Tài liệu Truy vấn dữ liệu – Tin học 12, nhằm phát triển năng lực cho học sinh theo định hướng STEM_2

Lí do chọn đề tài Giáo dục tích hợp STEM là phương pháp đổi mới giáo dục dựa trên tính liên môn tích hợp khoa học - công nghệ - kĩ thuật – toán, trong việc thực hiện chương trình giáo d

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 4

………………

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Đề tài:

THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ TRUY VẤN DỮ LIỆU – TIN HỌC

12, NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH THEO

HƯỚNG TIẾP CẬN STEM

Lĩnh vực: PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN

Người thực hiện : HỒ ĐÌNH THƯỜNG

Tổ : TOÁN – TIN - VP Điện thoại: 0976465759

NĂM HỌC: 2019 – 2020

PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lí do chọn đề tài

Giáo dục tích hợp STEM là phương pháp đổi mới giáo dục dựa trên tính liên môn tích hợp khoa học - công nghệ - kĩ thuật – toán, trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông ở các môn liên quan Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM là định hướng được sở GD-ĐT Nghệ An

ưu tiên thực hiện trong nhiêm vụ năm học 2019-2020 Trong đó dạy học theo dự

án là phương pháp ứng dụng thích hợp, có hiệu quả trong môi trường giáo dục trường học

Trên tinh thần đó, bản thân tôi cùng với các giáo viên trong nhóm tin học, trường THPT Quỳnh Lưu 4 Đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế, dạy học chủ đề: Truy vấn dữ liệu – tin học 12, nhằm phát triển năng lực cho học sinh theo định hướng STEM

2 Mục đích nghiên cứu

Đề tài giúp giáo viên có thêm phương pháp giáo dục mới, nhằm phát triển năng lực của học sinh Từ những bài tập dự án, giúp học sinh có được kỹ năng làm việc theo nhóm và kỹ năng thuyết trình

3 Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu

3.1 Nhiệm vụ nghiên cứu:

Sử dụng phương pháp dạy học theo dự án, học sinh hoạt động trong và ngoài giờ học

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được nghiên cứu trong quá trình dạy học tại trường THPT Quỳnh Lưu 4

4 Đối tượng nghiên cứu

- Sách giáo khoa tin học 12

- Chuẩn kiến thức kỹ năng môn Tin học trung học phổ thông _ NXB Giáo dục

- Tài liệu tập huấn về giáo dục STEM sở GD-ĐT Nghệ An năm 2019-2020

- Tài liệu tập huấn về dạy học theo chương trình mới

- Học sinh khối 12, năm học 2019-2020

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp sưu tầm, tổng hợp: Tổng hợp, tham khảo từ các tài liệu về

giáo dục STEM

- Phương pháp thực nghiệm: dạy học đề khảo sát kiểm chứng

PHẦN II NỘI DUNG

1 THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP SÁNG KIẾN

Hiện nay, có nhiều phương pháp đổi mới giờ dạy được triển khai thực hiện ở các cấp học như: Đổi mới SHCM theo Nghiên cứu bài học, xây dựng các chủ đề dạy học những giải pháp đổi mới đã khắc phục tình trạng dạy học mang tính hàn lâm, thụ động trước đây Tuy nhiên, các phương pháp trên vẫn còn hạn chế trong việc phát huy năng lực sáng tạo và trải nghiệm nghiên cứu khoa học của học sinh Phương pháp dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM là chủ đề tích hợp liên môn Với phương pháp này, học sinh sẽ có thời gian để hình thành các kỹ năng giải quyết vấn đề và liên hệ thực tế, vì thời gian thực hiện dự án không chỉ là trong tiết học mà còn thực hiện cả ngoài tiết học

2 NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN SÁNG KIẾN 2.1 Tìm hiểu về quy trình kỹ thuật, tiêu chí xây dựng bài học STEM 2.1.1 Kế hoạch bài học STEM

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp

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

Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh

2.1.2 Sự phù hợp của tiến trình tổ chức các hoạt động học của học sinh trong các bài học STEM với phương pháp dạy học tích cực

