MỤC LỤC I PHẦN MỞ ĐẦU .1 Lí chọn đề tài Mục đíchnghiên cứu .2 Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu II PHẦN NỘI DUNG Cơ sở lý luận .2 Thực trạng hoạt động đổi phương pháp dạy học 2.1 Những hạn chế việc đổi phương pháp dạy – học 2.2 Giáo viên cần trang bị ? .4 Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay .5 III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 12 3.1 Kết luận .12 3.2 Đề xuất 13 3.2.1 Đối với giáo dục đào tạo 13 3.2.2 Đối với sở giáo dục đào tạo 13 3.2.3 Đối với giáo viên 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 PHỤ LỤC .16 Phiếu chấm thi chế tạo tơ chạy bong bóng .16 I PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Chúng ta nghe nói: “ Giáo dục quốc sách hàng đầu ” Tại vậy? Bởi giáo dục điều kiện tiên góp phần phát triển kinh tế, ổn định trị xã hội nâng cao số phát triển người Chính Bộ Giáo dục Đào tạo hướng đến mục tiêu giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông vận dụng kiến thức, kĩ vào sống nhằm phục vụ cho trình tự học suốt đời, định hướng nghề nghiệp, biết phát triển nhân cách, có cá tính có đời sống tâm hồn phong phú, biết xây dựng mối quan hệ xã hội để sống ý nghĩa đáp ứng thời kì cơng nghệ 4.0 góp phần vào phát triển kinh tế đất nước Ngày 28/11/2014 Nghị 88/2014/QH13 Quốc hội quy định: “Đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thơng nhằm tạo chuyển biến bản, toàn diện chất lượng hiệu giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển giáo dục nặng truyền thụ kiến thức sang giáo dục phát triển toàn diện phẩm chất lực, hài hồ đức, trí, thể, mĩ phát huy tốt tiềm học sinh.”1 Vì việc tổ chức hoạt động dạy học theo chương trình giáo dục phổ thơng cần tiếp cận, quan tâm, đặc biệt dạy học theo định hướng giáo dục tích hợp STEM Một mơn học có nhiều ứng dụng gắn liền với sống Vật lý môn khoa học thực nghiệm, nên việc áp dụng dạy học STEM giúp học sinh tìm hiểu định luật vật lý phù hợp, lí tơi chọn đề tài: “Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay cho học sinh lớp 10 trường THCS THPT Nghi Sơn, Tĩnh Gia, Thanh Hóa” Mục đíchnghiên cứu Nghiên cứu trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM vào bàiBa định luật Niu-tơnnhằm phát huy tính tích cực, rèn luyện số kỹ năng, phát huy lực tự học cho học sinh Phạm vi nghiên cứu Bài Ba định luật Niu-tơntrong sách Vật lí lớp 10 cho đối tượng học sinh trường THCS THPT Nghi Sơn, Tĩnh Gia, Thanh Hóa Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu “ Phương pháp dạy học tích cực”, “ Giáo dục STEM” - Nghiên cứu sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tham khảo - Phương pháp kiểm tra, đánh giá làm kết học sinh để từ rút tính khả thi đề tài, phương pháp thực nghiệm II PHẦN NỘI DUNG Cơ sở lý luận 1.1 STEM gì?2 Giáo dục STEM gì? 1Nghị 88/2014/QH13 Quốc hội đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông 2tài liệu tập huấn: xây dựng thực chủ đề giáo dục stem trường trung hoch giáo dục đào tạo - STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Tốn học) Trong Science quy trình sáng tạo kiến thức khoa học; Technology vật thể, hệ thống hay quy trình cách sử dụng vật liệu phù hợp, kiến thức, máy móc, kĩ thuật; Engineering quy trình sử dụng kiến thức để thiết kế công nghệ nhằm giải vấn đề; Mathematics công cụ sử dụng để thu nhận kết chia sẻ kết với người khác - “Giáo dục STEM cách