công não) là một kỹ thuật nhằm huy động những tư tưởng mới mẻ, độc đáo về một chủ đề của các thành viên trong thảo luận Các thành viên được
cổ vũ tham gia một cách tích cực, không hạn chế các ý tưởng (nhằm tạo ra "cơn lốc” các ý tưởng) Kỹ thuật động não do Alex Osborn (Mỹ) phát triển, dựa trên một kỹ thuật truyền thống từ Ấn độ
5 Kĩ thuật "Tia chớp" 6
Kỹ thuật tia chớp là một kỹ thuật huy động sự tham gia của các thành viên đối với một câu hỏi nào đó, hoặc nhằm thu thông tin phản hồi nhằm cải thiện tình trạng giao tiếp và không khí học tập trong lớp học, thông qua việc các thành viên lần lượt nêu ngắn gọn và nhanh chóng (nhanh như chớp!) ý kiến của mình
về câu hỏi hoặc tình trạng vấn đề
2 Thực trạng của hoạt động đổi mới phương pháp dạy học hiện nay
2.1 Những hạn chế của việc đổi mới phương pháp dạy – học
2.1.1 Đối với giáo viên
- Áp dụng dạy theo STEM đòi hỏi nhiều thời gian tổ chức, soạn bài, do
đó nhiều giáo viên ngại, sợ “cháy giáo án” nên chưa mạnh dạn áp dụng
- Cơ sở vật chất, thiêt bị, hạ tầng công nghệ thông tin còn thiếu nên việc ứng dụng công nghệ thông tin, các phương tiện dạy học chưa được rộng rãi
- Đổi mới hoạt động kiểm tra đánh giá chưa đạt hiệu quả cao
- Giáo viên chưa được tập huấn nhiều về dạy học theo STEM
2.1.2 Đối với học sinh
-Nhiều học sinh chưa mạnh dạn, chủ động trong học tập
- Nhiều học sinh chưa phát hiện được khả năng, sở thích, năng lực của mình
- Sống trong khu công nghiệp đang phát triển nên vẫn còn những học sinh ý thức học chưa cao, còn ham chơi, chưa định hướng nghề nghiệp cho bản thân
2.2 Giáo viên cần trang bị những gì ?
-Có năng lực về chuyên môn, năng lực tổ chức và quản lí học sinh
- Nghiên cứu các chủ đề có thể dạy theo hướng tích hợp STEM vào từng bài giảng cho phù hợp
- Tìm hiểu sở thích, khả năng của từng học sinh
- Tạo sự tin tưởng và rèn khả năng truyền cảm hứng cho học sinh
5https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/Các kĩ thuật dạy học tích cực
6https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/Các kĩ thuật dạy học tích cực
Trang 53 Khám phá ba định luật Newton với các cuộc đua bóng bay
STEM Science Đối tượng người học Học sinh lớp 10
Không gian thực hiện Lớp học
- Tiết 1: Tiến hành thí nghiệm khám phá định luật 3
và 2 của Newton
- Tiết 2: Tiến hành thí nghiệm khám phá định luật 1 Newton và tạo các sản phẩm
nhau( dài, tròn,…)
- Kéo
thành công lên không gian, bước đầu mang lại những hình ảnh theo dõi chất lượng nước biển ven bờ Đây là sản phẩm do 36 Thạc sĩ công nghệ vũ trụ trẻ của Việt Nam thực hành chế tạo thử nghiệm tại Nhật Bản.7
Tên lửa này hoạt động theo quy luật nào, những yếu tố nào ảnh hưởng đến sự hoạt độngđó?
Vấn đề cần giải
quyết
Làm việc nhóm với những thí nghiệm cho các nội dung sau:
- Tìm hiểu về sự chuyển động của tên lửa thông qua
cuộc đua tên lửa Cupid
- Sự chuyển động của tên lửa Cupid phụ thuộc vào
7https://vnsc.org.vn/vi/tin-tuc-su-kien/phong-thanh-cong-ve-tinh-microdragon
Trang 6những yếu tố : Lực tác dụng và khối lượng.
- Làm thế nào để thay đổi tốc độ và hướng chuyển
động của tên lửa Cupid
Các nhóm trình bày và lên ý tưởng tạo ra những chiếc xe chạy bằng bong bóng
- Tạo ra những sản phẩm
Các nội dung kiến
thức liên quan
Science:
+ Khoa học về vật liệu + ba định luật chuyển động của Newton + Quy trình các thực hành
Technology:
+ Các bước tạo sản phẩm
+ Lựa chọn vật liệu theo khoa học Engineering:
+ Quy trình thiết kế sản phẩm
Maths:
+ xử lý số liệu
+ Đo chiều dài, đo thời gian
+ Tính toán nguyên vật liệu
- Xác định vấn đề, thiết kế và tìm giải pháp
- Đánh giá hiệu quả của giải pháp thiết kế
- Nhận diện các hạn chế thiết kế
- Kĩ năng hợp tác nhóm
- Kĩ năng thuyết trình và giao tiếp hiệu quả Phương pháp dạy
học
- Phương pháp dạy học truy vấn
- Phương pháp dạy học theo dự án
- Phương pháp thực nghiệm
Học sinh tiếp cận và
giải quyết vấn đề như
thế nào?
