VẬN DỤNG GIÁO dục STEM vào dạy học CHỦ đề thiết kế, chế tạo máy biến áp tự quấn đơn giản

Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chínhphủ ngày 04/5/2017 đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục: “Thay đổi mạnh mẽ các chínhsách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra ng

MỤC LỤC

1 Mở đầu

1.1 Lí do chọn đề tài ……….……

1.2 Mục đích nghiên cứu ………

1.3 Đối tượng nghiên cứu ……… … ……

1.4 Phương pháp nghiên cứu ………

2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm ………

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm …

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề Bước 1: Xây dựng kế hoạch dạy học.……….…………

Bước 2: Giao nhiệm vụ học tập……….……….…

Bước 3: Tổ chức thực hiện……….………

Bước 4: Tổng kết, rút kinh nghiệm…….……….……….

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm ………

3 Kết luận, kiến nghị………

1 3 3 4

5 7

8 12 12 15 15 18

1 MỞ ĐẦU1.1 Lí do chọn đề tài:

Một thống kê ở Mĩ cho thấy, từ năm 2004 đến năm 2014, việc làm liên quan đến khoahọc và kĩ thuật tăng 26%, gấp hai lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngànhnghề khác Trong khi đó, việc làm STEM có tốc độ tăng trưởng gấp 4 lần so với tốc độ tăngtrưởng trung bình của các ngành khác nếu tính từ năm 1950 đến 2007 [2] Trên toàn thế giới,các nhà lãnh đạo, các nhà khoa học đều nhấn mạnh vai trò của giáo dục STEM Tổng thốngBarack Obama phát biểu tại Hội chợ Khoa học Nhà Trắng hàng năm lần thứ ba, tháng 4 năm2013: “Một trong những điều mà tôi tập trung khi làm Tổng thống là làm thế nào chúng tatạo ra một phương pháp tiếp cận toàn diện cho khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học(STEM) Chúng ta cần phải ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các lĩnh vực chủ đềnày và để đảm bảo rằng tất cả chúng ta là một quốc gia ngày càng dành cho các giáo viên sựtôn trọng cao hơn mà họ xứng đáng.” Giáo sư Steven Chu, người đoạt giải Nobel Vật lý,phát biểu tại đại học SUSTech, ngày 16 tháng 10 năm 2016.: "Giáo dục STEM là một loạihình giáo dục hướng dẫn bạn học cách tự học", Giáo sư Chu đã chỉ ra lợi thế của giáo dụcSTEM, tự học là rất quan trọng trong quá trình phát triển cá nhân Và học STEM cho phépmọi người tự trang bị cho mình khả năng suy nghĩ hợp lý và khả năng rà soát và tìm kiếmxác nhận như học toán học và có kiến thức sâu rộng Nó mang đến cho bạn sự tự tin để điđầu trong lĩnh vực mà chúng ta đang làm, thậm chí nhảy vào một lĩnh vực mới mà chúng tachưa bao giờ đặt chân vào trước đây."Bạn sẽ không bao giờ nói rằng bạn không thể chỉ vìthiếu kiến thức đầy đủ, đó là điểm quan trọng nhất của giáo dục STEM" [2]

Khác với các nước phát triển trên thế giới như Mỹ, giáo dục STEM du nhập vào ViệtNam không phải bắt nguồn từ các nghiên cứu khoa học giáo dục hay từ chính sách vĩ mô vềnguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các cuộc thi Robot dành cho học sinh từ cấp tiểu học dếnphổ thông trung học do các công ty công nghệ tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chứcnước ngoài Ví dụ cuộc thi Robotics make X 2019 của Công ty Cp robot Công nghệ cao

STEAM Việt Nam hay một số cuộc thi robocon của các hãng như Lego và một số cuộc thirobocon của các hãng khác trong nước Từ đó đến nay giáo dục STEM đã bắt đầu có sự lantoả với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức thực hiện khác nhau, nhiều tổ chức hỗtrợ khác nhau

Trước sự bùng nổ của cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0, giáo dục có vai trò ngàycàng quan trọng trong sự phát triển của xã hội Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chínhphủ ngày 04/5/2017 đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục: “Thay đổi mạnh mẽ các chínhsách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năngtiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo vềkhoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trìnhgiáo dục phổ thông”; đồng thời đưa ra nhiệm vụ: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học,công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thíđiểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017-2018” [3] Ở Việt Nam, STEM vàgiáo dục STEM nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu sâu Các bài viết, tài liệu về giáo dụcSTEM ở Việt Nam hiện nay có rất ít công trình nghiên cứu bàn về cơ sở lí luận của giáo dụcSTEM và vận dụng nó vào dạy học bộ môn

