Hướng dẫn học sinh tự học môn toán ở trường THPT bằng hình thức tổ chức hoạt động nhóm theo định hướng STEM

Vì vậy định hướng của đề tài tập trung nghiên cứu các giải pháp “ Hướng dẫn học sinh tự học môn Toán ở trường THPT bằng hình thức tổ chức hoạt động nhóm theo định hướng STEM” nhằm phát t

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

-

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC MÔN TOÁN

Ở TRƯỜNG THPT BẰNG HÌNH THỨC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHÓM THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM

LĨNH VỰC: TOÁN HỌC

Năm thực hiện: 2020- 2021

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG HOÀNG MAI

-

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC MÔN TOÁN

MỤC LỤC Trang

PHẦN I PHẦN MỞ ĐẦU

PHẦN 2: NỘI DUNG

1.2 Cơ sở thực tiễn và thực trạng vấn đề nghiên cứu 12

2 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN VÀ TRIỂN KHAI NỘI DUNG ĐỀ TÀI 17

2.1 Một số kinh nghiệm hướng dẫn HS tự học môn toán ở trường THPT bằng hình

2.1.1 Hướng dẫn học sinh nhận thức được tầm quan trọng của hoạt động học theo định

hướng STEM và để học sinh có thể vận dụng vào việc tự học theo nhóm 17 2.1.2 Hướng dẫn học sinh thực hành tự học, tự kiểm tra đánh giá theo định hướng STEM

2.1.3 Kinh nghiệm vận dụng đa dạng hình thức hoạt động nhóm theo định hướng STEM

với các kỹ thuật và PPDH tích cực khác để phát huy năng lực tự học của học sinh 36 2.1.4 Giải pháp kiểm tra đánh giá trong dạy học để kích thích tính tự học thông qua các chủ

Phương pháp, Kỹ thuật dạy học PP, KTDH

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài:

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện

giáo dục và đào tạo xác định “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ

bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực

của người học”; “Tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận

dụng kiến thức vào thực tiễn Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích

học tập suốt đời” Theo tinh thần đó, các yếu tố của quá trình giáo dục trong nhà

trường trung học cần được tiếp cận theo hướng đổi mới

Luật giáo dục điều 24 cũng xác định: “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động của học sinh phù hợp với từng đặc điểm của lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học ” Thực tế cho thấy xu thế chung của việc phát triển giáo dục thế giới hiện nay là hướng vào việc đào tạo những con người có năng lực góp phần vào sự tiến bộ xã hội Đồng thời góp phần vào phát triển nền văn minh nhân loại bằng khả năng sáng tạo, thích ứng và có đạo đức

Một trong những trọng tâm của việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là hướng vào người học, phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh Dạy học hợp tác theo nhóm là một phương pháp dạy học tích cực đã được nghiên cứu và áp dụng

có hiệu quả ở những nước phát triển Phương pháp này ở Việt Nam đang được ngành giáo dục quan tâm vì tác dụng đặc biệt của nó trong việc hình thành nhân cách con người mới năng động sáng tạo, có khả năng giao tiếp, năng lực hợp tác và năng lực thích ứng, trong đó chú trọng nhất là năng lực tự học Theo quan điểm dạy học tích cực, bản chất của học là tự học, nghĩa là người học luôn là chủ thể nhận thức, tác động vào nội dung học một cách tích cực, tự lực, chủ động và sáng tạo để đạt được mục tiêu học tập Hay nói cách khác, không ai học giúp cho người học được, vì thế muốn học được phải tự học Theo đó, quá trình hình thành kiến thức, kĩ năng, thái độ, chủ yếu là do HS tự thực hiện, còn môi trường học chỉ đóng vai trò trợ giúp Việc học chỉ có hiệu quả khi người học ý thức được việc học (có nhu cầu học tập) từ đó có động cơ, ý chí và quyết tâm để vượt qua những khó khăn, trở ngại trong học tập Tự học là một quá trình chủ thể nhận thức tác động một cách tích cực, tự lực, chủ động

và sáng tạo vào đối tượng học nhằm chuyển hoá chúng thành tài sản riêng, làm cho

chủ thể thay đổi và phát triển Đặc điểm cơ bản quan trọng không thể thiếu của tự học là sự tự giác và kiên trì cao, sự tích cực, độc lập và sáng tạo của HS tự mình thực

hiện việc học Như vậy, tự học là sự tích cực, tự lực, chủ động của chủ thể nhận thức trong hoạt động học, quá trình tự học do người học tự thực hiện (mang sắc thái cá nhân) Tuy nhiên, cần chú ý rằng với HS phổ thông để việc tự học đạt hiệu quả

thường cần phải có sự hướng dẫn, trợ giúp của GV hay người trợ giúp Theo đó, GV cần tạo ra môi trường để HS phát huy nội lực của mình trong quá trình khám phá kiến thức

Có thể nói là con người ai cũng phải tự học, do vậy trong cuộc đời của mỗi người bao giờ cũng có hoạt động tự học, song vấn đề quan trọng là tự học ở mức độ nào và tự học như thế nào, hướng tới học suốt đời

Mặt khác dạy học theo định hướng STEM ngày càng tỏ rõ thế mạnh và kích thích tư duy, phát triển năng lực cho học sinh Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì nhu cầu việc làm liên quan đến STEM ngày càng lớn, đòi hỏi ngành giáo dục cũng phải có những thay đổi để đáp ứng nhu cầu của xã hội Giáo dục STEM có thể tạo ra những con người đáp ứng được nhu cầu công việc của thế kỷ mới, có tác động lớn đến sự thay đổi nên kinh tế đổi mới Mặt khác dạy học theo định hướng

STEM với các tiêu chí: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực

tiễn Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo Giúp học sinh làm việc trong một nhóm kiến tạo là một

việc khó khăn, đòi hỏi tất cả giáo viên STEM ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh

Vì vậy định hướng của đề tài tập trung nghiên cứu các giải pháp “ Hướng dẫn học sinh tự học môn Toán ở trường THPT bằng hình thức tổ chức hoạt động nhóm theo định hướng STEM” nhằm phát triển năng lực cho học sinh đáp ứng

chương trình giáo dục phổ thông mới

2 Mục đích và phạm vi nghiên cứu

- Mục tiêu đề tài: Phát triển năng lực cho HS THPT đáp ứng chương trình

giáo dục phổ thông mới

- Phạm vi nghiên cứu: Vai trò, cách thức tổ chức hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học Toán theo định hướng STEM

3 Phương pháp nghiên cứu:

Điều tra, khảo sát, phân tích tổng hợp, thực nghiệm sư phạm

4 Các bước tiến hành nghiên cứu thực hiện đề tài

2 - Nội dung 2 Nghiên cứu lý thuyết và giải pháp Tháng 6-8/2020

3 - Nội dung 3: Thiết kế giải pháp, thực nghiệm Tháng

9/2020-3/2021

4 - Nội dung 4: Hoàn thiện Tháng 1-3/2021

5 Tính mới của đề tài:

- Trong sáng kiến kinh nghiệm này, tôi trình bày những kinh nghiệm cá nhân

về việc phát triển năng lực tự học tự chủ thông qua một số chủ đề STEM và trải nghiệm STEM Qua đó, tôi mong muốn đóng góp vào việc nâng cao chất lượng môn học Toán, hình thành cho HS những năng lực chung và năng lực chuyên biệt trong môn Toán nhằm đáp ứng yêu cầu định hướng của chương trình giáo dục phổ thông mới

- Đề tài đề cập đến nhiều giải pháp mới, trọn vẹn và hướng tới phát triển trên diện rộng cho nhiều đối tượng học sinh trên nhiều đơn vị khác nhau

- Đề tài đề cập đến nhiều phương pháp khác nhau hướng tới dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực chung và năng lực đặc thù Toán học cho học sinh một cách khoa học và logic

PHẦN 2: NỘI DUNG

1 CƠ SỞ KHOA HỌC

1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Yêu cầu của chương trình giáo dục tổng thể và đặc trưng môn toán:

 Vị trí của môn Toán trong Chương trình giáo dục phổ thông

Toán học có nhiều ứng dụng trong cuộc sống và trong các khoa học khác Những kiến thức và kĩ năng toán học cơ bản giúp con người giải quyết các vấn đề trong thực

tế cuộc sống một cách có hệ thống và chính xác, góp phần thúc đẩy xã hội phát triển Trong CT GDPT, Toán là môn học bắt buộc từ lớp 1 đến lớp 12 Nội dung giáo dục toán học được phân chia theo hai giai đoạn:

− Giai đoạn giáo dục cơ bản: Môn Toán giúp HS hiểu được một cách có hệ thống những khái niệm, nguyên lí, quy tắc toán học cần thiết nhất cho tất cả mọi người, làm nền tảng cho việc học tập ở các trình độ học tập tiếp theo hoặc có thể sử dụng trong cuộc sống hằng ngày

− Giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp: Môn Toán giúp HS có cái nhìn tương đối tổng quát về toán học, hiểu được vai trò và những ứng dụng của toán học trong thực tiễn, những ngành nghề có liên quan đến toán học để HS có cơ sở định hướng nghề nghiệp, cũng như có khả năng tự mình tìm hiểu những vấn đề có liên quan đến toán học trong suốt cuộc đời

 Mục tiêu của môn Toán: Chương trình môn Toán giúp HS đạt được các

mục tiêu chủ yếu sau: Hình thành và phát triển năng lực toán học bao gồm các thành

tố cốt lõi sau: năng lực tư duy và lập luận toán học; năng lực mô hình hoá toán học; năng lực giải quyết vấn đề toán học; năng lực giao tiếp toán học; năng lực sử dụng công cụ, phương tiện học toán Góp phần hình thành và phát triển ở HS các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung Có kiến thức, kĩ năng toán học phổ thông, cơ bản, thiết yếu; phát triển khả năng giải quyết vấn đề có tính tích hợp liên môn giữa môn Toán và các môn học khác để HS được trải nghiệm, áp dụng toán học vào thực tiễn

Có hiểu biết tương đối tổng quát về sự hữu ích của toán học đối với từng ngành nghề liên quan để làm cơ sở định hướng nghề nghiệp, cũng như có đủ năng lực tối thiểu để

tự tìm hiểu những vấn đề liên quan đến toán học trong suốt cuộc đời

 Yêu cầu cần đạt của môn Toán

- YCCĐ về phẩm chất chủ yếu và đóng góp của môn Toán trong việc bồi dưỡng phẩm chất cho HS Thông qua việc tổ chức các hoạt động học tập, môn Toán góp phần cùng các môn học và hoạt động giáo dục khác giúp HS rèn luyện tính trung thực, tình yêu lao động, tinh thần trách nhiệm, ý thức hoàn thành nhiệm vụ học tập; bồi dưỡng sự tự tin, hứng thú học tập, thói quen đọc sách và ý thức tìm tòi, khám phá khoa học

