Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Dạy học môn Công nghệ 8 theo định hướng giáo dục STEM

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài học STEM gắn với việc giải quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề, trong đó học sinh được tổ chức tham gia học tập một cách tích cực, chủ động và biết vận dụng kiến thức vừa học để giải quyết vấn đề đặt ra; thông qua đó góp phần hình thành phẩm chất năng lực cho học sinh. Mời các bạn cùng tham khảo đề tài "Dạy học môn Công nghệ 8 theo định hướng giáo dục STEM" dưới đây để nắm rõ nội dung!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Dạy học môn Công nghệ 8 theo định hướng giáo dục STEM

UBND QUẬN THANH XUÂN TRƯỜNG THCS THANH XUÂN NAM SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM DẠY HỌC MÔN CÔNG NGHỆ 8 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Lĩnh vực/ Môn: Công nghệ Cấp học: Trung học cơ sở Tên Tác giả: Đinh Quang Chiến Đơn vị công tác: Trường THCS Thanh Xuân Nam Chức vụ: Giáo viên
NĂM HỌC 2021 – 2022
MỤC LỤC Nội dung Trang PHẦN I. Đặt vấn đề 1 PHẦN II. Giải quyết vấn đề 3 1. Cơ sở lí luận 3 2. Thực trạng vấn đề 4 3. Phạm vi và đối tượng áp dụng 6 4. Các biện pháp đã tiến hành 6 4.1. Tổ chức bài học STEM theo hướng tiếp cận liên môn trong 7 môn Công nghệ 8 4.2. Tổ chức bài học STEM theo hướng nghiên cứu khoa học 9 trong môn Công nghệ 8 5. Kết quả đạt được 14 Phần III. Kết luận – Kiến nghị 17 Tài liệu tham khảo 19
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Năm học 2021 – 2022 là một năm học tiếp tục gặp nhiều khó khăn do phải gánh chịu hậu quả nặng nề từ dịch Covid-19; đồng thời cũng là năm học cho thấy sức mạnh của việc ứng dụng công nghệ thông tin và đổi mới phương pháp dạy học. Trong thời đại mà sức mạnh của công nghệ thông tin được phát triển tối đa trong tất cả các ngành nghề và lĩnh vực thì không có lý do gì mà giáo dục lại không tận dụng lợi thế đó. Với tinh thần chuyển đổi số trong ngành giáo dục, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và dữ liệu lớn (Big data) trong đổi mới công tác quản lý và dạy học thì những sáng kiến, sáng tạo của các thầy cô ngày càng được phát huy và nhân rộng. Thời gian gần đây, thuật ngữ STEM, giáo dục STEM được nhắc tới nhiều trong giáo dục, không chỉ bởi các thầy cô giáo, các chuyên gia giáo dục, mà còn có cả các chính trị gia, lãnh đạo các tập đoàn công nghệ toàn cầu. Điều này cho thấy vai trò và ý nghĩa quan trọng của giáo dục STEM. Việc khuyến khích, thúc đẩy giáo dục STEM tại mỗi quốc gia đều hướng tới mục đích phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các ngành nghề liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Nhờ vậy mà nâng cao được sức cạnh tranh của nền kinh tế của quốc gia đó trong bối cảnh toàn cầu hóa và sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ, mà đang hiện hữu là cuộc cách mạng 4.0. Đồng thời, cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với xu hướng phát triển dựa trên nền tảng tích hợp cao độ của hệ thống kết nối số hóa, vật lí, sinh học và khâu đột phá là sự phát triển của trí tuệ nhân tạo, robot, công nghệ nano, công nghệ sinh học,…. Phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao là một trong những lĩnh vực chịu sự tác động mạnh mẽ và trực tiếp nhất từ cuộc cách mạng này. Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế đó. Điều này đặt ra cho ngành giáo dục đào tạo (GD – ĐT) sứ mệnh to lớn là chuẩn bị đội ngũ nhân lực chất lượng cao để đáp ứng yêu cầu phát triển của đất nước. Từ đó mô hình dạy học STEM là xu hướng tất yếu của nền giáo dục mỗi quốc gia và đặc biệt tại Việt Nam. Ở nước ta, định hướng phát triển đất nước sớm trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại, đặc biệt chú trọng tới phát triển kinh tế tri thức. Trong chiến lược phát triển công nghiệp Việt Nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035 chú trọng đào tạo nguồn nhân lực công nghiệp có kĩ năng, có năng lực sáng tạo; ưu tiên phát triển và chuyển giao công nghệ đối với các ngành.Trong đó, Chính phủ đã xác định 3 nhóm ngành công nghiệp lựa chọn ưu tiên phát triển gồm: Công nghiệp chế
biến chế tạo, điện tử và viễn thông, năng lượng mới và năng lượng tái tạo. Để xây dựng được nguồn nhân lực đó, giáo dục cần phải chuẩn bị một lực lượng thành thạo trong lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật... Vì vậy, trong quá trình hội nhập quốc tế sâu rộng, cơ hội tiếp cận với các xu thế mới, các mô hình giáo dục mới và học hỏi kinh nghiệm của các nước có nền giáo dục tiên tiến là cần thiết nhằm thay đổi căn bản giáo dục phổ thông tại Việt Nam. Giáo dục STEM xuất hiện ở Việt Nam trong vài năm trở lại đây, hiện nay mới đang thực sự trở thành một hoạt động giáo dục chính thức trong trường phổ thông. Tuy nhiên, giáo dục STEM với nhiệm vụ cung cấp các kiến thức và kĩ năng cần thiết cho học sinh thế kỉ 21 sẽ là mô hình giáo dục diện rộng trong tương lai gần của thế giới. Đối với môn Công nghệ 8, không chỉ cần trang bị cho học sinh một số kiến thức cơ bản về vẽ kĩ thuật, cơ khí, kĩ thuật điện,… thêm vào đó cần có sự kết hợp liên môn giữa môn Công nghệ và các môn học khác như: Toán, Lý, Hóa. Đồng thời cũng trang bị cho học sinh những kiến thức gắn liền với thực tiễn sản xuất và đời sống hằng ngày thông qua các bài học thực hành, giao dự án của giáo viên, nhằm hình thành cho các em một số kĩ năng lao động nghề nghiệp, phát huy khả năng sáng tạo, tìm tòi kiến thức, giải pháp ứng dụng trong học tập và cuộc sống cũng như các nghiên cứu khoa học của học sinh. Ngoài ra còn hình thành cho các em tác phong công nghiệp làm việc theo qui trình công nghệ nhất định, có sự nhạy bén trong công việc, biết cách tự định hướng giải quyết vấn đề và tìm tòi các giải pháp hữu ích để phục vụ công việc và cuộc sống. Với các lí do trên tác giả chọn đề tài: “Dạy học môn Công nghệ 8 theo định hướng giáo dục STEM”.
PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1/ Cơ sở lí luận: Giáo dục STEM bắt nguồn từ nước Mỹ cách đây gần hai thập kỉ, đây được coi như một cuộc cải cách giáo dục mang tính đột phá của Mỹ với mục tiêu xác lập vững chắc vị thế của quốc gia đứng đầu thế giới về kinh tế, khoa học và công nghệ với nguồn lao động chất lượng thuộc các lĩnh vực STEM. Bên cạnh đó tiếp tục làm gia tăng tầm ảnh hưởng của Mỹ với thế giới thông qua những phát minh, sáng chế. Cho đến nay đã có rất nhiều quốc gia theo đuổi chương trình giáo dục STEM bởi họ nhận thấy đó là hướng đi đúng và mang tính tất yếu trong bối cảnh cạnh tranh kinh tế giữa các quốc gia trên thế giới. Thuật ngữ STEM được viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Math (toán học). Mô hình giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến 4 lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày. Có thể thấy, sự khác biệt lớn nhất giữa STEM và các mô hình giáo dục thông thường đó là STEM thúc đẩy học sinh hiểu bản chất bài giảng bằng cách suy nghĩ, sáng tạo, quan sát và thực hành nhiều hơn thay vì học thuộc lý thuyết một cách khô khan. Học STEM học sinh được khuyến khích thử sai và đúng. Những lần thử sai mang lại giá trị thực tế cho học sinh và từ đó rút ra được những kĩ năng, kinh nghiệm và tư duy sáng tạo. Giáo dục STEM không phải biến học sinh trở thành những nhà thực hành, nhà khoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà là phát triển cho học sinh các năng lực có thể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay. Hơn nữa, đây cũng là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn. Bài học STEM gắn với việc giải quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề, trong đó học sinh được tổ chức tham gia học tập một cách tích cực, chủ động và biết vận dụng kiến thức vừa học để giải quyết vấn đề đặt ra; thông qua đó góp phần hình thành phẩm chất năng lực cho học sinh.
Bên cạnh đó, môn Công nghệ có nhiều điểm tương đồng với giáo dục STEM bởi đây là môn khoa học ứng dụng các kiến thức nền tảng của các môn khoa học cơ bản như Toán học, Vật lí, Hóa học… Bản thân môn Công nghệ cũng là một thành tố trong STEM. Nội hàm môn Công nghệ đã có yếu tố tích hợp, do đó việc nghiên cứu về giáo dục STEM nói chung và dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM nói riêng là hoàn toàn có cơ sở và phù hợp với định hướng đổi mới căn bản giáo dục Việt Nam theo hướng phát triển năng lực ở người học nhằm đáp ứng những đòi hỏi của xã hội hiện đại. 2/ Thực trạng vấn đề: 2.1 Thuận lợi: Giáo dục STEM đang là xu hướng tất yếu của giáo dục. Điều này mang lại những thuận lợi to lớn cho kế hoạch áp dụng chương trình STEM trong trường THCS Thanh Xuân Nam. Được sự quan tâm của các cấp, ban ngành đặc biệt là Bộ, Sở, Phòng giáo dục với những công văn, chỉ đạo và hướng dẫn thực hiện mô hình chương trình STEM một cách sát sao đến nhà trường và từng môn học. Đội ngũ giáo viên, cán bộ có trình độ, năng lực, luôn có tư tưởng tiếp thu học tập những phương pháp mới. Giáo viên luôn đạt trình độ chuẩn và trên chuẩn. Được sự chỉ đạo và khuyến khích của Ban giám hiệu nhà trường trong các hoạt động đặc biệt trong hoạt động chuyên môn, luôn tạo mọi điều kiện cho giáo viên phấn đấu, học tập và nghiên cứu, phát huy các phương pháp dạy học đổi mới sáng tạo nhất, luôn khuyến khích các giáo viên dạy công nghệ và học sinh phải năng động tìm tòi, tư duy sáng tạo trong dạy và học. Đồng thời phát huy năng lực bản thân để có những ý tưởng, giải pháp nghiên cứu về các vấn đề xung quanh thông qua việc dạy và học. Quyết tâm xây dựng ngôi trường chất lượng cả về “hồng” về “chuyên”. Điều này được minh chứng rõ nhất khi các hoạt động ngoài giờ, các dự án nhỏ được giao tới học sinh. Thực hiện các mô hình thực hành, dạy học dự án.