Học sinh vận dụng quy trình nghiên cứu khoa học gồm cácbước :
1 Tìm hiểu thực tiễn, đề ra giả thiết
2 Kiểm chứng giả thiết thông qua thực nghiệm
3 Phân tích dữ liệu để rút ra kết luận
4 Báo cáo
Hoạt động 1: Nghiên cứu định luật 3.
Thử thách 1: Cuộc đua mũi tên Cupid
Mục tiêu: hãy tạo ra một mũi tên từ quả bóng bay có dạng dài, gầy và cho mũi tên bắn dọc theo một sợi dây nối giữa hai điểm
Trang 7Hướng dẫn:
- Thổi bong bóng dài, gầy lên rồi trang trí quả bóng giống mũi tên tùy theo ý
thích
- Xâu sợi dây qua ống hút và cố định hai đầu dây vào hai điểm neo( có thể
thay bằng hai người cầm)
- Gắn quả bóng vào ống hút
- Cho mũi tên bóng bắt đầu chuyển động từ điểm neo đầu Mũi tên có di
chuyển được đến điểm neo cuối không? ( Có thể gắn một hình trái tim ở điểm neo cuối cho thêm phần hấp dẫn) Hãy ghi lại kết quả và xác định khoảng cách đi được của từng mũi tên
1 2 3 4
Thông qua thử thách này học sinh sẽ:
- Thiết kế được hình dạng của mũi tên
- Biết được vì sao mũi tên lại chuyển động được.
- Tính chất của lực và phản lực.
Thông qua cuộc đua mũi tên Cupid trên chúng ta đã biết được chúng đi được bao xa Vậy những yếu tố nào làm ảnh hưởng đến sự chuyển động của mũi tên đó?
HS nghe và xác định vấn đề cần giải quyết Nếu có nhiều lực tác dụng thì mũi tên đi nhanh hơn Trọng lượng của mũi tên càng lớn thì đi chậm hơn Vì vậy lực tác dụng và khối lượng của mũi tên ảnh hưởng đến sự chuyển động của nó
Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật 2
Mục tiêu: Minh chứng cho gia tốc của vật phụ thuộc vào lực tác dụng và khối lượng của nó
Hướng dẫn:
- Xâu sợi dây qua ống hút và cố định hai đầu dây vào hai điểm neo( có thể
thay bằng hai người cầm)
- Gắn quả bóng tròn đã thổi vào ống hút
- Cho bóng bắt đầu chuyển động từ điểm neo đầu.
Thử thách 2: Khối lượng ảnh hưởng đến đường đi như thế nào?
Thay đổi khoảng cách giữa hai điểm neo để bóng không đi đến được điểm neo cuối
- Đo chu vi quả bóng được bơm căng.Đánh dấu và đo khoảng cách nó đi
được
- Thay đổi chu vi của quả bóng và đo khoảng cách nó đi được.
Trang 8
-Trình tự Chu vi quả bóng Khoảng cách bóng đi được Lần 1
Lần 2 Lần 3
- Giữ nguyên chu vi
- Thay đổi khối lượng bằng cách dán lên quả bóng ít mảnh giấy, que kem…
- Đo khoảng cách bóng đi được.
Thử thách 3: Khối lượng ảnh hưởng đến tốc độ như thế nào?
Đặt khoảng cách hai điểm neo tối thiểu mà bóng có thể đi đến được
- Đo chu vi của quả bóng bơm căng, cho nó chuyển động bắt đầu từ điểm
neo thứ nhất , đo thời gian nó đi đến điểm neo cuối
- Thay đổi chu vi quả bóng và làm tương tự trên.
Lần 1 Lần 2 Lần 3
Thông qua thử thách 2 và 3 này, học sinh sẽ:
- Biết được khối lượng ảnh hưởng đến tốc độ của vật.
- Biết khối lượng ảnh hưởng đến khoảng cách đi như thế nào.
Thử thách 4: Lực tác dụng ảnh hưởng như thế nào đến khoảng cách đi.
Các quả bóng có hình dạng khác nhau
Thay đổi khoảng cách giữa hai điểm neo để bóng không đi đến được điểm neo cuối
Cho các quả bóng cùng chuyển động cùng một lúc và bắt đầu tại cùng vị trí, đo khoảng cách đi được của chúng
Hình tròn
Hình trái tim
Thử thách 5: Lực tác dụng ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ.