Phương pháp dạy học tích cực

Mô hình THM (VNEN)

Giáo dục STEM

Gắn kết Khởi động Xác định vấn đề/

nhu cầu thực tiễn

HĐ1: Tiêu chí dụng cụ/thiết bị… cần chế tạo

Khám phá

Hình thành kiến thức Nghiên cứu kiến thức

mới cần sử dụng HĐ2: Học kiến

thức mới + Đề xuất các giải pháp/Bản thiết kế Giải thích Luyện tập

Mở rộng

Vận dụng hoặc/và

Chế tạo mẫu

HĐ4: Chọn dung

cụ, Chế tạo và thử nghiệm

Thử nghiệm – Đánh giá

Chia sẻ và thảo luận

HĐ5: Trình bày sản phẩm + Đánh giá

2.1.3 Tiêu chí xây dựng bài học STEM

Tiêu chí 1:Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật

Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa hs vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm

Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn hs vào hoạt động nhóm kiến tạo

Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà HS đã và đang học

Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi

sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập

2.2 Thiết kế kế hoạch dạy học theo chủ đề STEM, chủ đề: Truy vấn

dữ liệu – tin học 12 2.2.1 Lựa chọn chủ đề, nội dung bài dạy học

Chủ đề: Truy vấn trong CSDL

2.2.2 Xác định yêu cầu kiến thức, kĩ năng, thái độ

1 Kiến thức + Biết khái niệm mẫu hỏi, vai trò của mẫu hỏi

+ Biết sử dụng các phép toán, biểu thức, các hàm số học chuẩn trong mẫu hỏi

+ Biết các bước chính để tạo mẫu hỏi

2 Kỹ năng + Sử dụng các biểu thức toán học trong thiết lập mẫu hỏi

+ Viết đúng biểu thức điều kiện khi thiết lập mẫu hỏi

3 Thái độ + Tự giác, tích cực và chủ động trong các hoạt động tập thể

4 Năng lực + Phát triển năng lực chung: phát hiện giải quyết vấn đề, năng lực hoạt động nhóm

+ Phát triển năng lực đặc thù: Giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông, Hợp tác trong môi trường số

2.2.3 Xác định phương pháp, đồ dùng dạy học

- Phương pháp: Thuyết trình, hoạt động giải quyết vấn đề, hoạt động nhóm, hoạt động cặp đôi

- Phương tiện dạy học:

+ Giáo viên: Máy chiếu, phiếu học tập, hình ảnh minh họa trên slide + Học sinh: Sách giáo khoa, bảng phụ

2.2.4 Lập bảng mô tả yêu cầu cần đạt

Nội dung

Loại câu hỏi/bài tập

Nhận biết Thông

hiểu

Vận dụng thấp

Vận dụng cao

1.Các khái niệm

Câu hỏi/bài tập định tính

HS xác định được ý nghĩa của mẫu hỏi, xác định các biểu thức toán học

HS chỉ ra

và giải thích được các phép tính toán, các biểu thức điều kiện

HS thiết lập được các biểu thức, các điều kiện tương ứng với các dạng câu hỏi

Bài tập định lượng

Chỉ ra cấu trúc, xác định các thành phần trong biểu thức số học

và biểu thức lôgic

HS biết được cách tính giá trị các biểu thức

HS vận dụng các biểu thức tính toán và điều kiện để

mô tả bài toán mới

Bài tập thực hành

2 Tạo mẫu hỏi

Câu hỏi/bài tập định tính

HS mô tả các bước thiết kế mẫu hỏi

HS hiểu được ý nghĩa của các bước thiết kế mẫu hỏi

Bài tập định

HS biết cơ chế hoạt

HS hiểu cơ chế hoạt

HS viết được cấu

HS viết được cấu trúc mẫu

lượng động của

mẫu hỏi

động của mẫu hỏi

trúc mẫu hỏi, thực hiện trong một tình huống quen thuộc

hỏi, thực hiện trong một tình huống mới

Bài tập thực hành

HS sửa lỗi mẫu hỏi trong tình huống quen thuộc

có lỗi

HS vận dụng mẫu hỏi, cùng với các đối tượng khác

để làm được yêu cầu hoàn chỉnh giải quyết vấn đề trong tình huống quen thuộc

HS vận dụng mẫu hỏi, cùng với các đối tượng khác để làm được yêu cầu hoàn chỉnh giải quyết vấn đề trong tình huống mới

2.2.5 Câu hỏi và bài tập

- Nhận biết : CH1: Cho biết khái niệm và lợi ích của mẫu hỏi trong CSDL?