- YCCĐ về năng lực chung và đóng góp của môn Toán trong việc hình thành, phát triển các năng lực chung cho HS

- Môn Toán góp phần hình thành và phát triển năng lực tự chủ và tự học thông qua việc rèn luyện cho HS biết cách lựa chọn mục tiêu, lập được kế hoạch học tập, hình thành cách tự học, rút kinh nghiệm và điều chỉnh để có thể vận dụng vào các tình huống khác trong quá trình học các khái niệm, kiến thức và kĩ năng toán học cũng như khi thực hành, luyện tập hoặc tự lực giải toán, giải quyết các vấn đề có ý nghĩa toán học

- Môn Toán góp phần hình thành và phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác

- Môn Toán góp phần hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

YCCĐ về năng lực đặc thù và đóng góp của môn Toán trong việc hình

thành, phát triển các năng lực đặc thù cho HS

Môn Toán với ưu thế nổi trội, có nhiều cơ hội để phát triển năng lực tính toán thể hiện ở chỗ vừa cung cấp kiến thức toán học, rèn luyện kĩ năng tính toán, ước lượng, vừa giúp hình thành và phát triển các thành tố của năng lực toán

- Môn Toán góp phần phát triển năng lực ngôn ngữ

- Môn Toán góp phần phát triển năng lực tin học

- Môn Toán góp phần phát triển năng lực thẩm mĩ

Bên cạnh việc góp phần hình thành và phát triển ở HS các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung, một số năng lực đặc thù, môn Toán hướng đến năng lực toán học (biểu hiện tập trung nhất của năng lực tính toán) bao gồm các thành phần cốt lõi với các biểu hiện như sau:

- Năng lực tư duy và lập luận toán học

- Năng lực mô hình hoá toán học

- Năng lực giải quyết vấn đề toán học

- Năng lực giao tiếp toán học

- Năng lực sử dụng công cụ, phương tiện học toán

1.1.2 Yêu cầu đối với giáo viên trong việc tổ chức hoạt động dạy học và giáo dục

kĩ năng mới, vừa học hỏi được phương pháp để hình thành kiến thức, kĩ năng đó Các nhiệm vụ học tập có thể được thực hiện trên lớp hoặc ở nhà, không gói gọn trong phạm vi một tiết học Để hướng đến mục tiêu phát triển phẩm chất và năng lực đã đặt

ra trong bài học, ở mỗi hoạt động học cần xác định rõ các yếu tố: mục tiêu hoạt động, nội dung hoạt động, sản phẩm học tập của HS, cách thức tiến hành, phương án kiểm tra đánh giá mức độ mà HS đạt được mục tiêu do GV đã đề ra Trong quá trình tổ chức các hoạt động học, GV cần theo dõi, có những phương án hỗ trợ HS khi cần

là chủ thể của hoạt động học, là người chủ động tìm tòi, khám phá, phát hiện vấn đề

Có thể vận dụng phối hợp linh hoạt PP, KTDH theo hướng tìm tòi khám phá, kết hợp với các PPDH và KTDH tích cực, hiện đại có ưu thế trong việc phát triển phẩm chất, năng lực HS Vì vậy, trong dạy học, giáo dục phát triển phẩm chất, năng lực, việc lựa chọn PP, KTDH và giáo dục phát triển phẩm chất, năng lực phù hợp là yêu cầu đặc trưng, quan trọng

c Giáo viên chú trọng rèn luyện cho học sinh phương pháp học tập, nghiên cứu:

GV chú trọng rèn luyện cho HS phương pháp học tập, nghiên cứu là việc GV lưu tâm đến tầm quan trọng của phương pháp học tập, nghiên cứu ở HS, từ đó hướng dẫn HS kiên trì luyện tập để hình thành phương pháp học tập, nghiên cứu khoa học, phù hợp với đặc thù của từng môn học, hoạt động giáo dục, góp phần tạo ra sự phát triển năng lực tự chủ và tự học Tự học là một xu thế tất yếu, bởi vì quá trình giáo dục thực chất

là quá trình biến người học từ khách thể giáo dục thành chủ thể giáo dục (tự giáo dục) Tự học là mục tiêu cơ bản của quá trình dạy học Bồi dưỡng năng lực tự học là phương cách tốt nhất tạo ra động lực mạnh mẽ cho quá trình học tập Tự học giúp cho

HS có thể chủ động học tập suốt đời, học tập để khẳng định phẩm chất, năng lực và

để cống hiến

Yêu cầu này đòi hỏi GV phải hiểu được giá trị của phương pháp học tập, nghiên cứu và có tâm thế hướng dẫn phương pháp học tập, nghiên cứu cho HS bao gồm việc

giúp cho HS biết cách xây dựng kế hoạch học tập, biết cách đọc các tài liệu học tập,

biết cách tự tìm lại những kiến thức đã có, biết cách lắng nghe và ghi chép trên lớp, biết cách suy luận để tìm tòi và phát hiện kiến thức mới phù hợp trong các môn học

và hoạt động giáo dục; biết quy trình nghiên cứu khoa học… Bên cạnh đó, GV phải tạo cơ hội và môi trường phù hợp để giúp HS rèn luyện, biến những tri thức về phương pháp nêu trên thành năng lực tự chủ và tự học

d Giáo viên tăng cường phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác

GV tăng cường phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác là việc GV đầu tư vào việc kết hợp giữa hoạt động cá nhân với hoạt động nhóm, phát huy nỗ lực của chính

cá nhân trong hoạt động nhóm Điều này giúp HS có điều kiện để hình thành, phát triển cả về năng lực tự chủ và tự học lẫn năng lực giao tiếp và hợp tác

Yêu cầu này đòi hỏi GV phải có khả năng khuyến khích HS cố gắng tự lực, vừa độc lập, vừa hợp tác chặt chẽ với nhau trong quá trình tiếp cận, phát hiện và tìm tòi cái mới Lớp học trở thành môi trường giao tiếp thầy - trò và trò - trò nhằm vận dụng

sự hiểu biết và kinh nghiệm của từng cá nhân, của tập thể trong giải quyết các nhiệm

vụ học tập chung Bên cạnh đó, GV cũng cần có khả năng tổ chức dạy học hợp tác, đặc biệt là việc thảo luận trong dạy học hợp tác Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến mỗi cá nhân được bộc lộ, khẳng định hay bác bỏ, qua đó người học phát triển khả năng của bản thân Học tập hợp tác làm tăng hiệu quả học tập, nhất

là trong lúc phải giải quyết những vấn đề phức tạp, lúc xuất hiện thực sự nhu cầu phối hợp giữa các cá nhân để hoàn thành nhiệm vụ chung Khả năng tổ chức các hoạt động phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác của GV góp phần đáng kể trong việc phát triển năng lực tự chủ, tự học, giao tiếp, hợp tác đáp ứng nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực phù hợp cho các hoạt động hợp tác xuyên quốc gia, liên quốc gia trong bối cảnh

kinh tế thị trường hiện nay

1.1.3 Hoạt động tự học

1.1.3.1 Quá trình tự học

Xét theo con đường và không gian học tập thì tự học có thể diễn ra theo các hình thức sau:

a) Tự học không theo con đường nhà trường, học thông qua thực tế,

Với hình thức này, việc hình thành kiến thức, kĩ năng, thái độ mới là do người học tự trải nghiệm, qua hoạt động thực tiễn Hình thức tự học này thường do người học tự mò mẫm, thực hiện, thử và sai, thường không có thầy hướng dẫn một cách tường minh và có chủ định, thường không có kế hoạch và mục đích định trước

b) Tự học ở trường lớp: có các hình thức:

Tự học ngoài giờ trên lớp (có GV hay tài liệu hướng dẫn, hoặc không)

Tự học trên lớp (có sự trợ giúp trực tiếp của GV hay người hướng dẫn, hoặc qua tài liệu hướng dẫn) Ngoài ra, tự học ở nhà có một vai trò quan trọng đối với thành tích học tập của HS Trong quá trình tự học của mình, HS tự học từng phần của bài học, tự học cả bài hay thậm chí tự học cả chủ đề Quá trình tự học thường được diễn ra theo các giai đoạn: tự nghiên cứu, tự thể hiện, tự điều chỉnh và vận dụng Mỗi giai đoạn vừa nêu trên có các bước cơ bản để thực hiện, có thể mô tả chúng như phần dưới đây.Quá trình tự học thường được diễn ra theo các giai đoạn: tự nghiên cứu, tự thể hiện, tự điều chỉnh và vận dụng Mỗi giai đoạn vừa nêu trên có các bước cơ bản

để thực hiện, có thể mô tả chúng như phần dưới đây

Giai đoạn I

+ Bước 1 Xác định mục tiêu học tập, nội dung cần học, lên kế hoạch tự học

Đây là khâu đầu tiên của quá trình học một nội dung hay một chủ đề Kết quả giai đoạn này là nhận ra các đặc điểm của từng nội dung hay chủ đề Dựa vào đó xây dựng được kế hoạch tự học

+ Bước 2 Xác định kiến thức, kĩ năng cơ bản thuộc mỗi nội dung hay chủ đề

Sau khi nhận ra nội dung, đặc điểm của từng nội dung (bước 1), HS phải tiếp tục xác định trong mỗi nội dung đó, kiến thức nào cần thu nhận? kiến thức nào là chủ yếu, cốt lõi? (tức là, nếu thiếu kiến thức này thì nội dung bị thay đổi, hoặc

HS gặp khó khăn khi học tiếp)

+ Bước 3 Hệ thống hoá kiến thức Xác định quan hệ giữa kiến thức, kĩ năng mới

thu nhận với nhau và với kiến thức, kĩ năng đã có Kinh nghiệm cho thấy, trong quá

trình học tập, khi thu nhận được kiến thức, kĩ năng mới, người học phải tìm quan

hệ giữa các kiến thức, kĩ năng mới thu nhận với nhau và với kiến thức, kĩ năng đã

có

Như vậy, kiến thức mới thu nhận và kiến thức đã có hợp thành một thể thống nhất biến thành vốn riêng của chủ thể, tạo thuận lợi cho việc huy động khi cần sử dụng

 Giai đoạn II Tự thể hiện và hợp tác

Tự học theo cách đã nêu ở giai đoạn I tuy kiến thức có hệ thống, nhưng còn mang tính chủ quan, những nhầm lẫn, thiếu sót nếu có sẽ không dễ gì được tự phát hiện ra Vì thế cần phải qua giai đoạn II, nhằm chuyển sản phẩm (kiến thức, kĩ năng,…) chủ quan thành khách quan Tức là cần phải xã hội hoá sản phẩm học tập Giai đoạn này được thực hiện qua các bước:

