Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo dục STEM trong môn Công nghệ được thực hiện thông qua dạy học các chủ đề, mạch nội dung, chuyên đề học tập từ tiểu học tới trung học như mô hình điện gió, mô hình điện mặt trời,[r]
(1)HƯỚNG DẪN CHỌN CHỦ ĐỀ Môn Vật lí
Mơn vật lí thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, mô tả tượng tự nhiên đặc tính vật chất; nội dung mơn vật lí bao gồm từ cấu tạo hạt tới cấu trúc vũ trụ Vật lí học sở nhiều ngành kĩ thuật cơng nghệ quan trọng Vì hiểu biết phương pháp nhận thức vật lí có giá trị to lớn q trình nhận thức sống Có nhiều hội việc tích hợp nội dung vật lí với môn học khác để thực dạy học theo phương thức STEM, theo học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đem đến hứng thú trải nghiệm có ý nghĩa học tập môn học Bản chất dạy học ứng dụng kĩ thuật vật lí có tích hợp rõ ràng vật lí kĩ thuật Việc rõ ràng vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật để tổ chức dạy học kiến thức vật lí học
Có thể khai thác chủ đề giáo dục STEM dựa vận dụng kiến thức, kĩ mơn Vật lí sau:
Lớp Chủ đề thực tiễn Kiến thức, kĩ mơn Vật lí
6 Chế tạo cân lị xo Bài Lực đàn hồi
Bài 10 Lực kế– Phép đo lực– Trọng lực trọng lượng
Chế tạo máy tập thể dục
Chế tạo máy nâng Bài 13 Máy đơn giản Bài 14 Mặt phẳng nghiêng Bài 15 Đòn bẩy
Bài 16 Ròng rọc
(2)7 Thiết kế hệ thống gương quan sát cung đường
Chương Quang học Các bài: từ đến Xây dựng mơ hình nhà chống tiếng ồn Bài 15: Chống ô nhiễm tiếng ồn Chế tạo hệ thống điều khiển dòng điện
với nguồn pin
Chương Điện học Các bài:từ 19 đến 29 Chế tạo mơ hình máy nâng thủy lực Bài Áp suất
Bài Áp suất chất lỏng– Bình thơng –Chế tạo phao bơi
–Chế tạo nhà chống lũ Bài 10 Lực đẩy Ác–si– métBài 11 Thực hành nghiệm lại định luật Ác si mét
Bài 12 Sự Chế tạo bếp đun củi tiết kiệm Bài 22 Dẫn nhiệt
Bài 23 Đối lưu–Bức xạ nhiệt Chế tạo thiết bị cảnh báo, bảo vệ, điều khiển
bằng điện
Bài Đoạn mạch mắc nối tiếp Bài Đoạn mạch mắc song song Chế tạo máy xạc nam châm Bài 25 Chế tạo nam châm vĩnh cứu Chế tạo máy phát điện gió Bài 34 Máy phát điện xoay chiều 10 Chế tạo máy vắt quần áo Bài 14 Lực hướng tâm
Chế tạo máy bắn bóng để tập luyện Bài 15 Chuyển động vật ném ngang –Chế tạo thiết bị khuếch đại lực
–Chế tạo cân đòn
Bài 18 Cân vật rắn có trục quay cố định 11 – Chế tạo mạch tụ khuếch đại điện áp Bài Tụ điện
Bài Năng lượng điện trường –Chế tạo pin điện hóa đơn giản
–Chế tạo mạch điều khiển Chương Dịng điện khơng đổiCác bài: từ 11 đến 15 –Chế tạo thiết bị điều khiển
–Chế tạo thiết bị dùng pin Mặt trời Bài 23 Dòng điện bán dẫn Chế tạo kính viễn vọng Bài 54 Kính thiên văn
12 –Thiết kế mơ hình chống ồn cho cơng trình xây dựng, giao thơng
Bài 11 Đặc trưng sinh lí âm
(3)Chế tạo hệ thống cảnh bảo dùng cảm biến hồng ngoại
Bài 31 Hiện tượng quang điện Chế tạo hệ thống điều khiển sử dụng tia Laze Bài 34 Sơ lược tia Laze
Mơn Hố học