Đến tháng 05/2020, đã có nhiều trường, phòng giáo dục các huyện, thị, thành phốtrong cả nước đã tổ chức ngày hội STEM, trong đó tổ chức cho học sinh trình bày, chia sẻcác sản phẩm học tập; tổ chức “Hội thảo chia sẻ kinh nghiệm về giáo dục STEM” như:Trường Olympia Hà Nội; Trường THCS Trưng Vương, Hà Nội; Trương THPT Chuyên LêHồng Phong, Nam Định; chương trình giáo dục STEM diễn ra trong suốt năm học của hệthống giáo dục Anphaschool – Hà Nội… Việc huy động cộng đồng tham gia vào việc tổchức thực hiện các chủ đề STEM đã được các nhà trường thực hiện có hiệu quả, bước đầucho thấy các dự án STEM xuất phát từ các vấn đề có liên quan đến cuộc sống của cộng đồngdân cư nơi các em sinh sống có sức thu hút mạnh mẽ đối với cộng đồng, doanh nghiệp Ví

dụ toàn bộ giáo viên và phụ huynh học sinh của trường THPT Nam Sách II đã sử dụng sảnphẩm nước rửa bát của chính học sinh trường mình sản xuất; học sinh của Trường THPTChúc Động đã tư vấn cho bố mẹ biết chuyển đổi sản xuất nông nghiệp và sản xuất rau sạch

Cụ thể hơn vào đợt bùng phát dịch Covid 19 tháng 4 năm 2020, các em học sinh trườngTHPT số 1 - TP Lào Cai đã sáng chế ra mô hình “máy ATM phát gạo” nhằm phát gạo miễnphí cho người dân khi thực hiện lệnh dãn cách xã hội của chính phủ Tiếp nối đó các em Võ

Lê Xuân Thùy và Hồ Nguyễn Minh Thư, lớp 12C2, Trường THPT Trần Quốc Tuấn (TP.Quảng Ngãi) vừa nhận được Bằng khen của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo khi chế tạothành công “máy ATM đa năng” tích hợp nhiều mô hình như ATM gạo, ATM khẩu trang,ATM mì tôm, ATM sát khuẩn vào tháng 03/2021… Để có được các mô hình đó thì các emphải thực hiện tích hợp liên môn nhiều môn học vào trong một chủ đề, vận dụng tốt kiếnthức tất cả các môn học Toán, Lí, Hóa, Công nghệ, Tin… Đó chính là nền tảng của giáo dụcSTEM trong dạy học

Mặt khác, với học sinh phổ thông, việc theo học các môn học STEM còn có ảnhhưởng tích cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tương lai Khi được học nhiều dạng kiếnthức trong một thể tích hợp, học sinh sẽ chủ động thích thú với việc học tập thay vì thái độ engại hoặc tránh né một lĩnh vực nào đó, từ đó sẽ khuyến khích các em có định hướng tốt hơnkhi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn và sự chắc chắn cho cả sự nghiệp về sau

Mặc dù đạt được một số kết quả khả quan, nhưng để đáp ứng yêu cầu thực tiễn đặt ra,giáo dục gắn với STEM còn bất cập, nhiều người còn coi giáo dục STEM như là một mônhọc mới, đòi hỏi nhiều điều kiện về cơ sở vật chất, đội ngũ giáo viên, khả năng của học sinhnên chưa tích cực trong việc triển khai áp dụng; năng lực xây dựng và thực hiện các chủ đềgiáo dục STEM của giáo viên còn hạn chế; mô hình tổ chức của các trường chủ yếu mới ởmức độ Câu lạc bộ theo tinh thần tự nguyện đăng kí tham gia của học sinh; chưa tổ chứcthành các lớp STEM riêng điều kiện về cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học còn hạn chếdẫn đến sự hạn chế trong việc thực hiện ý tưởng xây dựng các chủ đề giáo dục STEM, cácchủ đề giáo dục STEM do các trường thí điểm xây dựng và thực hiện trong năm học vừa quamới ở mức độ đơn giản hoặc tái tạo lại những sản phẩm đã có từ các nguyên vật liệu sẵncó