+ Bước 4 Tự thể hiện, chỉ có thể nhận xét, đánh giá được sản phẩm học ở giai

đoạn học cá nhân, khi được HS thể hiện (diễn đạt) lại theo mức độ nắm vững kiến

thức Từ sản phẩm có tính cá nhân, trong tư duy được thể hiện ra hình thức cụ thể

để mỗi HS và GV có thể quan sát, phân tích từ đó bổ sung, chỉnh sửa làm cho sản phẩm được chính xác, mang tính khách quan Tuỳ theo nội dung và nhiệm vụ học tập mà HS có thể diễn đạt bằng nhiều cách khác nhau như: tóm tắt, lập dàn ý, lập

sơ đồ hệ thống, báo cáo, bài nói, bài tập, dự án, phiếu học tập,…

+ Bước 5 Thảo luận, sau khi biểu đạt như ở bước 4, dưới sự giúp đỡ của GV

hay người có hiểu biết (như ông, bà, cha, mẹ hay anh, chị,…), HS thảo luận, tranh luận về các điều mới học được của mình Người thể hiện phải giải thích, bảo vệ sản phẩm của mình, các thành viên trong nhóm và GV (hay người trợ giúp) lắng nghe, phân tích, bổ sung, sửa chữa nhằm hoàn thiện, làm cho sản phẩm đảm bảo độ tinh khiết, chính xác, tiệm cận tới chân lí

 Giai đoạn III Tự điều chỉnh

+ Bước 6 Tự đánh giá Lúc này HS cần tự đánh giá việc học, dựa vào các hướng

dẫn đã có Tất nhiên việc tự đánh giá này luôn mang tính chủ quan, độ chính xác có thể chưa cao Vì thế, để hiệu quả, ban đầu GV cần hướng dẫn HS cách đánh giá, sau đó cho HS tự đánh giá, hoặc đánh giá lẫn nhau (giữa các thành viên trong nhóm) Cứ như thế, dần dần qua luyện tập mà HS biết cách tự đánh giá, sau khi tự học mỗi nội dung hay mỗi phần trong chương trình

+ Bước 7: Tự điều chỉnh Sau khi tự đánh giá người học tự đối chiếu, tự nhận ra

những chỗ sai sót, xác định nguyên nhân, rồi từ đó tự sửa lại nội dung kiến thức, kĩ năng và tự điều chỉnh cách học sao cho ngày càng phù hợp Tuy nhiên, đến đây vẫn chưa trả lời được câu hỏi: “Mục đích học để làm gì?”, mà chỉ trả lời được khi HS

sử dụng kiến thức vào các tình huống học tập và đời sống Vì vậy, cần có thêm giai đoạn vận dụng

 Giai đoạn IV Vận dụng kiến thức

+ Bước 8 Vận dụng kiến thức:

Trên cơ sở đã nắm vững kiến thức, HS phải tự nhận ra được ý nghĩa, giá trị của từng kiến thức, kĩ năng đó và sử dụng được vào những tình huống khác nhau Vận dụng tốt kiến thức, kĩ năng là bước cuối cùng của quá trình học hay tự học

1.1.4 Các hình thức tổ chức hoạt động nhóm cho học sinh

Để phát huy tính tích cực của học sinh thì hình thức hoạt động nhóm cần phải đa dạng tùy vào nội dung bài học và điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường cũng như kỹ năng hợp tác và trình độ học sinh Bởi vì nếu giáo viên không linh hoạt thay đổi các hình thức hoạt động nhóm sẽ làm cho học sinh mất hứng thú cho một bài học mới Đây là một trong những yếu tố quyết định đối với sự thành công của việc tổ chức hoạt động nhóm Một số hình thức hoạt động tự học theo nhóm như sau:

a Nhóm đôi bạn

Nhóm đôi bạn hay còn gọi là nhóm “ rì rầm” được phát triển bởi Tiến sĩ Frank Lyman, Trường Đại học Maryland, đây là kỹ thuật dùng để khuyến khích học sinh

tham gia vào hoạt động nhóm

b Nhóm chuyên gia - mảnh ghép

Kỹ thuật mảnh ghép phù hợp với kiểu hoạt động nhóm mà trong đó mỗi nhóm nghiên cứu một nội dung khác nhau và sau đó truyền đạt lại cho nhau để đạt được toàn bộ mục tiêu bài học Kỹ thuật này phát huy tối đa năng lực tự học, năng lực tự thể hiện

d Nhóm theo góc

“ - Học theo góc là một mô hình dạy học theo đó học sinh thực hiện các nhiệm

vụ khác nhau tại các vị trí cụ thể trong không gian lớp học nhưng cùng hướng tới chiếm lĩnh một nội dung học theo các phong cách học khác nhau

- Mục tiêu của dạy học theo góc là khai thác và sử dụng chức năng của bán cầu não phải và bán cầu não trái

- Mỗi học sinh phong cách học khác nhau, có học sinh có năng lực phân tích, có học sinh có năng lực quan sát ( quan sát người khác làm, quan sát hình ảnh để rút ra kết luận hoặc thu nhận kiến thức); có học sinh thích học qua trải nghiệm ( khám phá, làm thử để rút ra kết luận hoặc thu nhận kiến thức); có học sinh thích học qua thực hành áp dụng ( học thông qua hành động để rút ra kết luận hoặc thu nhận kiến thức) Như vậy mỗi học sinh có thể chọn phương pháp học tập phù hợp với bản thân để tiếp thu kiến thức tốt hơn

e Nhóm ngoài lớp

Hình thức tổ chức này có thể được tổ chức của phương pháp dạy học dự

án Giáo viên cần lập kế hoạch chi tiết và phân công việc cụ thể cho các nhóm Hướng dẫn nhóm trưởng phân công việc cụ thể cho từng thành viên đồng thời có

kế hoạch kiểm tra, đôn đốc học sinh hoàn thành đúng thời hạn Hình thức này thích hợp cho các kiểu bài truyền thụ kiến thức mới

Nhiệm vụ hoạt động nhóm ngoài lớp học thường đa dạng Sản phẩm của nhóm có thể là bài báo cáo, dụng cụ học tập, sản phẩm sáng tạo ứng dụng những kiến thức đã học,

Hình thức này rèn cho học sinh nhiều kĩ năng hoạt động như kĩ năng hợp tác, kĩ năng lắng nghe, kĩ năng trình bày, kĩ năng tìm kiếm thông tin, giúp học sinh mạnh dạn hơn và xây dựng tính đoàn kết trong nhóm

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN VÀ THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.2.1 Khả năng áp dụng phương pháp, tính mới của đề tài:

Đây là đề tài mới ứng dụng dạy học theo định hướng STEM cùng với ứng dụng các chủ đề STEM để hướng dẫn cho học sinh tìm tòi cũng như hình thành hiệu quả các giải pháp tự học tự chủ

Đề tài đã áp dụng các giải pháp dạy học tích cực, tổ chức cho học sinh hoạt động trải nghiệm khám phá kiến thức theo hoạt động nhóm

Đề tài được nghiện cứu để áp dụng trên diện rộng của trường THPT Hoàng Mai và một số trường lân cận Đề tài cũng là tài liệu minh họa thêm cho giáo viên chủ động tự nghiên cứu và tự học các module 02-03-04 của chương trình GDPT 2018

mà Bộ GD&ĐT yêu cầu các giáo viên phải hoàn thành

Đề tài có thể áp dụng trên tất cả các đối tượng học sinh THPT và THCS

1.2.2 Cơ sở thực tiễn và thực trạng vấn đề:

Đáp ứng yêu cầu của chương trình giáo dục theo định hướng phát triển năng lực, việc dạy học Toán cũng phải đổi mới theo xu thế đó Trong đó định hướng những phẩm chất và năng lực cần có của học sinh THPT như sau

Nói tóm lại, các năng lực mà môn Toán hướng đến hình thành cho học sinh là Năng lực tự học; Năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực sáng tạo; Năng lực hợp tác; Năng lực giao tiếp, Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông; Môn Toán góp phần hình thành và phát triển cho học sinh năng lực toán học (biểu hiện tập trung nhất của năng lực tính toán) bao gồm các thành phần cốt lõi đã nêu trên Thực tế ngày nay cho thấy cách học phổ biến của học sinh chưa mang lại hiệu quả cao Nhiều bạn đã quá phụ thuộc vào các bài giảng của thầy cô trên lớp Thầy cô dạy như thế nào thì hiểu và học như thế dẫn đến quá trình thụ động, thiếu suy nghĩ và sáng tạo Và cũng chính vì chỉ học cô đọng trong các bài giảng bốn mươi lăm phút trên lớp của thầy cô mà dẫn đến tình trạng học sinh phải đi học thêm tràn lan Mà khi

đã học thêm tràn lan thì lại càng khiến mọi người không chịu tự học, càng thêm phụ thuộc vào việc học thêm Hơn nữa, ngày nay khi việc học được nâng cao thì có quá nhiều sách tham khảo, hướng dẫn, các phần mềm giải toán dẫn đến việc học sinh lười suy nghĩ trong khi làm các bài tập Hậu quả của nhừng việc trên rất nặng nề vì sẽ

dễ dẫn đến hiện tượng học vẹt - học thuộc bài, làm bài tập toán chỉ tận dụng thiết bị máy tính, điện thoại nhưng không hiểu nội dung, vấn đề được nêu ra trong bài dẫn đến việc học xong là quên ngay, không làm được các bài tập thực hành, chỉ học lí thuyết suông, kiến thức sẽ ngày càng rỗng, Một khi kiến thức đã trang bị không chắc chắn thì kết quả sẽ không bao giờ cao

Thực trạng trên thế giới, trong nước và tại đại phương

- Các nước trên thế giới: Giáo dục học sinh tự học tự sáng tạo và dạy học theo

định hướng STEM đã thực hiện có hiệu quả Mỹ, Canada, Úc Pháp, Đức và Áo Phần

Lan, và ngay ở Châu Phi

- Việt Nam: Các hoạt động dạy học tích cực đã có thực hiện nhưng nhỏ lẻ và

không phát triển đại trà Hiện nay theo cương trình GDPT 2018 mới yêu cầu nhiều về vấn đề dạy học tích cực khuyến khích học sinh chủ động tự học tự sáng tạo nhiều hơn Việc dạy học theo định hướng STEM để phát huy năng lực học sinh cũng mới bắt đầu thực hiện thí điểm ở một vài địa phương mà chưa phổ rộng