CH2: Nêu các phép toán số học?

CH3: Nêu các phép toán quan hệ, lôgic?

CH4: Nêu các toán hạng: các trường, hằng số, hằng văn bản?

CH5: Nêu các hàm số học chuẩn?

CH6: Nêu các bước chính để thiết lập mẫu hỏi?

CH7: Nêu các thao tác thiết lập mẫu hỏi?

- Thông hiểu

CH1: Cho biết ý nghĩa của các thành phần tham gia trong biểu thức mẫu hỏi?

CH2: Cách biễu diễn các trường, các hằng văn bản?

CH3: Ý nghĩa của các thuộc tính mô tả điều kiện trong mẫu hỏi?

- Vận dụng CH1: Viết các biểu thức điều kiện với tình huống quen thuộc?

- Vận dụng cao

CH2: Viết biểu thức điều kiện trong một số tình huống phát sinh?

2.2.6 Thiết kế hoạt động chủ đề

Nội dung Người thực

hiện

Thời lượng (tiết) Thời điểm

Thiết bị DH, học liệu Ghi chú

1.Các khái niệm

Hồ Đình Thường 1 tiết

Tuần 13, lớp 12A1

Máy chiếu, phiếu học tập, bảng phụ

2 Tạo mẫu hỏi

Hồ Đình Thường 1 tiết

Tuần 13, lớp 12A1

Máy chiếu, phiếu học tập, bảng phụ

2.3 Thiết kế tiến trình dạy học theo dự án STEM, chủ đề: Truy vấn dữ liệu – tin học 12

2.3.1 Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn

* Mục đích : Giúp các em hiểu một số truy vấn trên CSDL thực tiễn, phầm mềm quản lí điểm, từ đó thiết lập được truy vấn trên CSDL đơn giản được tạo trên Access

* Nội dung :

- Hoạt động 1 : Tìm hiểu truy vấn từ phần mềm quản lí điểm Giáo viên trình chiếu bảng tổng kết năm học được trích xuất từ phần mềm quản lí điểm Giáo viên đưa ra các lập luận cho bảng dữ liệu với các câu hỏi sau: CH1 : Điểm tb các môn được tổng hợp như thế nào?

CH2 : Điểm TK được tính như thế nào?

CH3 : Xếp loại học lực dựa vào dữ liệu nào và điều kiện gì?

Gọi học sinh đứng tại chỗ trả lời câu hỏi

Hình 1: Bảng điểm tổng kết năm học Giáo viên trình chiếu tiếp bảng Thống kê tỉ lệ xếp loại học lực (Hình 2) Yêu cầu học sinh đặt các câu hỏi lấy dữ liệu cho bảng thống kê?

Hình 2: Thống kê tỉ lệ học lực phần mềm quản lí điểm

Dự kiến sản phẩm học sinh:

CH1: Dữ liệu học sinh nữ của từng lớp được lấy như thế nào?

CH2: Tỉ lệ học lực từng lớp được thống kê từ những dữ liệu nào? Cách thống kê như thế nào ?

* Hoạt động 2: Hoạt động nhóm thiết lập các truy vấn từ CSDL đã cho Giáo viên trình chiếu bảng Học sinh CSDL quản lí học sinh (Hình 3), phân lớp thành 4 nhóm yêu cầu thiết lập ít nhất 4 câu hỏi yêu cầu khai thác dữ liệu dữ liệu :

Hình 3 : Bảng HOC_SINH CSDL Quản lí học sinh

Dự kiến sản phẩm của học sinh:

CH1: Tính điểm trung bình các môn?

CH2: Đưa ra học sinh có điểm trung bình cao nhất?