Từ đặc trưng của bộ môn Vật lí là môn khoa học tự nhiên có nhiều ứng dụng trongthực tiễn, ngoài ra còn có mối liên kết với nhiều môn học khác như Toán học, Sinh học, Địa

lí, Công nghệ Do đó việc ứng dụng kiến thức của môn Vật lí kết hợp với các môn học kháctrong cuộc sống rất phong phú, liên quan đến nhiều vấn đề, nhiều ngành nghề trong xã hội.Dạy học theo định hướng mới gắn với STEM môn Vật lí THPT nhằm nâng cao nghệ thuậtdạy học, cũng như phát huy tính sáng tạo trong việc dạy và học Góp phần nâng cao chấtlượng dạy học trong trường trung học nói chung và bộ môn Vật lí nói riêng, góp phần pháthuy tính chủ động, tích cực, sáng tạo trong học tập của người học, giúp học sinh vận dụngđược kiến thức liên môn trong việc giải quyết tình huống thực tiễn Trên cơ sở đó địnhhướng năng lực cho học sinh, rèn luyện cho học sinh kỹ năng giao tiếp, kỹ năng hợp tác, kỹnăng giải quyết vấn đề và tư duy phản biển ở góc độ là nhà nghiên cứu, một nhà sản suất,một người sử dụng sản phẩm Học sinh luôn tự tin bày tỏ ý tưởng và luôn có những ý tưởngmới trong học tập phần nào đáp ứng việc hướng tới mục tiêu giáo dục “Ba phẩm chất, támnăng lực” cho học sinh

Chính vì vậy tôi chọn đề tài “VẬN DỤNG GIÁO DỤC STEM VÀO DẠY HỌC

CHỦ ĐỀ: Thiết kế, chế tạo máy biến áp tự quấn đơn giản”

- Rèn luyện tính tích cực, chủ động tìm hiểu kiến thức cho HS

- Giúp HS có cơ hội sử dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, nắm bắt được xu thế pháttriển của các ngành nghề, chủ động trong việc lựa chọn nghề nghiệp trong tương lai

1.3.Đối tượng nghiên cứu:

- Cơ sở lý thuyết về dạy học STEM và hình thức dạy học theo chủ đề STEM nhằm pháttriển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh

- Kiến thức liên quan đến chủ đề STEM: hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện Fuco, từthông

- Đối tượng áp dụng: Học sinh lớp 12C4 trường THPT Triệu Sơn 5

- Lớp đối chứng: Học sinh lớp 12C6 trường THPT Triệu Sơn 5

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện các nhiệm vụ trên chúng tôi sử dụng phối hợp các phương pháp nghiêncứu sau:

-Phương pháp nghiên cứu lí luận:

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học STEM trong dạy học Vật lí ở trường phổthông

+ Nghiên cứu cách thức sử dụng dụng cụ thí nghiệm đơn giản

- Phương pháp điều tra, quan sát thực tiễn.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.

2.1.1 Giáo dục STEM là gì?

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ),Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi bàn đến cácchính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia.Thuậtngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001 [1]

STEM là một chương trình giảng dạy dựa trên ý tưởng trang bị cho người học nhữngkiến thức, kĩ năng liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học –theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và người học có thể áp dụng để giải quyết vấn

đề trong cuộc sống hàng ngày Thay vì dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rờirạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế

Có thể nói, giáo dục STEM không hướng đến mục tiêu đào tạo để học sinh trở thành nhữngnhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà chủ yếu là trang bị cho họcsinh kiến thức, kỹ năng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay[2]

2.1.2 Ý nghĩa của dạy học theo mô hình STEM đối với hoạt động giáo dục, dạy học trong trường Trung học phổ thông (THPT)

Dưới dạng coi dạy học theo mô hình STEMnhư một công cụ dạy học trực quan, cácthành tố của nó giúp cho quá trình dạy học cũng như học tập của học sinh (HS) trở nên hấpdẫn hơn, HS hứng thú học tập và hiểu bài sâu sắc hơn, phát triển tư duy độc lập sáng tạo,giáo dục tư tưởng, đạo đức cho HS

Các thành tố dạy học theo mô hình STEM là một nguồn nhận thức, một phương tiệntrực quan quý giá trong quá trình dạy học nói riêng, giáo dục nói chung Vì vậy, sử dụng cácthành tố của dạy học theo mô hình STEM trong trường THPT có ý nghĩa sau:

- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEMở nhà trường, bêncạnh các

môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng

sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ

sở vật chất

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dựán học tập tronggiáo dục

STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấnđề thực tiễn, họcsinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽnâng cao hứng thú học tập của học sinh

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khaicác 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 gópphần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh

- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quảgiáo dục

STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại họctại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt độnggiáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn

đề có tính đặc thù của địa phương

- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổchức tốt giáo dục STEMở trường phổthông, học sinh

sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở

thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM Thực hiện tốt giáo dục STEM ởtrường phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghềthuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cáchmạng công nghiệp lần thứ tư [1]

2.1.3 Dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM

Dạy học kiến thức Vật lí theo định hướng giáo dục STEM trường phổ thông đượcthực hiện theo 02 hướng, cụ thể:

- Hoạt động STEM được tích hợp, lồng ghép trong bài học Vật lí chính khóa dựa trêncác vấn đề thực tiễn, kết hợp với chuẩn kiến thức, kĩ năng của môn Vật lí trong chương trìnhphổ thông

- Gắn với các chủ đề STEM , trong đó HS vận dụng kiến thức Vật lí, hiểu biết vềcông nghệ, kĩ thuật và toán học để tạo ra sản phẩm có ích đối với cuộc sống

Các hoạt động STEM chú trọng học qua hành (learning by doing) Các hoạt động

STEM chủ yếu trong dạy học Vật lí là: thực hành thí nghiệm tựtạo; thiết kế, chếtạo các sản

phẩm ứng dụng kĩ thuật Vật lí; thiết kế các thí nghiệm ảo trên nền tảng công nghệ thông tin.Đểtạo racác sản phẩm vật chất, HS cần sử dụng các thiết bị truyền thống như: cưa, máy

khoan, mỏ hàn chì, thậm chí là thiết bị hiện đại như: máy in 3D, máy cắt CNC, để giacông, lắp ráp chúng Nhờ đó, HS được tham gia vào quá trình lao động, ý thức được giá trịcủa lao động và nhận ra các ngành nghề thuộc các lĩnh vực STEM có thể phù hợp trongtương lai

2.1.4 Tiến trình tổ chức dạy học một số kiến thức Vật lí theo định hướng giáo dục STEM

Để nghiên cứu tiến trình tổ chức dạy học một số kiến thức VL theo định hướng giáodục STEM, chúng tôi tiến hành làm rõ thêm quy trình thực hiện nhiệm vụ STEM của HSthông qua sơ đồ:

Bước 1 Đặt vấn đề và giao nhiệm vụ: GVđặt HS vàotình huống có vấn đề, hướng đến

việc giải quyết vấn đề thực tiễn GV cần tạo điều kiện cho HS tiếp nhận nhiệm vụ.Cácnhiệm vụ được thiết kế nên là nhiệm vụ nhóm và huy động được tất cả HS trong một nhómtham gia thực hiện

Bước 2 Thực hiện nhiệm vụ: HS làm việc nhóm, thựchiện chuỗi các nhiệm vụ như: gia

công, chế tạo sản phẩm; phác thảo bản vẽ kĩ thuật; giải thích nguyên lí hoạt động của thínghiệm, sản phẩm Đối với nhiệm vụ gia công, chế tạo sản phẩm, GV tổ chức cho HS hoạt

động như trong sơ đồ2.Trong đó, cần nêu rõ quy định mượn trả thiết bị, tránh làm hỏng hóc,

mất thiết bị Hơn nữa, GV nhắc HS tuân thủ các quy định an toàn trong gia công, chế tạo sảnphẩm

Bước 3 Báo cáo nhiệm vụ: HS thực hiện báo cáonhiệm vụ thông qua sản phẩm vật chất,

phiếu học tập, bản vẽ cấu tạo sản phẩm GV cần khuyến khích HS tự giác tham gia trìnhbày, phản biện, trao đổi nhằm làm rõ nguyên lí hoạt động của sản phẩm - là kiến thức trọngtâm của bài học; sơ đồ cấu tạo sản phẩm; các bước gia công, lắp ráp sản phẩm; những khókhăn và hướng giải quyết