- Trên địa bàn Hoàng Mai và Quỳnh Lưu

Qua số liệu, thông tin mà chúng tôi thu thập được khi đi sâu khảo sát, điều tra tình hình học Toán của HS ở các trường THPT trên địa bàn thị xã Hoàng Mai và huyện Quỳnh Lưu với 25 GV và 450 em HS được khảo sát bằng các phiếu thăm dò

(Số liệu cụ thể có ở Phụ lục ) chỉ ra rằng

- Về giáo viên:

+ Có rất nhiều GV chọn nhiều phương án khác nhau trong quá trình dạy học Toán học để cố gắng phát huy NL của HS trong đó 19/25 người có thay đổi cách dạy học

từ hình thức đàm thoại vấn đáp sang để học sinh tự học, tự nghiên cứu tuy nhiên chỉ

có 11/25 người luôn mở rộng các hình thức dạy học tích cực trong quá trình dạy học

17 /25 giáo viên xác nhận rằng đã thử vận dụng một vài hoạt động dạy học tích cực cho học sinh (10 người chỉ cho hs thực hiện hoạt động nhóm để giải 1 số bài tập

trong tiết thao giảng) Có 22/25 người hướng dẫn cho học sinh tự học ở nhà nhiều chủ

đề học tập nhưng không tuân thủ các quy trình cụ thể mà chỉ giới thiệu hs tự học bài này hay chủ đề này

+ Việc hướng dẫn học sinh tự học

- 19/25 người thường xuyên Giao cho học sinh soạn trước bài dạy:

- 19/25 người giao cho học sinh các phiếu bài tập để học sinh tự học, tự nghiên cứu

- 10/25 người Mở rộng các hình thức hướng dãn học sinh tự học học tích cực trong quá trình dạy học

Cũng trong cuộc khảo sát này, về phía giáo viên, các thầy cô cũng khẳng định, trong giờ học Toán đa số HS vẫn chỉ tiếp nhận một chiều HS vẫn chưa phải là những chủ thể tích cực, sáng tạo, chủ động

- Về phía các nhà trường: Theo chỉ đạo và hướng dẫn nhiệm vụ năm học

2020-2021 đã chỉ đạo các tổ tích hợp các chủ đề STEM vào chương trình giáo dục nhà trường Qua khảo sát cho thấy 4/4 trường được khảo sát đều có tích hợp chương trình STEM vào bộ môn Toán

- Về phía giáo viên: Theo cách hiểu của đa số giáo viên thì bộ môn Toán trong

dạy học STEM chỉ là công cụ nên ít quan tâm và chỉ tạo các chủ đề STEM đối phó Việc hiểu dạy học STEM là có sản phẩm thực tế và phải có ứng dụng thực tiễn làm khó các giáo viên tìm ra các chủ đề thích hợp Các giáo viên được phân công phụ trách cũng chỉ là qua loa chiếu lệ hoặc xin nhau các chủ đề STEM để thực hiện trong

tổ mà không giám đột phát hay tự mình tìm tòi các chủ đề mới Về dạy học theo chủ

đề STEM: rất ít GV đã từng dạy học theo chủ đề STEM nhằm phát huy NL của HS nên cũng ít học sinh được tiếp cận với các chủ đề STEM đặc biệt hơn là bộ môn toán

Khảo sát qua 25 GV môn Toán trên địa bàn Hoàng Mai và Quỳnh Lưu cho thấy mặc dù chủ trương của Sở GD&ĐT Nghệ An đã có công văn yêu cầu tích hợp chủ đề STEM vào KHGD của bộ môn nhưng một số trường học vẫn thực hiện chưa đầy đủ: Khảo sát cho thấy: với 4 trường học trên địa bàn có tích hợp giảng dạy STEM với bộ môn Toán

- Có 5/25 GV hiểu rõ về định hướng dạy học STEM và hiểu rõ vai trò của giáo viên trong việc hướng dẫn học sinh tự mình khám phá kiến thức mới, giải pháp để tạo

ra sản phẩm STEM và học sinh có cơ hội phát triển phẩm chất và năng lực gì

- Có 15/25 GV chưa hiểu gì hoặc rất mơ về STEM mặc dù đã thực hiện một vài tiết dạy theo chủ đề STEM

- Có 21/25 GV hiểu STEM như là bài dạy thực hành ( Nghĩa là dạy một mạch lý thuyết rồi cho học sinh làm các sản phẩm STEM ứng dụng bài học để minh chứng là mình có dạy học STEM)

- Về phía học sinh: Với đối tượng học sinh cấp THPT luôn đặt ra mục tiêu thi

ĐHCĐ nên chủ yếu học nhanh, học các phương phải giải toán mà ít được trải nghiệm sáng tạo, không tự mình tìm tòi kiến thức tìm tòi sự sáng tạo Toán học, tóm lại nhiều

em bị đánh mất khả năng tự học, hạn chế khả năng giao tiếp và hoạt động tập thể Tuy nhiên khi được giao các chủ đề trải nghiệm, tự mình sáng tạo các sản phẩm STEM theo định hướng của giáo viên thì các em lại rất hào hứng và sẵn sàng để tạo

ra các sản phẩm STEM có chất lượng Từ đó kích thích tính sáng tạo, khả năng tự chủ tự tìm tòi kiến thức đã được giáo viên định hướng

Việc hướng dẫn học sinh tự học thông qua trải nghiệm một số chủ đề theo định hướng STEM là một hướng đi khá mới mẻ tạo sức lôi cuốn cho học sinh phát triển các năng lực chung và năng lực Toán học đặc thù

2 GIẢI PHÁP VÀ TRIỂN KHAI NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 Một số kinh nghiệm hướng dẫn HS tự học môn toán ở trường thpt bằng hình thức hoạt động nhóm theo định hướng STEM

Trong đề tài này để minh họa cho các giải pháp triển khai tôi vận dụng các chủ

đề dạy học STEM để hướng dẫn học sinh tự học như sau (KHBD cụ thể ở phần phụ lục):

- Chủ đề: Làm hộp quà tặng mẹ và cô ngày 20-10, 20-11

- Chủ đề: Nghiên cứu và thiết kế bóng cứu hạn

2.1.1 Hướng dẫn học sinh nhận thức được tầm quan trọng của hoạt động học theo định hướng STEM và để học sinh có thể vận dụng vào việc tự học theo nhóm

Để giúp học sinh tự học tốt hơn qua các chủ đề STEM thì giáo viên cần giáo dục cho học sinh nhận nhận thức được tầm quan trọng của việc dạy học theo định hướng STEM vì vậy bản thân tôi nhận thấy, thực hiện tốt yêu cầu này người giáo viên cần làm tốt hai vấn đề sau:

Thứ nhất: Giáo dục cho học sinh hiểu khái niệm, vai trò của STEM trong học tập, cách thức tiến hành một chủ đề STEM

Giáo viên phải là người hiểu rõ về Giáo dục STEM và truyền tải được khái niệm

về giáo dục STEM, về dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM

để học sinh có thể hiểu được tầm quan trọng của GD STEM

- Theo chu trình STEM, giáo dục STEM đặt học sinh trước những vấn đề thực tiễn ("công nghệ" hiện tại) cần giải quyết, đòi hỏi học sinh phải tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học và vận dụng kiến thức để thiết kế và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề ("công nghệ" mới) Như vậy, mỗi bài học STEM sẽ đề cập

và giao cho học sinh giải quyết một vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức đã có và tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức mới để sử dụng

- Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM là hình thức tổ

chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập

Vì giáo viên là người trực tiếp truyền tải bài học, chủ đề STEM đến với học sinh

nên giáo viên phải là người hiểu rõ các bước xây dựng và thực hiện 1 chủ đề STEM

Giáo viên vừa phải hiểu cặn kẽ về giáo dục STEM cũng như truyền thụ phương pháp

để học sinh hiểu rõ về giáo dục STEM từ đó mới truyền tải cho học sinh vai trò và tầm quan trọng của giáo dục STEM là gì:

– Giáo dục STEM Đảm bảo giáo dục toàn diện:

– Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM

– Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai

các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh

– Kết nối trường học với cộng đồng

– Hướng nghiệp, phân luồng:

Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường trung học cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề

có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư

Thứ hai: Hướng dẫn học sinh chủ động nắm vững các hoạt động của bài học chủ đề STEM và trực tiếp thực hiện các hoạt động đó với phương châm tự lực chủ động và hợp tác

Để thực hiện được mục tiêu hướng dẫn HS tự học môn toán ở trường thpt bằng hình thức hoạt động nhóm theo định hướng STEM Giáo viên phải là người trực tiếp

tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM, cũng như trực tiếp dạy học các chủ đề STEM, chủ đề theo định hướng STEM

Mỗi chủ đề STEM thông thường được thực hiện thông qua 5 hoạt động sau:

Hoạt động 1 Xác định yêu cầu thiết kế của chủ đề Hoạt động 2 Nghiên cứu kiến thức trọng tâm và xây dựng bản thiết kế Hoạt động 3 Trình bày bản thiết kế

Hoạt động 4 Chế tạo và thử nghiệm Hoạt động 5 Trình bày sản phẩm

Giáo viên phải nắm được ý nghĩa từng hoạt động để tổ chức hướng dẫn được học sinh hoạt động nhóm hình thức nào, tố chức cho học sinh tìm hiểu kiến thức ở phần

nào, tự học và tìm hiểu các phương án thực hiện hiện ở đâu Chẳng hạn khi giáo viên

hướng dẫn học sinh thực hiện hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức trọng tâm và xây dựng bản thiết kế ở hoạt động này giáo viên cần cho học sinh hiểu được việc các em

tự chủ tìm hiểu kiến thức thế nào thông qua việc đặt câu hỏi, phiếu bài tập hay là 1 nhiệm vụ cụ thể nào đó trong việc tìm hiểu kiến thức của chủ đề STEM liên quan trực tiếp đến bài học cần hướng tới chứ không phải giảo viên dạy cụ thể kiến thức liên quan đến chủ đề rồi mới yêu cầu học sinh nghiên cứu sản phẩm ( đây là phần mà nhiều giáo viên dễ hiểu sai dẫn đến bài học chủ đề STEM là 1 bài học thực hành)

- Giáo viên cần tham gia tổ chức các hoạt động câu lạc bộ STEM , trải nghiệm STEM cho học sinh để hướng dẫn học sinh tạo tiền đề phát triển hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học Bên cạnh đó giáo viên cần động viên học sinh tham gia câu lạc bộ STEM và nghiên cứu khoa học, kĩ thuật là cơ hội để

học sinh thấy được sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM

- Phối hợp cùng nhà trường xây dựng các kế hoạch, xây dựng các chương trình trải nghiệm STEM, chủ đề STEM, tạo những hình thức tổ chức phù hợp tạo môi trường để các học sinh này được phát huy năng lực, sở trường của mình; cũng từ đó phát hiện và hướng dẫn những học sinh say mê nghiên cứu thực hiện các dự án khoa học, kĩ thuật để tham gia Cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học