tiếp cận liên ngành trình học, khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc lồng ghép với học giới thực, học sinh áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán vào bối cảnh cụ thể, giúp kết nối trường học, cộng đồng, nơi làm việc tổ chức tồn cầu, để từ phát triển lực lĩnh vực STEM với cạnh tranh kinh kế mới”.3 STEM Science: Quá trình học theo STEM nhằm tìm tịi, hình thành nên kiến thức STEM Engineering: Q trình học theo STEM nhằm tạo sản phẩm 1.2 Một số kĩ thuật thực 1.2.1 Kĩ thuật “hợp tác nhóm”4 Là hình thức tổ chức dạy học, tổ chức điều khiển giáo viên, học sinh chia thành nhiều nhóm nhỏ liên kết lại với thành hoạt động chung, với phương thức tác động qua lại thành viên, trí tuệ tập thể mà hồn thành nhiệm vụ học tập 3hiệp hội giáo viên dạy khoa học Mỹ - NSTA 4Tài liệu tập huấn Phương pháp kỹ thuật dạy học định hướng lực trường phổ thông 3 Kĩ thuật "Động não"5 Động não (công não) kỹ thuật nhằm huy động tư tưởng mẻ, độc đáo chủ đề thành viên thảo luận Các thành viên cổ vũ tham gia cách tích cực, không hạn chế ý tưởng (nhằm tạo "cơn lốc” ý tưởng) Kỹ thuật động não Alex Osborn (Mỹ) phát triển, dựa kỹ thuật truyền thống từ Ấn độ Kĩ thuật "Tia chớp"6 Kỹ thuật tia chớp kỹ thuật huy động tham gia thành viên câu hỏi đó, nhằm thu thơng tin phản hồi nhằm cải thiện tình trạng giao tiếp khơng khí học tập lớp học, thông qua việc thành viên nêu ngắn gọn nhanh chóng (nhanh chớp!) ý kiến câu hỏi tình trạng vấn đề Thực trạng hoạt động đổi phương pháp dạy học 2.1 Những hạn chế việc đổi phương pháp dạy – học 2.1.1 Đối với giáo viên - Áp dụng dạy theo STEM đòi hỏi nhiều thời gian tổ chức, soạn bài, nhiều giáo viên ngại, sợ “cháy giáo án” nên chưa mạnh dạn áp dụng - Cơ sở vật chất, thiêt bị, hạ tầng công nghệ thông tin cịn thiếu nên việc ứng dụng cơng nghệ thông tin, phương tiện dạy học chưa rộng rãi - Đổi hoạt động kiểm tra đánh giá chưa đạt hiệu cao - Giáo viên chưa tập huấn nhiều dạy học theo STEM 2.1.2 Đối với học sinh -Nhiều học sinh chưa mạnh dạn, chủ động học tập - Nhiều học sinh chưa phát khả năng, sở thích, lực - Sống khu công nghiệp phát triển nên học sinh ý thức học chưa cao, ham chơi, chưa định hướng nghề nghiệp cho thân 2.2 Giáo viên cần trang bị ? -Có lực chun mơn, lực tổ chức quản lí học sinh - Nghiên cứu chủ đề dạy theo hướng tích hợp STEM vào giảng cho phù hợp - Tìm hiểu sở thích, khả học sinh 5https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/Các 6https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/Các kĩ thuật dạy học tích cực kĩ thuật dạy học tích cực - Tạo tin tưởng rèn khả truyền cảm hứng cho học sinh Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay STEM Science Đối tượng người học Học sinh lớp 10 Không gian thực Lớp học Thời gian thực Vật liệu Vấn đề thực tiễn tiết, tiết 45 phút, bao gồm: - Tiết 1: Tiến hành thí nghiệm khám phá định luật Newton - Tiết 2: Tiến hành thí nghiệm khám phá định luật Newton tạo sản phẩm - Những bóng bay với hình dạng khác nhau( dài, trịn,…) - Cuộn dây len ( thay dây cước, dây chỉ…) - Những ống hút - Băng dính - Giấy màu, giấy cứng, màu, que kem - Kéo Ngày 18/1/2019, vệ tinh Micro Dragon phóng thành cơng lên khơng gian, bước đầu mang lại hình ảnh theo dõi chất lượng nước biển ven bờ Đây sản phẩm 36 Thạc sĩ công nghệ vũ trụ trẻ Việt Nam thực hành chế tạo thử nghiệm Nhật Bản.7 Tên lửa hoạt động theo quy luật nào, yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độngđó? 