Hố học ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu thành phần cấu trúc, tính chất biến đổi đơn chất hợp chất Hố học có kết hợp chặt chẽ lí thuyết thực nghiệm, cầu nối ngành khoa học tự nhiên khác vật lí, sinh học, y dược địa chất học Những tiến lĩnh vực hoá học gắn liền với phát triển phát lĩnh vực ngành sinh học, y học vật lí Hố học đóng vai trị quan trọng sống, sản xuất, góp phần vào phát triển kinh tế – xã hội Những thành tựu hoá học ứng dụng vào ngành vật liệu, lượng, y dược, công nghệ sinh học, nông – lâm – ngư nghiệp nhiều lĩnh vực khác Trong Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 mơn Hóa học mơn học thuộc giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp cấp trung học phổ thông, học sinh lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở thích lực thân
Các kiến thức Hóa học có mối quan hệ hữu với mơn học khác Tốn học, Vật lí, Sinh học Ví dụ: Cấu tạo nguyên tử, phương trình hóa học, điều chế, thu khí, tính chất vật lí chất… có mối quan hệ đến kiến thức Tốn học, Vật lí; Các kiến thức quang hợp, axit lipit, gluxit, protein… gắn liền với kiến thức sinh học Do đó, việc dạy học Hóa học phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên mơn cần thiết Bên cạnh đó, kiến thức phân bón hóa học, ứng dụng chất… gắn kết với công nghệ; học có tích hợp giáo dục mơi trường chống ô nhiễm môi trường nước, hiệu ứng nhà kính, mưa axit, dầu mỏ, nhiên liệu… liên quan đến việc giáo dục ý thức bảo vệ môi trường, đến lĩnh vực kinh tế - xã hội Thơng qua mơ hình STEM, học sinh học Hóa học chỉnh thể có tích hợp với tốn học, cơng nghệ, kĩ thuật môn khoa học khác; học sinh trải nghiệm, tương tác với xã hội, với doanh nghiệp Từ kích thích hứng thú, tự tin, chủ động học tập học sinh; hình thành phát triển lực chung lực đặc thù học tập; tạo sản phẩm giáo dục đáp ứng với nhu cầu nguồn nhân lực đại
(4)của mơn Hố học sau:
Lớp Chủ đề thực tiễn Kiến thức, kĩ mơn Hố học
8 Bong bóng bay phục vụ lễ hội Bài 31 Tính chất ứng dụng khí hydrogen Bài 33 Điều chế khí hydrogen
Sự biến đổi chất Bài 12 Sự biến đổi chất
Bài 14 Thực hành Dấu hiệu tượng hoá học Điều chế nước hoa có ga Bài Tính chất hoá học acid Bài
28 Các oxide carbon
Bài 29 Carbonic acid muối cacbonate Điều chế nước trái lên men Bài 44 Rượu ethylic
Bài 50 Glucose Điều chế giấm trái (chuối, táo) Bài 45 Acetic acid
10 Bảng tuần hoàn cho người khiếm thị Bài Bảng tuần hoàn nguyên tố hoá học Bài Sự biến đổi tuần hồn tính chất ngun tố Điều chế nước tẩy Javel nhà Bài 24 Sơ lược hợp chất có oxygen chloride 11 Điều chế thị màu tự nhiên Bài Sự điện li nước – pH – Chất thị acid– base
Bình chữa cháy mini Bài 16 Hợp chất carbon Điều chế nước trái lên men Bài 40 Alcohol
Điều chế giấm trái (chuối, táo) Bài 45 Carboxylic acid 12 Điều chế xà phòng handmade Bài Ester
Bài Lipid
Bài Khái niệm xà phòng chất tẩy rửa tổng hợp Mạ điện Bài 18 Tính chất kim loại dãy điện hố kim loại Bài
21 Điều chế kim loại
(5)Mơn Cơng nghệ
Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, môn Công nghệ phản ánh hai thành phần T (technology) E (engineering) bốn thành phần STEM Vì vậy, mơn Cơng nghệ có vai trị quan trọng thể tư tưởng giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng
Sản phẩm, q trình cơng nghệ mơn học đề cập ln mang tính tính hợp, gắn với thực tiễn, liên hệ chặt chẽ với Toán học Khoa học Đặc điểm sở để tăng cường giáo dục STEM dạy học môn Công nghệ dựa vào hoạt động thiết kế kĩ thuật, hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật
Có tương đồng phương pháp, hình thức tổ chức dạy học dạy học cơng nghệ giáo dục STEM Đó trọng vào hoạt động, thực hành, trải nghiệm định hướng sản phẩm Đây sở để triển khai dạy học nhiều nội dung công nghệ tiếp cận STEM
Giáo dục STEM môn Công nghệ thực thông qua dạy học chủ đề, mạch nội dung, chuyên đề học tập từ tiểu học tới trung học mơ hình điện gió, mơ hình điện mặt trời, ngơi nhà thơng minh, tốn thiết kế kĩ thuật cơng nghệ, nghề nghiệp STEM; dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật khí, hệ thống nhúng, robot máy thơng minh Khi triển khai chương trình, giáo dục STEM dạy học môn Công nghệ tiếp tục mở rộng thông qua dạy học chủ đề liên môn môn học STEM
Môn Công nghệ cung cấp kiến thức có hệ thống quy trình kĩ thuật dùng để chế biến vật liệu thông tin, thiết bị, phương pháp hệ thống dùng việc tạo hàng hóa cung cấp dịch vụ Công nghệ, dựa thành tựu khoa học, tạo sản phẩm, dịch vụ công nghệ, giải vấn đề đặt thực tiễn, cải tạo giới, định hình mơi trường sống người Cơng nghệ cầu nối, góp phần làm rõ tính ứng dụng, gắn kết với thực tiễn khoa học toán học với giới, thể rõ sáng tạo người thông qua giải pháp công nghệ tối ưu Do vậy, Cơng nghệ đóng vai trị quan trọng việc cụ thể hóa triển khai chủ đề STEM
Có thể khai thác chủ đề giáo dục STEM dựa vận dụng kiến thức, kĩ môn Công nghệ sau:
(6)6 Mô hình phịng ngăn nắp Bài 8: Sắp xếp đồ đạc hợp lí nhà
Bài 9: Thực hành xếp đồ đạc hợp lí nhà
Sản xuất dưa bắp cải công nghệ nén Bài 18: Các phương pháp chế biến thực phẩm Dụng cụ ươm mầm mini Bài 17: Thực hành: Xử lí hạt giống nước ấm
Bài 18: Thực hành xác định sức nẩy mầm tỉ lệ nảy mầm hạt giống
8 Mơ hình nhà đơn giản Bài 15: Bản vẽ nhà
Bài 16: Đọc vẽ nhà đơn giản Cánh tay robot Bài 29: Truyền chuyển động
Bài 30: Biến đổi chuyển động Thiết kế mơ hình mạch điện chiếu sáng mini Bài 59: Thực hành thiết kế mạch điện
9 Mô hình hệ thống chiếu sáng mini Bài 10: Lắp mạch điện công tắc ba cực điều khiển hai đèn
Bài 11: Lắp đặt dây dẫn mạng điện nhà 10 Sản xuất thức uống bổ dưỡng Bài 44: Chế biến lương thực, thực phẩm
Bài 45: Chế biến xiro từ 11 Mơ hình ngơi nhà điều nhiệt Bài 11: Bản vẽ xây dựng
Bài 12: Thực hành vẽ xây dựng 12 Mạch điện tử điều khiển tưới tự động Bài 13: Khái niệm mạch điện tử điều khiển
(7)Mơn Tốn
Trong chương trình giáo dục phổ thơng mới, mơn Tốn phản ánh thành phần M (mathematics) STEM Vì vậy, mơn Tốn có nhiều hội thể tư tưởng giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng
Mơn Tốn với tính đặc thù công cụ tảng nghiên cứu tất môn khoa học tự nhiên nên gần mặc định ln xuất chủ đề giáo dục STEM Các tính tốn thường hữu cách ngầm ẩn nơi người học sinh dù họ có ý thức khơng để tâm đến việc sử dụng Tốn học cơng cụ giải pháp cụ thể để giải vấn đề mà người giáo viên đặt ngữ cảnh môn học Vật lý, Hố học, Sinh học, Cơng nghệ, Tin học,… Và vậy, vị trí mơn Tốn thường khiêm tốn chủ đề giáo dục STEM
Dù vậy, xây dựng số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM mà số tri thức Tốn đóng vai trị Đó thường tri thức Tốn có mối quan hệ liên mơn xun mơn gắn liền với tri thức tương ứng bên Vật lý (véctơ toán-vectơ lực, tâm tỉ cự-trọng tâm, …), Sinh học (xác suất-tỉ lệ lai tính trạng, …), … Trong trường hợp này, vấn đề môn học khoa học dùng “vật liệu” để tổ chức hoạt động nghiên cứu tri thức Toán sản phẩm hoạt động STEM gắn với ứng dụng tri thức khoa học tương ứng
Nếu xét riêng chủ đề giáo dục STEM nghiêng tri thức Tốn, có chủ đề có tính liên xun mơn STEM khuyết yếu tố Khoa học nên _TEM sau:
Lớp Chủ đề thực tiễn Kiến thức, kĩ mơn Tốn
6 Giác kế xoay Bài Góc, Số đo góc
7 Ê–ke giấy Bài Góc vng
Bộ trụ thống kê Bài Biểu đồ thống kê Cân lò xo Bài Hàm số (hàm y=ax) Dây phơi áo ròng rọc Đại lượng tỉ lệ nghịch Bộ dụng cụ học hình học cho người khiếm thị Chương Hình lăng trụ đứng
Mũ sinh nhật Chương Hình chóp
9 Nón Noel Bài Hình nón
Bóng cầu Bài Hình cầu
Thước tìm tâm Bài Sự xác định đường trịn–Tính chất đối xứng đường trịn
(8)Bếp lượng para Bài Parabol Kệ treo đa giác Chương Vectơ 11 Kính tiềm vọng Phép đối xứng trục
Thước vẽ truyền Phép vị tự
12 Hộp bảo quản sữa tươi Chương Khối đa diện
(9)Môn Tin học
Khoa học máy tính u cầu có liên quan nhiều đến hiểu biết, ứng dụng, đánh giá công nghệ nhiều chuyên ngành khác Có thể nói tư máy tính, nguyên tắc tính tốn, sở lí thuyết giải vấn đề dựa máy tính chìa khóa dẫn đến thành công nhánh khoa học khác kĩ nghệ, kinh doanh thương mại kỷ 21
Trong giáo dục phổ thông, Tin học môn học có nhiều hội thể tư tưởng giáo dục STEM Mơn học có nhiều điểm chung với đồng thời tất thành phần STEM S (Science), T (Technology), E (Engineering), M (Mathematics) Cụ thể là:
- Hướng kiến thức dựa hệ thống sở lí luận tốn học chặt chẽ, logic khoa học
- Trọng tâm Khoa học máy tính "tư máy tính" lấy sở lí luận hàn lâm làm tảng kết hợp thực nghiệm đánh giá, đo đạc số liệu cách khoa học
- Lõi Khoa học máy tính phần kiến thức thiết kế, xây dựng, kiểm thử đánh giá lập trình, kĩ địi hỏi q trình tiêu chuẩn kĩ thuật
Mơn Tin học cung cấp kiến thức công cụ cốt lõi máy vi tính ứng dụng máy vi tính đời sống kĩ thuật Cơ hội tích hợp nội dung mơn Tin học lớn Môn Tin học vừa thể dạng thức công nghệ STEM vừa nơi kết nối với tư lơgic tốn học Ngay sáng chế máy vi tính, hàng loạt giải pháp kĩ thuật vấn đề khoa học giải hiệu nhanh chóng, trường phổ thơng thí nghiệm khoa học ghép nối với cảm biến dạng thức sơ khai việc tích hợp tin học với lĩnh vực khoa học Với phát triển vũ bão công nghệ thông tin, yếu tố cơng nghệ mơn tin học đóng vai trò then chốt chủ đề STEM robotic, trí tuệ nhân tạo Internet vạn vật (IoT)