2.1.2 Hướng dẫn học sinh thực hành tự học, tự kiểm tra đánh giá theo định

hướng STEM bởi các hoạt động nhóm

a Hướng dẫn học sinh các biện pháp thực hành tự học chung thông qua các chủ đề STEM

Tự học có hai mức độ: tự học hoàn toàn và tự học có hướng dẫn Trong các

CV của Bộ GD&ĐT cũng như SGD&ĐT có các nội dung học tập giảm tải cũng yêu cầu học sinh tự học với sự hướng dẫn của giáo viên

Tự học có hướng dẫn là hình thức tự học để chiếm lĩnh tri thức và hình thành kĩ năng tương ứng với sự hướng dẫn tổ chức chỉ đạo của GV hay người hướng dẫn, thông qua bài giảng hoặc tài liệu hướng dẫn học Khi đó, người học là chủ thể, trung tâm, tự mình chiếm lĩnh tri thức, chân lí bằng hành động của mình Người thầy

là tác nhân hướng dẫn, tổ chức, đạo diễn cho trò tự học trong sự hợp tác với bạn, với thầy, với học liệu,…

Như vậy, tự học là tự mình thực hiện việc học Tự học không thể thiếu trong hoạt động học, trong đó HS phải biết huy động hết khả năng trí tuệ, tình cảm và ý chí của mình để lĩnh hội một cách sáng tạo tri thức kĩ năng và hoàn thiện nhân cách của mình dưới sự hướng dẫn của GV Kết quả tự học cao hay thấp phụ thuộc vào kĩ năng tự học của mỗi cá nhân và đặc biệt với HS THPT thì còn phải phụ thuộc rất lớn đến sự

hướng dẫn của GV hay học liệu, phương tiện hỗ trợ,

Để hướng dẫn học sinh tự học một cách hiệu quả bản thân tôi đã sử dụng biện pháp giáo dục như sau cho các học sinh

Bước 1: Kích thích động cơ tự học

Trong rất nhiều động cơ học tập của HS, ta có thể tách thành hai nhóm cơ bản:

- Các động cơ hứng thú nhận thức

- Các động cơ trách nhiệm trong học tập

Thông thường các động cơ hứng thú nhận thức hình thành và đến được với người học một cách tự nhiên khi bài học có nội dung hấp dẫn, mới lạ, thú vị, bất ngờ

và chứa nhiều những yếu tố kích thích, gợi sự tò mò Động cơ này sẽ xuất hiện thường xuyên khi nguồn học liệu hay GV tăng cường tổ chức các trò chơi nhận thức, các cuộc thảo luận hay các biện pháp kích thích tính tự giác tích cực từ người học,

Để kích thích động cơ tự học của học sinh bản thân tôi thường sử dụng các giải pháp sau trong các chủ đề dạy học STEM

Giải pháp 1: Tạo tâm lý tiếp nhận cho học sinh

Có thể tạo hứng thú bằng tác động bên ngoài như khích lệ, khen thưởng, trò chơi, xem phim, xem sản phẩm mẫu, Tuy nhiên, quan trọng nhất, có khả năng làm thường xuyên và có hiệu quả bền vững là sự kích thích bên trong bằng mâu thuẫn nhận thức, mâu thuẫn giữa nhiệm vụ mới phải giải quyết và khả năng hiện có của học sinh còn bị hạn chế, chưa đủ, cần phải cố gắng vươn lên để tìm kiếm một giải pháp mới, kiến thức mới Thường xuyên đặt học sinh vào vai trò chủ thể, tham gia giải quyết những mâu thuẫn nhận thức sẽ tạo cho học sinh một thói quen, lòng ham thích hoạt động trí óc có chiều sâu, tự giác tích cực

Ví dụ: Tạo tâm lý tiếp nhận bằng định hướng thực tiễn khi dạy học

Chủ đề Làm hộp quà 20/11 tặng mẹ, cô giáo Nghiên cứu chế tạo bóng cứu

vả của người mẹ khi mang thai

- Cho học sinh chơi trò chơi mang ba

lô ngược lần lượt thay nhau viết những

lời yêu thương tặng cho mẹ và cô giáo

Giải pháp 2: Tạo môi trường sư phạm thuận lợi

Để giờ học có hiệu quả, học sinh có tâm thế sẵn sàng khi bước vào giờ học và tâm thế ấy được duy trì trong suốt quá trình học thì giáo viên phải tạo được bầu không khí học tập tích cực Trong môi trường đó dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình dạy học, vì lúc đó tâm lý của các em rất thoải mái

Giáo viên vui vẻ, hài hước và biết chờ đợi, động viên, giúp đỡ và tổ chức lớp học sao cho các học sinh mạnh dạn tham gia thảo luận, phát biểu ý kiến riêng của mình, nêu thắc mắc, lật ngược vấn đề chứ không phải chỉ sự phán xét của giáo viên Đặc biệt, bản thân giáo viên phải khắc phục tâm lý sợ mất thời gian, phải dành nhiều thời gian cho học sinh phát biểu, thảo luận, dần dần tốc độ phát biểu và suy nghĩ nhanh hơn

Ví dụ minh họa: Tạo môi trường học tập thoải mái, tự tin tham gia hoạt động khi

học về chủ đề STEM

Hoạt động khởi động bài : Chủ đề trải nghiệm về Bóng cứu hạn:

Cho các nhóm ( Đã được giao nhiệm vụ tìm hiểu hồ Vực Mấu – Địa danh thắng cảnh tại khu vực) Chiếu hình ảnh hồ Vực Mấu ở khu vực Thị xã Hoàng Mai

Chiếu video quay cảnh tượng toàn bộ hồ Vực Mấu

https://www.youtube.com/watch?v=0TtaQqWW9zA

Hồ Vực Mấu được biết đến là hồ thủy lợi lớn nhất của tỉnh Nghệ An Hồ được xây dựng vào năm 1978, thuộc địa bàn xã Quỳnh Trang, TX Hoàng Mai có diện tích lưu vực 215km2, dung tích trữ 75 triệu m3, dung tích phòng lũ 125 triệu m3, cao trình +22,21m Hồ có nhiệm vụ cấp nước cho 3.600 ha đất sản xuất, nước sinh hoạt cho người dân 12 xã, phường của TX Hoàng Mai

Đặt tình huống thực tế nếu trời nắng hạn lâu dài và hồ có thể bị bay hơi dẫn đến tình trang vùng hạ lưu không có nước sinh hoạt Là công dân ta cần có trách nhiệm bảo vệ nguồn nước Em hãy tìm ý tưởng

- GV cho HS xem video về hình ảnh xe ôto đang đổ các quả bóng cao su xuống

hồ

https://youtu.be/zwgcX0Li2TE (link video mô tả)

Giải pháp 3: Tạo điều kiện cho học sinh tự lập trong giải quyết những

nhiệm vụ được giao

 Lựa chọn một logic bài học thích hợp

Trong một số trường hợp, nếu thấy cần thiết thì giáo viên nên phân chia bài học thành những vấn đề vừa với trình độ xuất phát của học sinh sao cho họ có thể tự lực giải quyết được với sự cố gắng vừa phải Trong quá trình giảng dạy, giáo viên không thể làm tràn lan hoặc kiến thức nào cũng giao cho học sinh tự lực xây dựng chiếm lĩnh mà cần phải có sự lựa chọn kĩ lưỡng một số vấn đề vừa sức và xác định mức độ mà học sinh có thể tham gia trong việc giải quyết từng vấn đề cụ thể Có thể dùng bộ câu hỏi hoặc phiếu học tập định hướng nhiệm vụ rõ ràng

có thể tích lớn nhất thõa mãn về mặt thẫm mỹ

- Với lớp Khá trở lên thì bổ sung tiêu chí cần đạt như là tờ giấy A4, thõa mãn đựng được nhiều nhất

và phải dùng Toán học để chứng minh được

-Với lớp có khả năng về Toán học mức Trung bình tôi chỉ yêu cầu học sinh hiểu được ý nghĩa chủ đề Tự học được kiến thức nền và thiết kế được quả bóng nổi theo yêu cầu mà không cần chứng minh bằng khoa học

-Với lớp Khá trở lên thì bổ sung tiêu chí cần đạt là phải giải thích được cơ chế thiết kế

 Thường xuyên rèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hiện một số thao tác cơ

bản, bao gồm thao tác chân tay và thao tác tư duy

Trong học tập bộ môn Toán, những thao tác chân tay phổ biến là: Quan sát, sử dụng các thiết bị học tập, Những thao tác tư duy hay dùng là phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa, Thực tế những thao tác chân tay thì

có thể huấn luyện tương đối nhanh còn các thao tác tư duy thì đặc biệt khó khăn vì giáo viên không quan sát được quá trình học sinh thực hiện Để thực hiện có hiệu quả thì giáo viên nên đưa ra các câu hỏi mà muốn trả lời được, học sinh phải thực hiện một vài thao tác nào đó Căn cứ vào kết quả trả lời thì có thể biết được học sinh thực hiện đúng hay sai Nếu làm được thường xuyên thì học sinh sẽ tích lũy được kinh nghiệm, thực hiện đúng và nhanh hơn công việc được giao

Khi thực hiện bài dạy để học sinh hiểu nhanh vấn đề bài học cần thực hiện và hoạt động nhóm hiệu quả thì giáo viên có thể dùng phiếu học tập, giao nhiêm vụ rõ ràng trong phiếu học tập, nêu rõ nội dung chính cần thực hiện Không đưa nhiều kiến thức

mà chỉ tập trung một hoặc hai nội dung của bài

tự thực hiện và tự rút ra được kết luận sau khi nghiên cứu về

Giáo viên giao việc bằng để các nhóm vừa dễ dàng tự thực hiện như

vẽ BĐTD- BĐKN về mặt cầu, ứng dụng tích phânvà tự rút ra được kết luận sau khi nghiên cứu về bài học

Video minh họa: https://www.youtube.com/watch?v=bv_yuwUNgws

Một khi đã có động cơ, hiểu nhiệm vụ và có trách nhiệm thì bắt buộc người học phải liên hệ với ý nghĩa xã hội của sự học Từ đó, các em mới có ý thức kỉ luật trong học tập, nghiêm túc tự giác thực hiện mọi nhiệm vụ học tập, những yêu cầu từ GV, phụ huynh, tôn trọng mọi chế định của xã hội