7https://vnsc.org.vn/vi/tin-tuc-su-kien/phong-thanh-cong-ve-tinh-microdragon Vấn đề cần giải Làm việc nhóm với thí nghiệm cho nội dung sau: - Tìm hiểu chuyển động tên lửa thông qua đua tên lửa Cupid - Sự chuyển động tên lửa Cupid phụ thuộc vào yếu tố : Lực tác dụng khối lượng - Làm để thay đổi tốc độ hướng chuyển động tên lửa Cupid Các nhóm trình bày lên ý tưởng tạo xe chạy bong bóng - Tạo sản phẩm Các nội dung kiến Science: thức liên quan + Khoa học vật liệu + ba định luật chuyển động Newton + Quy trình thực hành Technology: + Các bước tạo sản phẩm + Lựa chọn vật liệu theo khoa học Engineering: + Quy trình thiết kế sản phẩm Maths: + xử lý số liệu + Đo chiều dài, đo thời gian + Tính tốn ngun vật liệu Mục tiêu học Phương học pháp Tổ chức nhóm - Hình thành kiến thức ba định luật Newton - Xác định vấn đề, thiết kế tìm giải pháp - Đánh giá hiệu giải pháp thiết kế - Nhận diện hạn chế thiết kế - Kĩ hợp tác nhóm - Kĩ thuyết trình giao tiếp hiệu dạy - Phương pháp dạy học truy vấn - Phương pháp dạy học theo dự án - Phương pháp thực nghiệm học sinh/nhóm Học sinh tiếp cận Học sinh vận dụng quy trình nghiên cứu khoa học gồm giải vấn đề cácbước : nào? Tìm hiểu thực tiễn, đề giả thiết Kiểm chứng giả thiết thơng qua thực nghiệm Phân tích liệu để rút kết luận Báo cáo Hoạt động 1: Nghiên cứu định luật Thử thách 1: Cuộc đua mũi tên Cupid Mục tiêu: tạo mũi tên từ bóng bay có dạng dài, gầy cho mũi tên bắn dọc theo sợi dây nối hai điểm Hướng dẫn: - Thổi bong bóng dài, gầy lên trang trí bóng giống mũi tên tùy theo ý thích - Xâu sợi dây qua ống hút cố định hai đầu dây vào hai điểm neo( thay hai người cầm) - Gắn bóng vào ống hút - Cho mũi tên bóng bắt đầu chuyển động từ điểm neo đầu Mũi tên có di chuyển đến điểm neo cuối khơng? ( Có thể gắn hình trái tim điểm neo cuối cho thêm phần hấp dẫn) Hãy ghi lại kết xác định khoảng cách mũi tên Nhóm Khoảng cách mũi tên Thông qua thử thách học sinh sẽ: - Thiết kế hình dạng mũi tên - Biết mũi tên lại chuyển động - Tính chất lực phản lực Thông qua đua mũi tên Cupid biết chúng bao xa Vậy yếu tố làm ảnh hưởng đến chuyển động mũi tên đó? HS nghe xác định vấn đề cần giải Nếu có nhiều lực tác dụng mũi tên nhanh Trọng lượng mũi tên lớn chậm Vì lực tác dụng khối lượng mũi tên ảnh hưởng đến chuyển động Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật Mục tiêu: Minh chứng cho gia tốc vật phụ thuộc vào lực tác dụng khối lượng Hướng dẫn: - Xâu sợi dây qua ống hút cố định hai đầu dây vào hai điểm neo( thay hai người cầm) - Gắn bóng trịn thổi vào ống hút - Cho bóng bắt đầu chuyển động từ điểm neo đầu Thử thách 2: Khối lượng ảnh hưởng đến đường nào? Thay đổi khoảng cách hai điểm neo để bóng khơng đến điểm neo cuối - Đo chu vi bóng bơm căng.Đánh dấu đo khoảng cách - Thay đổi chu vi bóng đo khoảng cách Trình tự Chu vi bóng Khoảng cách bóng Lần Lần Lần - Giữ nguyên chu vi - Thay đổi khối lượng cách dán lên bóng mảnh giấy, que kem… - Đo khoảng cách bóng Trình tự Khối lượng bóng Khoảng cách bóng Lần Khơng dán thêm Lần Dán thêm giấy Lần Dán thêm que kem Thử thách 3: Khối lượng ảnh hưởng đến tốc độ nào? Đặt khoảng cách hai điểm neo tối thiểu mà bóng đến - Đo chu vi bóng bơm căng, cho chuyển động điểm neo thứ , đo thời gian đến điểm neo cuối - Thay đổi chu vi bóng làm tương tự Trình