Các quả bóng có hình dạng khác nhau
Đặt khoảng cách hai điểm neo tối thiểu mà bóng có thể đi đến được
Trang 9Cho các quả bóng cùng chuyển động cùng một lúc và bắt đầu tại cùng vị trí, đo thời gian đi được của chúng
Hình tròn
Hình trái tim
Thông qua thử thách 4 và 5 này, học sinh sẽ:
- Biết được lực ảnh hưởng đến tốc độ của vật.
- Biết lực ảnh hưởng đến khoảng cách đi như thế nào.
Thông qua các thử thách 2,3,4,5, học sinh sẽ:
- Biết gia tốc của một vật tỉ lệ thuận với lực tác dụng và tỉ lệ nghịch với
khối lượng của nó
- Biết tính chất của khối lượng.
- Biết nếu một vật có khối lượng lớn thì đi chậm hơn và phải cần lực lớn để
giúp nó di chuyển ( mức quán tính)
Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật 1.
- Các em đã làm gì để cho những quả bóng chuyển động trên dây?
- Vậy nếu các em không tháo sợi dây ( hay những cái kẹp) ở đầu của những
quả bóng khi đã được bơm căng thì quả bóng sẽ đứng yên
- Vậy quả bóng cần có lực tác dụng lên nó trước khi nó chuyển động trên
dây nghĩa là bị tác dụng của lực không cân bằng
Mục tiêu: Tác dụng lực không cân bằng lên quả bóng để bóng có thể chuyển động
Hướng dẫn:
- Thổi bong bóng có kích thước tùy theo ý thích và buộc kín miệng quả
bóng
- Xâu sợi dây qua ống hút và cố định hai đầu dây vào hai điểm neo( có thể
thay bằng hai người cầm)
- Gắn quả bóng vào ống hút
Thử thách 6: Tìm cách thay đổi lực tác dụng lên những quả bóng để thấy được
sự thay đổi tốc độ và hướng của quả bóng
HS nghe và thảo luận để tìm ra cách giải quyết vấn đề Có thể thay đổi độ nghiêng của sợi dây, hay thổi vào quả bóng…
Thông qua thử thách này, học sinh sẽ:
- Biết được quả bóng đứng yên hay chuển động đều khi nào và chuyển
động có gia tốc khi nào
Hoạt động 4:Thu kết quả.
- Các nhóm trình bày kết quả và nêu những điều đã rút ra được từ những
thực hành đó
- GV nhận xét quá trình và nhận xét kết quả học của từng cá nhân, từng
nhóm
- GV tổng kết lại những kiến thức cần nắm được.
Trang 10Hoạt động 5 Sáng tạo
Mỗi nhóm hãy làm một một chiếc xe ô tô bằng những dụng cụ, vật liệu sau:
4 Kết quả đã đạt được
Quá trình thực nghiệm và điều tra đánh giá trên đối tượng học sinh Ban đầu tôi giới thiệu bài học ở các lớp khảo sát, sau đó phát phiếu thăm dò ý kiến học sinh
Kết quả thu được qua việc thăm dò ý kiến 90 học sinh thuộc 2 lớp 10a5 và 10a6 năm học 2019-2020 được thể hiện qua bảng sau
đồng ý
Phân
1
Phương pháp dạy học theo STEM phù hợp
với nội dung bài học và khả năng học tập
của em?
Trang 11tập này.vì nó tạo cho em cảm giác học thoải
mái, được đứng, đi lại, làm việc
6
Giúp em có cơ hội phát triển năng lực thực
nghiệm, năng lực ngôn ngữ, năng lực giao
tiếp
Một số hình ảnh hoạt động của hoc sinh trong tiết học
Trang 12III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 3.1 Kết luận
Với việc áp dụng phương pháp dạy theo định hướng STEM tôi nhận thấy: Học sinh tích cực, tự giác, chủ động hơn, và có thể phát hiện được vấn đề cần giải quyết, cách giải quyết vấn đề; từ đó có thể hình thành nên kiến thức một cách sâu sắc hơn.và phát triển năng lực tự giải quyết vấn đề, trau dồi các phẩm chất linh hoạt,sáng tạo của các em
Việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay đang được áp dụng cho tất cả các cấp học, các môn học.Do đó, tùy thuộc từng cấp học, từng bộ môn để chúng
ta áp dụng đổi mới cho thích hợp Riêng đối với môn vật lí phải tích cực đổi mới hơn nữa, vì có như vậy thì không làm cho học sinh cảm thấy nhàm chán, không còn thấy khó trong các giờ học