Khơi gợi hứng thú học tập để trên cơ sở đó ý thức tốt về nhu cầu học tập chính là

tự xây dựng cho mình động cơ học tập đúng đắn

Ngoài việc tạo động cơ cho HS, ta cần khích lệ sự cố gắng của HS GV hay nguồn học liệu cần chỉ ra cho HS thấy nếu các em cố gắng, quyết tâm, khắc phục khó khăn, tự mình vươn lên thì sẽ gặt hái được thành công GV nên giúp HS nhận biết cần phải tập trung học ở những phần nào, nội dung nào, môn học nào,

Bước 2: Định hướng Học tập có kế hoạch

Việc học, tự học thật sự có hiệu quả khi mục tiêu, nhiệm vụ và kế hoạch học tập được xây dựng cụ thể, rõ ràng và có tính hướng đích cao, sao cho phù hợp với điều kiện hoàn cảnh cá nhân Mục tiêu học tập là những gì người học đặt ra để phấn đấu trong học tập và có khả năng đạt được nó trong quá trình học tập của mình Để có được mục tiêu khả thi và hữu ích, HS cần xác định mục tiêu học tập của mình theo năm yếu tố sau đây:

• Cụ thể và rõ ràng: Càng chi tiết càng dễ thực hiện

• Đo lường được: Mục tiêu có thể đo lường và đánh giá được một cách rõ ràng

• Có thách thức: Mục tiêu phải cho thấy người học cần phải nỗ lực và có kỉ

luật mới có thể đạt được

• Thực tế: Có khả năng đạt được đối với HS đó

• Có thời gian để hoàn thành: Mục tiêu phải có thời hạn hoàn thành cụ thể

Nếu là mục tiêu lâu dài, cần chia mục tiêu thành nhiều mục tiêu nhỏ và xác định thời hạn hoàn thành đối với từng mục tiêu

Giúp đỡ học sinh xác định được kế hoạch học tập ngắn hạn, trung hạn và dài hạn của mình Thậm chí, các kế hoạch phải được tạo lập theo từng phần trong môn học theo từng thời điểm, giai đoạn học tập cụ thể Trong lập kế hoạch phải chọn đúng vấn

đề trọng tâm, cốt lõi, quan trọng để ưu tiên tác động trực tiếp và dành thời gian công sức cho nó Nếu việc học dàn trải thiếu tập trung thì chắc chắn hiệu quả sẽ không cao Sau khi đã xác định được các vấn đề trọng tâm, phải sắp xếp các phần việc trong kế hoạch chung một cách hợp lí, logic về cả nội dung lẫn thời gian, đặc biệt cần tập trung hoàn thành dứt điểm từng phần, từng hạng mục theo thứ tự được thể hiện chi tiết trong kế hoạch Điều đó sẽ giúp quá trình tiến hành việc học được trôi chảy thuận lợi

Bước 3: Thực hiện kế hoạch học tập để chiếm lĩnh kiến thức

Đây là giai đoạn quyết định và chiếm nhiều thời gian công sức nhất Khối lượng kiến thức và các kĩ năng được hình thành nhanh hay chậm, nắm bắt vấn đề nông hay sâu, rộng hay hẹp, có bền vững không,… tuỳ thuộc vào chính bản thân người học trong bước mang tính đột phá này

Tự học rõ ràng là vấn đề không hề đơn giản Muốn học tập có hiệu quả, nhất thiết HS phải chủ động tự giác, học bất cứ lúc nào có thể, bằng chính nội lực, vì nội lực chính là nhân tố quyết định cho sự phát triển Ngoài ra, còn rất cần tới vai trò của người thầy hay người trợ giúp với tư cách là ngoại lực trong việc giúp cho HS có được một hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ,… cùng với phương pháp tự học cụ thể, khoa học, nhờ vào kinh nghiệm của thầy Nhờ đó, hoạt động tự học của HS ngày càng đi vào chiều sâu, thực chất

VD: Để thực hiện 1 chủ đề STEM tôi thường giao cho từng nhóm tổ chức 1 bộ

hồ sơ học tập của nhóm trong đó có phần lên kế hoạch thực hiện nhiệm vụ chủ đề Các bước hoàn thành kế hoạch của chủ đề thông qua hồ sơ:

Ví dụ: BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ CHO THÀNH VIÊN CỦA NHÓM

1 Trưởng nhóm Quản lý, tổ chức chung, phụ trách bài trình

bày trên ppt

2 Thư ký Ghi chép, Lưu trữ hồ sơ học tập của nhóm

3 Thành viên Phát ngôn viên

4 Thành viên Photo hồ sơ, tài liệu học tập

5 Thành viên Chụp ảnh, ghi hình minh chứng

6 Thành viên Mua vật liệu

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Vấn đề/ Nhiệm vụ/ Dự án cần thực hiện:

Kế hoạch triển khai

Bước 4: Tự kiểm tra đánh giá kết quả học tập:

Trong bất kì hoạt động nào đánh giá kết quả cũng đều quan trọng, vì nó giúp cho chủ thể kịp thời phát hiện ưu điểm hay thiếu sót, hạn chế và điều chỉnh các hoạt động, phù hợp với mục đích đề ra Trong tự học, tự kiểm tra, tự đánh giá có một ý nghĩa quan trọng, đảm bảo kết quả, chất lượng của tự học Tự kiểm tra, đánh giá nhằm tự điều chỉnh, có thể thực hiện theo trình tự sau:

+ So sánh đối chiếu kết luận của thầy hay người trợ giúp và ý kiến của các bạn với sản phẩm ban đầu của mình để biết được sự: đúng – sai, hay – dở, đủ – thiếu,…

+ Kiểm tra lí lẽ, tìm kiếm luận cứ,… để có cơ sở chứng minh cho sự đúng – sai + Tổng hợp, bổ sung thêm lí lẽ, chốt lại vấn đề

+ Sửa chữa những chỗ sai sót, hoàn thiện sản phẩm

+ Rút kinh nghiệm về cách học, cách xử lí tình huống, cách giải quyết vấn đề Việc tự đánh giá, điều chỉnh kết quả học tập được thực hiện bằng nhiều hình thức, như: Dùng các thang đo mức độ đáp ứng yêu cầu mà GV đề xuất hay các bảng kiểm; tự đánh giá, điều chỉnh; sự đánh giá nhận xét của tập thể, thông qua thảo luận,

tự đối chiếu so sánh với mục tiêu đặt ra ban đầu,… Tất cả cách làm đó đều mang một

ý nghĩa tích cực, cần được quan tâm thường xuyên Thông qua đó, người học tự đối thoại để thẩm định, hiểu được cái gì làm được, điều gì chưa đáp ứng nhu cầu học tập, nghiên cứu, để từ đó có hướng khắc phục nhược điểm hay phát huy ưu điểm

Để giúp HS tự học có hiệu quả, ngoài việc tạo động cơ, hứng thú cho các em, cũng như hướng dẫn các em lập kế hoạch học tập hay tự kiểm tra đánh giá còn cần

sử dụng một số phương pháp và kĩ thuật tự học thông dụng Một vài phương pháp và

kĩ thuật tự học thông dụng được đề cập như phần dưới đây

- Nghe hiệu quả

- Ghi chép hiệu quả

- Đọc hiệu quả

- Ghi nhớ thông tin hiệu quả

- Liên tưởng trong tự học

a Hướng dẫn học sinh chuẩn bị các hệ thống kiến thức, bản thiết kế, các vật liệu phục vụ cho việc tự học theo định hướng STEM:

Đây là công việc rất quan trọng được thực hiện trong một hoặc nhiều tiết học của chủ đề định hướng theo STEM tôi thường hay tổ chức cho HS Thực hiện phần hướng dẫn này tôi thường tập trung vào 4 hoạt động ban đầu của tiết học theo định hướng STEM

Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu trên nhưng các

"bước" trong quy trình không được thực hiện một cách tuyến tính (hết bước nọ mới sang bước kia) mà có những bước được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau

Cụ thể là việc "Nghiên cứu kiến thức nền" được thực hiện đồng thời với "Đề xuất giải pháp"; "Chế tạo mô hình" được thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánh giá", trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia

Tôi hướng dẫn học sinh tự học thông qua hoạt động trong các chủ đề STEM như sau:

 Hoạt động 1: Xác định vấn đề

Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó học sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành

– Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề/nhu cầu

– Nội dung: Tìm hiểu về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá về hiện

tượng, sản phẩm, công nghệ

– Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành nội

dung (Ghi chép thông tin về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ)

– Kỹ thuật tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (nội dung, phương tiện,

cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); Học sinh thực hiện nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm,cách thức); Phát hiện/phát biểu vấn đề (giáo viên hỗ trợ)

Ví dụ: Để thực hiện hoạt động này tôi chọn chủ đề cho các khối thực hiện

trong đề tài này như sau (Tiêu chí của sản phẩm có trong phụ lục KHBD STEM)

- Chủ đề chế tạo hộp quà hình đa diện, hình nón hình trụ, mặt cầu

- Chủ đề nghiên cứu chế tạo bóng cứu hạn cho hồ Vực Mấu

Bằng cách sử dụng các vật liệu tái chế thân thiện môi trường làm hộp quà tặng thể hiện tình yêu thương, Nghiên cứu chế tạo quả bóng thân thiện môi trường, có ý nghĩa to lớn về bảo vệ môi trường qua đó ta vừa GD cho học sinh các phẩm chất và năng lực cần có cho HS trong thời đại mới

 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

Trong hoạt động này, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng dẫn của giáo viên Trong bài học STEM sẽ không còn các "tiết học" thông thường mà ở đó giáo viên "giảng dạy" kiến thức mới cho học sinh Thay vào đó, học sinh phải tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết

kế sản phẩm cần hoàn thành Kết quả là, khi học sinh hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời học sinh cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học tương ứng

– Mục đích: Hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp

– Nội dung: Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, tài liệu, thí nghiệm để

tiếp nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/thiết kế

– Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành nội

dung (Xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế)

– Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu

đọc/nghe/nhìn/làm để xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới); Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); Báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, “chốt” kiến thức mới, hỗ trợ HS

đề xuất giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm

Phần nghiên cứu kiến thức nền này tùy từng chủ đề STEM, tùy thời lượng bài học và tùy mức độ khó dễ của kiến thức mà tôi có thể cho học sinh nghiên cứu ở lớp

và cả ở nhà Và phải kiểm tra việc nghiên cứu kiến thức nền của học sinh như thế nào Tôi cho học sinh luyện tập củng cố kiến thức ngay trước khi cho học sinh thực hiện hoạt động chế tạo bản thiết kế cụ thể như sau

+ Trước hết là kiểm tra việc chuẩn bị bài ở nhà của HS Phần việc này có thể thực hiện vào đầu giờ học hoặc tiến hành lồng ghép vào quá trình dạy học STEM ( Thông qua quá trình đặt câu hỏi hoặc phiếu học tập khi học sinh báo cáo bản thiết kế) Điều đó tùy thuộc vào đặc điểm của bài học và mục đích của GV Tuy nhiên đã giao bài tập yêu cầu HS thực hiện thì nhất định GV phải dành thời gian kiểm tra, đánh giá, sửa chữa nhận xét cụ thể