tự Lần Lần Lần Chu vi bóng Thời gian Thơng qua thử thách này, học sinh sẽ: - Biết khối lượng ảnh hưởng đến tốc độ vật - Biết khối lượng ảnh hưởng đến khoảng cách Thử thách 4: Lực tác dụng ảnh hưởng đến khoảng cách Các bóng có hình dạng khác Thay đổi khoảng cách hai điểm neo để bóng khơng đến điểm neo cuối Cho bóng chuyển động lúc bắt đầu vị trí, đo khoảng cách chúng Hình dạng bóng Hình trịn Khoảng cách Hình trái tim Thử thách 5: Lực tác dụng ảnh hưởng đến tốc độ Các bóng có hình dạng khác Đặt khoảng cách hai điểm neo tối thiểu mà bóng đến Cho bóng chuyển động lúc bắt đầu vị trí, đo thời gian chúng Hình dạng bóng Hình trịn Hình trái tim Thời gian Thơng qua thử thách này, học sinh sẽ: - Biết lực ảnh hưởng đến tốc độ vật - Biết lực ảnh hưởng đến khoảng cách Thông qua thử thách 2,3,4,5, học sinh sẽ: - Biết gia tốc vật tỉ lệ thuận với lực tác dụng tỉ lệ nghịch với khối lượng - Biết tính chất khối lượng - Biết vật có khối lượng lớn chậm phải cần lực lớn để giúp di chuyển ( mức qn tính) Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật - Các em làm bóng chuyển động dây? - Vậy em không tháo sợi dây ( hay kẹp) đầu bóng bơm căng bóng đứng yên - Vậy bóng cần có lực tác dụng lên trước chuyển động dây nghĩa bị tác dụng lực không cân Mục tiêu: Tác dụng lực không cân lên bóng để bóng chuyển động Hướng dẫn: - Thổi bong bóng có kích thước tùy theo ý thích buộc kín miệng bóng - Xâu sợi dây qua ống hút cố định hai đầu dây vào hai điểm neo( thay hai người cầm) - Gắn bóng vào ống hút Thử thách 6: Tìm cách thay đổi lực tác dụng lên bóng để thấy thay đổi tốc độ hướng bóng HS nghe thảo luận để tìm cách giải vấn đề Có thể thay đổi độ nghiêng sợi dây, hay thổi vào bóng… Thơng qua thử thách này, học sinh sẽ: - Biết bóng đứng yên hay chuển động chuyển động có gia tốc Hoạt động 4:Thu kết - Các nhóm trình bày kết nêu điều rút từ thực hành - GV nhận xét trình nhận xét kết học cá nhân, nhóm - GV tổng kết lại kiến thức cần nắm Hoạt động Sáng tạo Mỗi nhóm làm một xe ô tô dụng cụ, vật liệu sau: Tên dụng cụ, vật liệu Chai nước khoáng 500 ml Ống hút Que xiên Bong bóng Súng bắn keo Kéo Số lượng ( đơn vị) chai cái cái Kết đạt Quá trình thực nghiệm điều tra đánh giá đối tượng học sinh Ban đầu giới thiệu học lớp khảo sát, sau phát phiếu thăm dò ý kiến học sinh Kết thu qua việc thăm dò ý kiến 90 học sinh thuộc lớp 10a5 10a6 năm học 2019-2020 thể qua bảng sau Nội dung câu hỏi Không đồng ý Phương pháp dạy học theo STEM phù hợp với nội dung học khả học tập em? 05 16 69 Là hoạt động trải nghiệm sáng tạo, giúp em 04 12 74 TT Phân vân Đồng ý 10 dễ lĩnh hội kiến thức Tính khoa học, yêu cầu rõ ràng 20 70 Phương pháp cần thiết hoạt động dạy học mơn vật lí? 14 76 Em thực hứng thú với phương pháp học tập này.vì tạo cho em cảm giác học thoải mái, đứng, lại, làm việc 08 82 Giúp em có hội phát triển lực thực nghiệm, lực ngôn ngữ, lực giao tiếp 08 11 71 Việc đánh giá trình học tập rõ ràng 07 14 69 Phương pháp mang lại kết đáng kể học tập ? 