Có thể khai thác chủ đề giáo dục STEM dựa vận dụng kiến thức, kĩ môn tin học sau
Lớp Chủ đề thực tiễn Kiến thức, kĩ môn Tin học
6 Tạo đồ vệ sinh máy tính Bài Máy tính phần mềm máy tính Âm dương lịch
(10)7 Phân loại rừng Điều tra xã hội học Điều tra dân số
Bài đọc thêm: Sự kì diệu số Pi Bài Sắp xếp lọc liệu
Bài Trình bày liệu biểu đồ Gậy thông minh hỗ trợ người khiếm thị
Đèn đường tự bật tắt Bài Câu lệnh điều kiệnBài Câu lệnh lặp Xây dựng website quảng bá du lịch địa
phương
Xây dựng website giới thiệu sản phẩm thủ công địa phương
Cẩm nang online cho thiếu niên
Bài Mạng thơng tin tồn cầu Internet Thực hành tạo trang web đơn giản Bài Bảo vệ thơng tin máy tính Bài Tin học xã hội
Trường teen công nghệ
Tạo clips quảng cáo sản phẩm địa phương youtube
Chương III Phần mềm trình chiếu
Bài 14 Làm quen với phần mềm tạo ảnh động Bài đọc thêm 9: Làm quen với phần mềm ghi âm xử lí âm
10 Bộ đồ vệ sinh máy tính Biên tập tài liệu tự học
Xây dựng website quảng bá du lịch địa phương
Xây dựng website giới thiệu sản phẩm thủ công địa phương
Kiến thức lớp 10, 11 phát triển kiến thức tin học cấp THCS, chủ đề THCS thực THPT với mức độ yêu cầu cao khả vận dụng kiến thức, kĩ việc giải vấn đề thực tế
11 Gậy thông minh hỗ trợ người khiếm thị Đèn đường tự bật tắt
Robot tự dò đường Cánh tay robot
12 Xây dựng website cho tổ chức
(11)Môn Sinh học
(12)Trong chương trình giáo dục phổ thơng hành, khai thác chủ đề giáo dục STEM dựa vận dụng kiến thức, kĩ môn Sinh học sau:
Lớp Chủ đề thực tiễn Kiến thức, kĩ môn Sinh học
6 Thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt Bài 11 Sự hút nước muối khoáng rễ Hoa cầu vồng Bài 17 Vận chuyển chất thân Vẽ tranh từ Bài 19 Đặc điểm bên
7 Xây dựng khóa phân loại Sâu bọ Bài 27 Đa dạng đặc điểm chung Lớp Sâu bọ Làm tranh từ vỏ ốc Bài 29 Đặc điểm chung vai trò Ngành Thân mềm Xây dựng mơ hình hệ tuần hồn Bài 16 Tuần hồn máu lưu thơng bạch huyết
Bài 17 Tim mạch máu Thiết kế thực đơn dinh dưỡng cho gia
đình
Bài 36 Tiêu chuẩn ăn uống Nguyên tắc lập phần Bài 37 Thực hành: Phân tích phần ăn cho trước
9 Xây dựng mơ hình DNA Bài 15 ADN
Thiết kế máy lọc bụi cho gia đình Bài 54–55 Ơ nhiễm mơi trường
10 Xây dựng qui trình làm kim chi nhà Bài 22 Sinh trưởng, chuyển hóa vật chất lượng vi sinh vật
Bài 23 Quá trình tổng hợp phân giải chất vi sinh vật Bài 24 Thực hành: lên men Êtilic Lactic
Thiết kế thùng ủ rác hữu Bài 23 Quá trình tổng hợp phân giải chất vi sinh vật Bài 27 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng vi sinh vật
11 Thiết kế hệ thống mái che tự động cho vườn lan
Bài 10 Ảnh hưởng nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp Thiết kế bàn tay thông minh hỗ trợ
người khiếm thính
Bài 26–27 Cảm ứng động vật 12 Thiết kế hệ sinh thái thu nhỏ Bài 42 Hệ sinh thái
Bài 43 Trao đổi vật chất hệ sinh thái Xây dựng mơ hình trồng chống
sạt lở