Thông thường với các tiết học, GV thường kiểm tra một số các chuẩn bị về việc HS đọc lại kiến thức ở nhà không, HS đã nghiên cứu kĩ các khái niệm cũng như các dạng toán hay bài toán khó, để hỏi giáo viên chưa Cách làm này thường tạo thành thói quen là HS chép bài tập đối phó trước những định hướng của GV Còn HS vẫn chưa thể tự hình dung, tưởng tượng được khái niệm, mô hình toán học và không tóm tắt hay tổng kết được kiến thức đã học và không hình thành được các năng lực thiết yếu cho HS

+ Ngoài cách thức kiểm tra chuẩn bị bài về nhà của HS như trên đây (còn nặng

về hình thức), Tôi đinh hướng cho học sinh chuẩn bị bài của HS qua các video, hình ảnh mà HS đã làm sẵn ở nhà để chuẩn bị tiến hành bài học Đó là những video, hình ảnh bổ trợ cho bài học thêm thông tin Cách thức kiểm tra qua các video này rất nhanh bởi nếu HS đã chuẩn bị các sản phẩm thì nó sẽ được lưu vào một địa chỉ cụ thể trong điện thoại, máy tính hoặc máy tính bảng (thông thường vẫn được gọi là các thư

viện trong máy hay trên mạng đám mây: Google drive, Icloud, Box )

Ví dụ: Ở 2 chủ đề STEM trong ví dụ ban đầu đã nêu như trên :

 Với chủ đề STEM chế tạo hộp quà hình đa diện, hình nón hình trụ : tôi giao

các nhiệm vụ cho học sinh như sau:

Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu các kiến thức thức nền về các khối đa diện, sự hình

thành mặt tròn xoay, khái niệm tính chất của các hình đó, các công thức tính diện tích thể tích và một số yếu tố khác Tìm hiểu được một số mô hình thực tế và sử dụng các phần mềm để mô phỏng kiến thức, Lập được bản đồ tư duy cho kiến thức về khối đa diện, thể tích khối đa diện

Nhiệm vụ 2: Mô hình hóa bài toàn thực tiễn để ứng dụng GTLN-NN để tìm ra

phương án tối ưu cho phương án thiết kế

 Với chủ đề trải nghiệm STEM nghiên cứu bóng cứu hạn:

Để thực hiện hướng dẫn học sinh tự học theo nhóm tôi đã hướng dẫn các nhóm thực hiện các nhiệm vụ sau:

để giải bài tập và báo cáo trước lớp

2 Làm bài tập kiểm tra viết:

Bài tập số 1: Tự luận: Xây dựng phương án tính

thể tích chỏm cầu

Bài tập số 2: Kiểm tra trắc nghiệm

- Làm bài tập trong phiếu học tập số 2( Phụ lục 1 )

Nhiệm vụ 2: Giải quyết 2 bài toàn thực tiễn trong

b) Xác định mối quan hệ giữa bán kính R của các quả cầu và tổng diện tích che

phủ mặt nước của các quả cầu

c) Giả sử một nhà máy có thể sản xuất 3 loại quả cầu với kích thước khác nhau (bán kính: Phải tự đo đạc): Hãy lựa chọn phương án với chi phí về vật liệu thấp nhất

mà vấn đảm bảo bề mặt hồ nước được bao phủ nhiều nhất

Bài toán 2 Vấn đề sự nổi của bóng

Bước 1: Tính toán khối lượng bóng đảm bảo cho sự nổi nêu trên

Nếu bóng nổi quá cao thì sẽ dễ bị xô đẩy dẫn đến chồng chéo lên nhau làm giảm diện tích che phủ Ngược lại, nếu bóng chìm quá sâu, chỉ nổi một phần nhỏ cũng làm giảm diện tích che phủ Từ đó, yêu cầu đặt ra về sự nổi của các quả bóng là phần chìm trong nước chỉ nên dao động từ một phần tư đến một nửa trái bóng Điều này dẫn đến việc cần tính toán và lựa chọn khối lượng của bóng một cách phù hợp để đảm bảo yêu cầu về sự nổi nêu trên

Bước 2: Nghiên cứu vật liệu chế tạo và tiết kiệm chi phí sản xuất bóng

Sau khi đưa ra các phương án về sự nổi của quả bóng với tính toán nêu trên, nhóm đề xuất thêm một ý tưởng mới: Thay vì tăng khối lượng của quả bóng trong khi sản xuất, để tiết kiệm chi phí, sau khi sản xuất bóng ta bơm nước vào để đạt được khối lượng mong muốn

Dựa trên các quả bóng nhựa đã biết, HS dựa trên yêu cầu một nửa quả cầu chìm trong nước, để tính toán xem phải bổ sung thêm một lượng nước cần thiết bao nhiêu cho mỗi quả bóng Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra và ghi lại kết quả

Cách thức tổ chức hoạt động:

– HS theo nhóm tự đọc bài Mặt cầu, chương II, sách giáo khoa Hình học 12, Bài Ứng dụng tíc phân để tinhs diện tích, thể tích- Giải tích 12 và hoàn thành câu hỏi, bài tập trong Hồ sơ học tập của nhóm;

– HS vận dụng kiến thức về chất liệu bóng nhựa, về các kiến thức sự nổi… làm việc theo nhóm để phác thảo những thông tin về kích thước, số liệu, tiêu chí cần đảm bảo;

– HS trao đổi và tìm sự hỗ trợ của GV các bộ môn liên quan:

+ GV hướng dẫn HS cách đọc tài liệu, đọc sách giáo khoa, tìm kiếm thêm tài liệu

từ các nguồn thông tin khác nhau Kết nối HS với những GV bộ môn khác để hỗ trợ

HS khi cần thiết GV yêu cầu Hs ghi những kiến thức cơ bản vào vở

+ GV hỗ trợ, gợi ý HS những ý tưởng về mặt lí thuyết và ý tưởng thiết kế sản phẩm Khuyến khích HS nêu thắc mắc và hỗ trợ HS tìm hiểu, giải đáp thắc mắc – HS tự hoàn thiện bản báo cáo về thiết kế quả bóng trên giấy A0 hoặc bằng bài trình bày trên PowerPoint và tập luyện cách thức trình bày; chuẩn bị câu hỏi và câu

trả lời để bảo vệ quan điểm của nhóm

Từ việc nghiên cứu kiến thức để thiết kế bản vẽ sản phẩm hay lên ý tưởng sản phẩm cho cả nhóm Thông qua cách này, HS đã bước đầu tự hình thành cho mình năng lực tự học, tự nghiên cứu và năng lực công nghệ thông tin của các em sẽ tiến bộ qua từng bài học Ngoài ra việc thực hiện nhiệm vụ theo nhóm các em còn phát triển thêm được năng lực giao tiếp và hợp tác và phát triển các năng lực Toán học riêng

 Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp

Trong hoạt động này, học sinh được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có);

đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề Dưới sự trao đổi, góp ý của các bạn và giáo viên, học sinh tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm

– Mục đích: Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế

– Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế để lựa chọn và

hoàn thiện

– Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Giải pháp/bản thiết kế được

lựa chọn/hoàn thiện

– Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu HS

trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); Học sinh báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, nhận xét, đánh giá + hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp/thiết

kế mẫu thử nghiệm

Ví dụ: Ở phần này tôi giao nhiệm vụ thiết kế bản vẽ của nội dung chủ đề bằng

bản vẽ tay và mô hình thực tế ảo thông qua các phần mềm AR,

Để thực hiện được nhiệm vụ này rõ ràng học sinh cần có Năng lực giải quyết vấn đề toán học thể hiện qua việc:

– Xác định được tình huống có vấn đề; thu thập, sắp xếp, giải thích và đánh giá được độ tin cậy của thông tin; chia sẻ sự am hiểu vấn đề với người khác

– Lựa chọn và thiết lập được cách thức, quy trình giải quyết vấn đề

– Thực hiện và trình bày được giải pháp giải quyết vấn đề

– Đánh giá được giải pháp đã thực hiện; phản ánh được giá trị của giải pháp; khái quát hoá được cho vấn đề tương tự

- Học sinh cần có năng lực mô hình hoá Toán học thì mới chuyển từ bản vẽ thiết kê tay sang mô hình thực tế

Dưới đây là một bản báo cáo minh họa về giải pháp thiết kế trong hồ sơ học tập của học sinh minh họa cho việc khẳng định lựa chọn thiết kế mà các em đã tự học bằng thử nghiệm thực tế cũng như minh chúng bằng cơ sở khoa học các em

đã đưa ra được giải pháp cụ thể cho vấn đề đặt ra:

Hình 1 Hình 2

+ Với cách xếp này :

+ Ta có : Số quả bóng trên 1 hàng dọc theo chiều rộng a là : 1 a

2R

N   

 (quả) +)Số quả bóng trên 1 cột dọc theo chiều dài b là : 2 b

Nếu xếp 2 hàng, chiều cao phần bóng được phủ là 2R R 3

Cứ tiếp tục như vậy, lớp sau cao hơn lớp trước khoảng là R 3

Nếu xếp N2 hàng, chiều cao phần bóng được phủ là 2RN2  1 3

Vì chiều cao lớn nhất là b nên 2  2 1 3 2 1 2

N   

  +) Số hàng bóng trong bể là : 2 b 2R 1

2

N N

N N  (quả)

+)Nếu H lẻ => Tổng số bóng là : N= 2 2  

1 1

N  N  N  N  N  (quả)

Bảng số liệu: đã thu thập từ học sinh 2 lớp 12A1 và 12A10 để từ đó chọn đựơc giải pháp sắp xếp các quả bóng theo phương án 2 là hợp lí hơn từ những minh chứng Toán học

Bài toán 2 Vấn đề sự nổi của bóng

Bước 1: Tính toán khối lượng bóng đảm bảo cho sự nổi nêu trên

( Sản phâm sau là báo cáo phương án thiết kế của nhóm học sinh 12A1)

Chúng ta sẽ đề ra 2 cách giải quyết bài toán này

Cách 1: Chúng ta sẽ tạo ra những quả bóng sao cho chúng có khối lượng phù hợp

+) Dựa trên khoa học:

Vì quả cầu (có thể tích V) có khối lượng nhỏ nhưng chúng ta cũng phải tìm khối lượng của nó:

Bước 1: Chúng ta sẽ thả quả bóng nhựa đó vào nước, chúng ta sẽ thấy, 1 phần nhỏ của quả bóng sẽ bị chìm xuống nước, phần chìm đó được coi là 1 chỏm cầu của quả bóng, Khối lượng phần thể tích chỏm cầu chiếm chỗ đó cũng là khối lượng của quả cầu ( khi ta coi Vnc  1 / g ml ),