Bước 4 Kết luận: GV hợp thức hóa kiến thức trọngtâm của bài học, đồng thời giải quyết

các vấn đề đặt ra ở bước 1

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

Trước đây, khi thực hiện nguyên lí “ học đi đôi với hành, lí luận gắn liền với thựctiễn, nhà trường gắn liền với gia đình, xã hội”, đã có một số mô hình trường vừa học vừalàm; tuy nhiên việc tổ chức dạy học theo mô hình STEM chưa được nhìn nhận nên khôngđem lại hiệu quả cao Vì vậy, vai trò và thế mạnh của dạy học theo mô hình STEM tại địaphương gần như chưa được nhà trường biết đến và sử dụng

Đối với HS trường THPT Triệu Sơn 5, công tác dạy học theo mô hình STEM cho HScòn nhiều khó khăn như:

- Thiếu cơ sở khoa học và khung lí luận của giáo dục STEM nói chung, dạy học môncông nghệ theo định hướng giáo dục STEM nói riêng (cơ sở vật chất, hành trang cho GV vàHS)

- Khó khăn lớn nhất mà giáo viên phải đối mặt khi triển khai giáo dục STEM đó làtìm hiểu thêm các kiến thức vượt ngoài chuyên ngành của mình Giáo dục tích hợp STEMhiện nay đang được coi là việc dạy và học trộn lẫn của một số môn học thuộc 4 lĩnh vựckhoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học - thậm chí thêm một số môn học khác nữa nhưTiếng Anh và Mĩ thuật Việc phải “dịch chuyển” từ dạy học đơn môn sang một “môn” họcmới mà ở đó ranh giới giữa S-T-E và M trở nên mờ nhạt khiến giáo viên không chỉ lúng túng

về các kiến thức chuyên môn mà cả phương pháp giảng dạy

- Việc sắp xếp thời gian phù hợp cho học sinh để dạy STEM bởi hiện nay thì dạy họcSTEM cơ bản hiện nay mới chỉ là hoạt động ngoại khóa

- HS cảm thấy khó khăn khi vận dụng các kiến thức sách vở vào thực tế còn nhiều, mànguyên nhân chủ yếu là các em đang còn thụ động trong tiếp thu tri thức, học chỉ qua sách

vở, không chịu tìm tòi, khám phá tri thức thực tiễn liên quan đến môn học

Do đó tôi đưa ra giả thuyết khoa học: Nếu tổ chức dạy học theo mô hình STEM trong dạy học thì có thể giúp HS vận dụng kiến thức Toán học, Khoa học, Kĩ Thuật, Công nghệ vào thực tiễn, phát huy được tính tự giác, tích cực, tự chủ của HS trong học tập.

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.

Bước 1: Xây dựng kế hoạch dạy học

Chủ đề: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY BIẾN ÁP

1.1 Mô tả chủ đề

Học sinh tìm hiểu và vận dụng kiến thức về cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máybiến áp (Bài 16: Truyền tải điện năng – Máy biến áp); từ thông và sự biến thiên của từ thông,hiệu ứng tỏa nhiệt của dòng điện Fu – cô, suất điện động cảm ứng (Bài 23,24: Từ thông –Suất điện động cảm ứng - Vật lí 11); ứng dụng của đi - ốt để chỉnh lưu dòng điện ( Bài 17:Dòng điện trong chất bán dẫn – Vật lí 11) vào chế tạo máy biến áp theo tiêu chí cụ thể Saukhi hoàn thành, học sinh sẽ được thử nghiệm thiết bị của mình và tiến hành đánh giá chấtlượng sản phẩm

Thiết kế bản vẽ kĩthuật

Biết sử dụng cácdụng cụmỏ hàn,

đi - ốt, vôn kế…

Quy trình lắp ráp

mô hình các loạimáy móc

Thiết kế, lắp đặtthiết bị khoahọc, kết quả thuđược rõ ràng

Tính toán kíchthước các chitiết của sảnphẩm

1.2.2 Kĩ năng

- Tính toán, vẽ được bản thiết kế máy biến áp

- Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm dựa trên bản kế

- Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế và sản phẩm của mình, phản biện được các ýkiến thảo luận

- Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm

1.2.3 Thái độ

- Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học

- Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyếtnhiệm vụ được giao

- Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp.

- Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ vệ sinh chung khi thực nghiệm

- Có ý thức bảo vệ môi trường và sức khỏe con người

1.2.4 Định hướng phát triển năng lực

- Tìm hiểu khoa học, cụ thể về các ứng dụng của máy biến áp trong thực tế; mở rộngcác loại máy điện dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

- Giải quyết được nhiệm vụ thiết kế và chế tạo máy biến áp

- Hợp tác với các thành viên trong nhóm để thống nhất bản thiết kế và phân công thựchiện

- Tự nghiên cứu kiến thức, lên kế hoạch thiết kế, chế tạo, thử nhiệm và đánh giá

1.3 Thiết bị

- Các thiết bị dạy học: giấy A0, mẫu bản kế hoạch,

- Nguyên vật liệu và dụng cụ để chế tạo và thử nghiệm “Máy biến áp”: dây quấn, lõithép, kìm, mỏ hàn, Vôn kế, keo, băng dính, bóng led…

1.4 Tiến trình dạy học

Dự kiến việc tổ chức các hoạt động theo 4 hoạt động:

Hoạt động 1: Nghiên cứu kiến thức nền và xây dựng bản thiết kế (1 tuần)

a Mục đích của hoạt động

- Tổ chức và hướng dẫn học sinh (HS) nghiên cứu tài liệu để rút ra được các kiến thức củahiện tượng cảm ứng điện từ, cách làm biến thiên từ thông qua mạch, phương pháp làm tănghiệu suất máy biến áp

- Hướng dẫn HS tự thiết kế bản vẽ chi tiết mô hình máy biến áp đơn giản, máy hạ áp AC -> DC

- Học sinh hoàn thiện được bản thiết kế chế tạo máy biến áp của nhóm, nội dung thuyết trình

về nguyên lí hoạt động, kết quả thu được của máy

b Nội dung hoạt động

- Cho HS trong lớp đăng ký thành viên tham gia, phân chia đội nhóm cụ thể thành 04 đội

- Lên kế hoạch tổ chức: thời gian, địa điểm, thành phần, nội dung

- Hướng dẫn HS chuẩn bị các nội dung sinh hoạt của chủ đề “Máy biến áp”:

Chuẩn bị các kiến thức về máy biến áp: cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các ứng dụngcủa nó trong đời sống, thực tiễn

Một số sản phẩm cần trưng bày:

+ Sản phẩm 01: Bản thuyết trình về tầm quan trọng của máy biến áp trong thực tiễn;báo cáo chi tiết về cấu tạo, nguyên lí hoạt động của máy biến áp (yêu cầu bản báo cáo khoahọc kèm hình ảnh, mô tả rõ từng chi tiết, bộ phận của máy và các thiết bị cần sử dụng dướicác hình thức như thuyết trình, poster, powpoint…)

+ Sản phẩm 02: Bản thiết kế máy biến áp

- Giáo viên (GV) có thể gợi ý về sản phẩm 1 thông qua nội dung các câu hỏi như:

Câu 1: Nêu tầm quan trọng của MBA trong thực tế?

Câu 2: Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Nêu ví dụ về hiện tượng cảm ứng điện từtrong thực tế?

Câu 3: Máy biến áp là gì? Nêu ứng dụng của máy biến áp trong thực tế?

Câu 4: Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máy biến áp?

c.Dự kiến sản phẩm

- Bản báo cáo các kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ: cách tạo ra từ thông qua mạchkín, cách làm xuất hiện suất điện động cảm ứng; mô tả được một cách định tính về cấu tạo

và nguyên lí hoạt động của máy biến áp

- HS trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra Chứng minh thiết kếcủa mình ưu việt bằng tính toán, kiến thức cụ thể

Phiếu số 1: Đánh giá bài báo cáo và bản thiết kế sản phẩm

Thuyết trình được cấu tạo của máy biến áp 10

Trình bày chính xác nội dung kiến thức nền phục vụ

- Tổ chức dạy học bài mới trên lớp

- Phân công các nhóm làm việc độc lập để trả lời các câu hỏi, hỗ trợ khi học sinh gặp khó khăn

Nghiên cứu kiến thức trọng tâm

Lập kế hoạch, trình bày và bảo vệ bản thiết kế

Xây dựng bản thiết kế máy biến áp

- GV đưa ra yêu cầu về:

Nội dung trình bàytheo bản đánh giá bản báo cáo

Thời lượng báo cáo tối đa 5 phút, trả lời thắc mắc, tư vấn 3 phút

Cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận

- HS báo cáo và thảo luận, ghi nhận góp ý chỉnh sửa nếu cần

- GV điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh

Hoạt động 2: Chế tạo và thử nghiệm máy biến áp (1 tuần)

a Mục đích

- HS dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để chế tạo máy biến áptheo yêu cầu đặt ra

- Thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần

c Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Mỗi nhóm có một sản phẩm đã hoàn thiện và được thử nghiệm