05 13 72 Phương tiện, sở vật chất đáp ứng nhu cầu vận dụng phương pháp 12 78 10 Em thích thường xun áp dụng phương pháp giảng dạy mơn vật lí 08 82 29 128 743 Kết tỷ lệ 3,22% 14,22% 82,56% Một số hình ảnh hoạt động hoc sinh tiết học 11 III KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 3.1 Kết luận 12 Với việc áp dụng phương pháp dạy theo định hướng STEM nhận thấy: Học sinh tích cực, tự giác, chủ động hơn, phát vấn đề cần giải quyết, cách giải vấn đề; từ hình thành nên kiến thức cách sâu sắc hơn.và phát triển lực tự giải vấn đề, trau dồi phẩm chất linh hoạt,sáng tạo em Việc đổi phương pháp dạy học áp dụng cho tất cấp học, mơn học.Do đó, tùy thuộc cấp học, mơn để áp dụng đổi cho thích hợp Riêng mơn vật lí phải tích cực đổi nữa, có khơng làm cho học sinh cảm thấy nhàm chán, khơng cịn thấy khó học 3.2 Đề xuất 3.2.1 Đối với giáo dục đào tạo - Để việc giảng dạy theo định hướng STEM mở rộng phải có lộ trình xây dựng chương trình phù hợp - Nên biên soạn số dạy có tính chất minh họa, đồng thời có thêm tài liệu minh họa thống để giáo viên thuận tiện việc tìm kiếm tư liệu 3.2.2 Đối với sở giáo dục đào tạo - Tiếp tục tổ chức lớp tập huấn bồi dưỡng giáo viên với chương trình cụ thể chun sâu -Nên cơng bố rộng rãi sáng kiến kinh nghiệm đổi phương pháp dạy - Học theo định hướng STEM có tính khả thi thơng qua: Mạng internet, đóng thành tập san, gửi trực tiếp trường để giáo viên trao đổi, vận dụng, học tập thơng qua buổi họp dạy trực tiếp cho học sinh 3.2.3 Đối với giáo viên - Không ngừng học tập, trau dồi trình độ chun mơn, nghiệp vụ, tăng cường đổi phương pháp dạy – học theo hướng phát triển lực phẩm chất học sinh, dạy theo định hướng STEM - Đầu tư nghiên cứu, tìm kiếm tư liệu, thiết kế giảng áp dụng phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực vào giảng dạy thực tế đạt kết cao 13 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 10 tháng năm 2020 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung ngườikhác Người viết Mai Hồng Thái Lê Thị Hồng 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giáo dục Đào tạo, Tài liệu Hội thảo: Định hướng giáo dục STEM trường trung học, 2018 [2] TS Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông, NXB ĐHSP TP Hồ Chí Minh, 2018 [3] Trang http:// Nguyễn Khánh Ngọc- dạy học tích cực- nguồn internet [4] Trang https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/Các kĩ thuật dạy học tích cựcnguồn internet [5] Sách giáo khoa mơn vật lí 10- Lương Dun Bình (chủ biên) – nhà xuất giáo dục Việt Nam [6] Tài liệu tập huấn: xây dựng thực chủ đề giáo dục stem trường trung hoch giáo dục đào tạo) [7] Trang https://www.steampoweredfamily.com/-nguồn internet [8] Tài liệu tập huấn Phương pháp kỹ thuật dạy học định hướng lực trường phổ thông [9] https://vnsc.org.vn/vi/tin-tuc-su-kien/phong-thanh-cong-ve-tinh-microdragon 15 PHỤ LỤC Phiếu chấm thi chế tạo ô tô chạy bong bóng Đội Chấm điểm đội thi Chế tạo xe chạy bong bóng Tính Tính Sự hoạt Sự phối hợp Tổng sáng thẩm mĩ động thành viên tạo (10 đ) (10 đ) nhóm (10 đ) (10 đ) 16 ... thực nghi? ??m, nên việc áp dụng dạy học STEM giúp học sinh tìm hiểu định luật vật lý phù hợp, lí tơi chọn đề tài: ? ?Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay cho học sinh lớp 10 trường THCS THPT. .. lực tự học cho học sinh Phạm vi nghi? ?n cứu Bài Ba định luật Niu-tơntrong sách Vật lí lớp 10 cho đối tượng học sinh trường THCS THPT Nghi Sơn, Tĩnh Gia, Thanh Hóa Phương pháp nghi? ?n cứu - Nghi? ?n... 6https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki /Các kĩ thuật dạy học tích cực kĩ thuật dạy học tích cực - Tạo tin tưởng rèn khả truyền cảm hứng cho học sinh Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay STEM Science Đối tượng người học Học