Bước 2: Chúng ta dùng 1 cái xilanh để bơm nước vào quả bóng và bơm đến vừa kịp lúc quả bóng bị chìm 1 nửa

Bước 3: Đọc số chỉ thể tích nước (V1) đã bơm vào xilanh

Khi đó, khối lượng quả bóng là m  D V  2  V1

Chứng minh:

+ Ta giả sử ban đầu quả bóng ko có khối lượng hoặc có khối lượng rất rất nhỏ xấp xỉ 0 khi đó nếu bơm nước vào sao cho quả cầu vừa lúc bị chìm 1/2 thì lượng

nước bơm vào sẽ bằng với thể tích của quả bóng đó, nhưng khi ta làm thực tế, nó lại

ko bằng , chứng tỏ độ chênh lệch đó là do khối lượng ban đầu của bóng đã có

Theo điều kiện cân bằng của một vật nổi trên bề mặt chất lỏng, trọng lượng của bóng phải cân bằng với lực đẩy Acsimet của nước Gọi m P V, , c h lần lượt là khối lượng, trọng lượng của bóng và thể tích phần chỏm cầu chìm trong nước, D n là khối

lượng riêng của nước, g là gia tốc trọng trường, ta có

M là tổng khối lượng quả bóng cần có

x là tỉ số giữa phần chìm xuống so với đường kính 2R của mặt cầu;

 Chiều cao của chỏm cầu là l  2 Rxl (cm)

Bước 2: Nghiên cứu vật liệu chế tạo và tiết kiệm chi phí sản xuất bóng

1 Nghiên cứu cách chế tạo bóng của Mỹ

,

2 Trong thực tế: Sau khi đưa ra các phương án về sự nổi của quả bóng với tính toán nêu trên, nhóm đề xuất thêm một ý tưởng mới: Thay vì tăng khối lượng của quả

bóng trong khi sản xuất, để tiết kiệm chi phí, sau khi sản xuất bóng ta bơm nước vào

để đạt được khối lượng mong muốn

Ta chỉ dùng quả bóng nhựa có bán kính R=2,5cm và R=4,1cm

Phương pháp đo:

Phương pháp 1: Lấy thước đo ( thủ công) độ chìm của bóng khi cho vào nước;

Phương pháp 2: Tính toán bằng toán học: Thêm nước vào quả bóng cho đến khi

bóng chìm 1 nửa, thì ta thấy lượng nước trong đó nhỏ hơn thể tích 1 nửa quả cầu, độ chênh lệch đó là thể phần chỏm cầu khi chưa đổ nước

Bằng thực tế: Với quả bóng R=2,5cm ( đỏ) thì khối lượng của quả bóng là m= 1,19g

và bóng chìm h=0,4cm khi chưa có nước

Với quả bóng R=4,1 cm thì khối lượng của quả bóng là m= 25,95g (bóng vàng) và bóng chìm h khoảng 1,5 cm

Làm thực hành tại lớp và ở nhà ta có bảng số liệu sau :

R(cm) x V’ ( thể tích chìm khi có

nước)

Khối lượng nước cần

thêm (g) 2,5

 Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá

Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bước 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá Trong quá trình này, học sinh cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu

để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi

– Mục đích: Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế

– Nội dung: Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo mẫu theo thiết kế;

thử nghiệm và điều chỉnh

– Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ

vật…đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá

– Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng

cụ/thiết bị thí nghiệm để chế tạp, lắp ráp…); Học sinh thực hành chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm;

Phần này nhiệm vụ chính là của học sinh giáo viên hỗ trợ học sinh trong quá trình thực hiện Qua hoạt đông này học sinh phải có năng lực sử dụng công cụ, phương tiện học toán ứng dụng vào chế tạo sản phẩm STEM thể hiện qua việc:

– Nhận biết được tác dụng, quy cách sử dụng, cách thức bảo quản các công cụ, phương tiện học toán (bảng tổng kết về các dạng hàm số, mô hình góc và cung lượng giác, mô hình các hình khối, bộ dụng cụ tạo mặt tròn xoay, )

– Sử dụng được máy tính cầm tay, phần mềm, phương tiện công nghệ, nguồn tài nguyên trên mạng Internet để giải quyết một số vấn đề toán học

– Đánh giá được cách thức sử dụng các công cụ, phương tiện học toán trong tìm tòi, khám phá và giải quyết vấn đề toán học

2.1.3 Kinh nghiệm vận dụng đa dạng hình thức hoạt động nhóm theo định hướng STEM với các kỹ thuật và PPDH tích cực khác để phát huy năng lực tự học của học sinh

Trong thực tế giảng dạy các chủ đề STEM bản thân tôi hướng dẫn học sinh tự học không dừng ở 1 hình thức hướng dẫn học sinh hoạt động nhóm cụ thể nào mà vận dụng phối hợp linh hoạt các hình thức khác nhau:

2.1.3.1 Hướng dẫn cho học sinh thực hiện thành thục các nhiệm vụ hoạt động nhóm trong các chủ đề STEM, trải nghiệm STEM

 Nhóm đôi bạn: Thực hiện Tìm hiểu kiến thức nền

 Bước 1: Học sinh lắng nghe giáo viên nêu mục đích của hoạt động để tìm hiểu về kiến thức bài học

 Bước 2: Học sinh suy nghĩ trong vài phút để có nhận định riêng của mình về vấn đề giáo viên nêu ra

 Bước 3: Hai học sinh ngồi gần nhau được ghép lại thành 1 cặp trao đổi những suy nghĩ của cá nhân và thảo luận giải quyết vấn đề

 Nhóm chuyên gia - mảnh ghép: (Thực hiện trong phần tìm hiểu kiến thức nền và Trình bày các giải pháp thiết kế trong các chủ đề

STEM)

Kỹ thuật mảnh ghép phù hợp với kiểu hoạt động nhóm mà trong đó mỗi nhóm nghiên cứu một nội dung khác nhau và sau đó truyền đạt lại cho nhau để đạt được toàn bộ mục tiêu bài học Kỹ thuật này phát huy tối đa năng lực tự học, năng lực tự thể hiện

Hình thức

 Vòng 1: Nhóm chuyên gia

“Lớp học sẽ được chia thành các nhóm (khoảng từ 3- 6 người) Mỗi nhóm được

giao một nhiệm vụ với những nội dung học tập khác nhau Ví dụ:

+ Nhóm 1: Nhiệm vụ A + Nhóm 2: Nhiệm vụ B

+ Nhóm 3: Nhiệm vụ C + Nhóm 4: Nhiệm vụ D

Mỗi cá nhân làm việc độc lập trong khoảng vài phút, suy nghĩ về câu hỏi, chủ đề và

ghi lại những ý kiến của mình Khi thảo luận nhóm phải đảm bảo mỗi thành viên trong từng nhóm đều trả lời được tất cả các câu hỏi trong nhiệm vụ được giao và trở thành chuyên gia của lĩnh vực đã tìm hiểu và có khả năng trình bày lại câu trả lời của nhóm ở vòng 2

 Vòng 2: Nhóm mảnh ghép

Hình thành nhóm mới khoảng từ 3-6 người (bao gồm 1-2 người từ nhóm 1; 1-2 từ nhóm 2; 1-2 người từ nhóm 3…), gọi là nhóm mảnh ghép Các câu hỏi và câu trả lời của vòng 1 được các thành viên trong nhóm mới chia sẻ đầy đủ với nhau Khi mọi thành viên trong nhóm mới đều hiểu, được tất cả nội dung ở vòng 1 thì nhiệm vụ mới

sẽ được giao cho các nhóm để giải quyết (lưu ý nhiệm vụ mới này phải gắn liền với kiến thức thu được ở vòng 1)

Các nhóm mới thực hiện nhiệm vụ trình bày và chia sẻ kết quả”

Hình thức

 Bước 1: Giới thiệu mục đích và vấn đề cần nghiên cứu của bài học

 Bước 2: Tổ chức cho học sinh tìm hiểu nội dung của bài học, mỗi

thành viên đều nắm được kiến thức bài học một cách tốt nhất

 Bước 3: Tổ chức các nhóm chấm chéo sản phẩm của nhau, sau đó

các nhóm tiếp tục cùng với giáo viên giải thích và phản biện cùng

nhóm bạn

 Bước 4: Giáo viên đánh giá nhận xét và đánh giá mức độ hợp tác,

cố gắng của cả nhóm, của từng thành viên nhóm

 Nhóm theo góc: Phần này giáo viên có thể cho các nhóm thực hiện trong phần thiết kế bản vẽ, thực hành thử nghiệm và chế tạo bản vẽ cũng như song hành trong quá trình tìm hiểu kiến thức nền

- Học theo góc là một mô hình dạy học theo đó học sinh thực hiện các nhiệm vụ khác nhau tại các vị trí cụ thể trong không gian lớp học nhưng cùng hướng tới

chiếm lĩnh một nội dung học theo các phong cách học khác nhau

- Mục tiêu của dạy học theo góc là khai thác và sử dụng chức năng của bán cầu não phải và bán cầu não trái

- Mỗi học sinh phong cách học khác nhau, có học sinh có năng lực phân tích, có học sinh có năng lực quan sát ( quan sát người khác làm, quan sát hình ảnh để rút ra kết luận hoặc thu nhận kiến thức); có học sinh thích học qua trải nghiệm ( khám phá, làm thử để rút ra kết luận hoặc thu nhận kiến thức); có học sinh thích học qua thực hành áp dụng ( học thông qua hành động để rút ra kết luận hoặc thu nhận kiến thức) Như vậy mỗi học sinh có thể chọn phương pháp học tập phù hợp với bản thân để tiếp thu kiến thức tốt hơn

 Tổng quát về sơ đồ học theo góc

Hình 3: Phong cách học theo góc

Hình thức tổ chức học theo góc

 Bước 1: Bố trí không gian lớp học, chia nhóm

 Bước 2: Nêu nhiệm vụ bài học, giới thiệu phương pháp học theo góc

và hướng dẫn các nhóm chọn góc xuất phát

 Bước 3: Nêu sơ lược nhiệm vụ thời gian thực hiện mỗi góc

 Bước 4: Hướng dẫn các nhóm luân chuyển góc

+ Học sinh có thể đến góc bất kì còn trống, tránh chen lấn

+ Học sinh có thể chuyển góc theo chiều nhất định hoặc tự thỏa thuận

+ Giáo viên cần theo dõi và hướng dẫn kịp thời

 Bước 5: Hướng dẫn các nhóm hoàn thành nhiệm vụ, báo cáo kết quả