CH3: Sắp xếp theo tổ từ nhỏ đến lớn?

CH4: Đưa ra điểm trung bình từng môn theo tổ?

CH5: Đưa ra điểm cao nhất, thấp nhất từng môn?

- Hoạt động 3: Phân nhóm giao nhiệm vụ thực hiện dự án

Giáo viên trình chiếu CSDL Quản lí học sinh (Hình 3), phân dự án cho 4 nhóm trong lớp Yêu cầu từ CSDL Quản lí học sinh:

Nhóm 1: Thiết kế mẫu hỏi đưa ra điểm trung bình các môn theo công thức:

DiemTB= ((Toán + Văn)x2+lí+hóa+ sử+địa+tin)/9 Nhóm 2: Thiết kế mẫu hỏi đưa ra danh sách các bạn nam, sắp xếp theo thứ tự tăng dần theo tổ?

Nhóm 3: Thiết kế mẫu hỏi đưa ra danh sách học sinh có điểm văn >7.0 và toán <9.5?

Nhóm 4: Thiết kế mẫu hỏi gộp nhóm theo tổ điểm trung bình các môn?

* Hình thức tổ chức hoạt động: Thuyết trình kết hợp vấn đáp học sinh (Hoạt động 1) Hoạt động nhóm (Hoạt động 2)

2.3.2 Xác định kiến thức nền và đề xuất giải pháp

* Mục đích: Giúp học sinh tìm hiểu kiến thức liên quan để giải quyết dự án

* Nội dung

- Hoạt động 4: Phân nhóm tìm hiểu kiến thức liên quan Giáo viên chia lớp thành 4 nhóm, yêu cầu nghiên cứu sách giáo khoa trang

63, 64 thực hiện yêu cầu:

Nhóm 1: Trình bày các phép toán sử dụng trong biểu thức mẫu hỏi

Nhóm 2: Trình bày các toán hạng trong biểu thức mẫu hỏi

Nhóm 3: Trình bày biểu thức số học, biểu thức logic

Nhóm 4: Trình bày các hàm trong biểu thức mẫu hỏi

Các nhóm hoạt động trình bày trên bảng phụ, cử đại diện nhóm lên thuyết trình, trả lời phản biện

Dự kiến sản phẩm của học sinh:

Nhóm 1:

- Các phép toán + Phép toán số học: +, – , * , / + Phép toán so sánh:

Ví dụ : [gioi tinh], [DToan]

+ Các hằng số học + Các hằng văn bản, được viết trong dấu nháy kép

Nhóm 3:

- Cấu trúc biểu thức số học:

<Tên trường> :<Biểu thức sốhọc>

Ví dụ : DTB:([Dtoan]+[Dli]+[Dtin]+[Dvan]+[Dhoa]+[Dsinh])/6

- Biểu thức điều kiện sẽ là:

[TOAN] >=9 Nhóm 4:

SUM: Tính tổng

AVG: Tính giá trị trung bình Min: Tìm giá trị nhỏ nhất Max: Giá trị lớn nhất COUNT: Đếm số giá trị khác trống

* Dự kiến sản phẩm học sinh:

Nhóm 1:

B1: Chọn đối tượng Queries, nháy đúp vào Create Query by Design view; B2: Chọn nguồn dữ liệu : Chọn bảng học sinh;

B3: Mô tả các điều kiện mẫu hỏi:

- Field: Mahs, Ho ten, Ngay sinh, Gioi tinh, To, Toan, Li, Hoa, Van, Su, Dia,Tin

- Nháy vào trường trống gõ công thức:

diem TB: (([Toan]+[Van])*2+[Li]+[Hoa]+[Su]+[Dia]+[Tin])/9; B4: Nháy lệnh Run để xem kết quả, vào File  save đặt tên mẫu hỏi

Nhóm 2:

B1: Chọn đối tượng Queries, nháy đúp vào Create Query by Design view; B2: Chọn nguồn dữ liệu: Chọn bảng học sinh;

B3: Mô tả các điều kiện mẫu hỏi:

- Field: Mahs, Ho ten, Ngay sinh, Gioi tinh, To

- Sort: Tương ứng trường tổ chọn Ascending

- Criteria: Tương ứng trường Gioi tinh chọn “Nam”;

B4: Nháy lệnh Run để xem kết quả, vào File  save đặt tên mẫu hỏi

Nhóm 3:

B1: Chọn đối tượng Queries, nháy đúp vào Create Query by Design view;

B2: Chọn nguồn dữ liệu: Chọn bảng học sinh;

B3: Mô tả các điều kiện mẫu hỏi:

- Field: Mahs, Ho ten, Ngay sinh, Gioi tinh, To, Toan, Van

- Criteria: Tương ứng trường Toan chọn >9.5; trường Van chọn >7 B4: Nháy lệnh Run để xem kết quả, vào File  save đặt tên mẫu hỏi

Nhóm 4:

B1: Chọn đối tượng Queries, nháy đúp vào Create Query by Design view; B2: Chọn nguồn dữ liệu: Chọn bảng học sinh;

B3: Mô tả các điều kiện mẫu hỏi:

- Field: To, Toan, Li, Hoa, Van, Su, Dia,Tin

B4: Nháy nút Totals trên thanh công cụ chuẩn, trong trường Total tương ứng với các thuộc tính điểm chọn hàm AVG;

B5: Nháy lệnh Run để xem kết quả, vào File  save đặt tên mẫu hỏi

2.3.4 Chế tạo mẫu thử nghiệm và đánh giá

* Mục đích: Từ những phương án đã lựa chọn học sinh sử dụng máy tính để tạo các mẫu hỏi truy vấn giải quyết vấn đề, kiểm nghiệm trên máy tính

Nhóm 2:

Nhóm 3:

Nhóm 4:

2.3.5 Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh

* Mục đích: Học sinh thuyết trình sản phẩm của nhóm mình trước lớp, các thành viên nhóm khác tham gia phản biện và chủ động tiếp thu kiến thức

* Nội dung:

- Hoạt động 7: Các nhóm chuẩn bị sản phẩm, nội dung trình bày thời gian ngoài giờ Giáo viên yêu cầu đại diện mỗi nhóm 2 thành viên, 1 thành viên vai trò thuyết trình các bước thực hiện, thành viên còn lại thực hiện trực tiếp trên CSDL Quản lí học sinh

- Hoạt động 8: Tổ chức trò chơi Hỏi xoáy – đáp xoay: trò chơi gồm 2 người chơi một người hỏi, một người trả lời Các bạn còn lại trong đội chơi được biết câu trả lời và trợ giúp người chơi bằng biểu cảm hành động

* Cách thức tổ chức hoạt động:

Mỗi nhóm cử 2 thành viên đại diện lần lượt lên trình bày Một bạn trình

bày các bước thực hiện, bạn còn lại thực hiện các bước đó trên máy tính

2.4 Áp dụng dạy học thực nghiệm

Chủ đề Truy vấn dữ liệu được thực hiện 2 tiết trên lớp:

Tiết 1: gồm các hoạt động phần xác định nhu cầu thực tiễn và phần tìm hiểu kiến thức nền đề xuất giải pháp Gồm 4 hoạt động: Hoạt động 1, hoạt động

Học sinh tham gia hoạt động nhóm, thực hiện yêu cầu hoạt động 2

Giáo viên hiệu chỉnh sản phẩm các nhóm sau hoạt động 2

Giáo viên giao dự án cho các nhóm (hoạt động 3)

Hoạt động nhóm : thảo luận yêu cầu hoạt động 4

Học sinh đại diện nhóm 1 lên thuyết trình

Học sinh đại diện nhóm 2 lên thuyết trình

Học sinh phát biểu phản biện

Giáo viên chuẩn hóa sản phẩm hoạt động 4 Hoạt động 5, hoạt động 6 học sinh làm việc ngoài giờ lên lớp theo nhóm được phân công

Tiết 2 : Học sinh thuyết trình sản phẩm hoạt động 7

Đại diện học sinh nhóm 1 thuyết trình

Đại diện học sinh nhóm 1 thực hiện sản phẩm