2.2 Khó khăn: Mặc dù chương trình giáo dục phổ thông mới đã tạo điều kiện thuận lợi hơn để có thể triển khai giáo dục STEM. Tuy nhiên, với khung chương trình đề ra, giáo viên vẫn gặp khó khăn trong việc tổ chức các nội dung, chủ đề sao cho vừa đảm bảo yêu cầu của khung chương trình, vừa phát huy sức sáng tạo của học sinh. Như vậy, khi triển khai chương trình mới giáo dục phổ thông mới, cần phải có hướng dẫn về những chủ đề STEM trong các môn/lĩnh vực học tập để tạo thuận lợi cho giáo viên tổ chức dạy học. Đi kèm với việc “Chương trình hóa” giáo dục STEM cũng cần có các chính sách, chế độ, quy định kèm theo. Vì khi chưa có các quy định, chính sách cụ thể sẽ khiến quá trình triển khai giáo dục STEM chưa có chỗ đứng vững chắc mà mới chỉ dừng lại ở hình thức, phong trào. Thực tiễn qua các năm giảng dạy trực tiếp tại nhà trường, tôi nhận thấy học sinh liên hệ kiến thức đã học vào thực tiễn chưa được tốt, cũng như các em chưa được định hướng nhiều trong việc nghiên cứu áp dụng kiến thức liên môn vào cuộc sống để giải quyết các vấn đề gặp phải. Đôi khi các em còn học một cách thụ động, chưa biết cách tư duy và vận dụng kiến thức; hoặc chưa thể suy nghĩ được những giải pháp để giải quyết các vấn đề bất cập mà mình gặp phải. Vì vậy học sinh chưa có hứng thú học tập bộ môn và chưa có sự sáng tạo cũng như cố gắng tìm tòi các giải pháp thực tiễn. Thông qua giảng dạy chương trình Công nghệ bậc THCS cho thấy: Đa số học sinh chưa hứng thú khi học. Bởi vì: - Học sinh còn thiếu phương pháp, thiếu tư duy trong giải quyết vấn đề. - Chưa được giáo viên hướng dẫn hay định hướng cụ thể về việc áp dụng kiến thức đã học được vào thực tế cuộc sống. Vậy làm thế nào để cuốn hút các em với môn học này? Câu hỏi đó là động lực luôn thôi thúc tôi cần phải sáng tạo, làm mới mình khi giảng dạy đặc biệt là trong thời đại mà KH – KT đã phát triển rất mạnh mẽ và giáo dục đang là một xu thế tất yếu. Chính vì lẽ đó mà đề tài được ra đời sau nhiều năm trải nghiệm trong giảng dạy và đúc rút kinh nghiệm cũng như trau dồi kiến thức của bản thân.
3/ Phạm vi và đối tượng áp dụng đề tài: - Đề tài áp dụng được cho quá trình dạy học môn Công nghệ 8 theo định hướng giáo dục STEM. - Đề tài có thể dùng trong các tiết dạy chính khóa, ôn tập củng cố và nâng cao kiến thức đặc biệt là quá trình học sinh tự nghiên cứu bài học và kết hợp kiến thức liên môn để thực hiện dự án. 4/ Các biện pháp đã tiến hành - Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận (phương pháp phân tích, tổng hợp, khái quát hóa). Được sử dụng để tập hợp, phân tích các tài liệu nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam về các vấn đề thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài. Nghiên cứu những chủ chương chính sách của Nhà nước, của ngành Giáo dục có liên quan tới nội dung dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM. - Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn (phương pháp điều tra, phương pháp quan sát sư phạm, phương pháp thực nghiệm sư phạm, phương pháp Delphi). Được sử dụng để điều tra về thực trạng dạy học môn Công nghệ dưới góc độ giáo dục STEM. Từ những phương pháp đó và những mục tiêu đặt ra, tôi đã xây dựng biện pháp theo hai hướng sau: Biện pháp 1: Thực hiện giảng dạy theo hướng tích hợp liên môn, giao dự án cho học sinh nghiên cứu, tìm tòi và giúp nhau hoàn thiện kiến thức. Biện pháp 2: Thực hiện định hướng hoặc gợi mở vấn đề, thực trạng bất cập trong cuộc sống hàng ngày của học sinh. Từ đó, hướng dẫn học sinh nghiên cứu các giải pháp khoa học để giải quyết vấn đề. Đề làm được điều này giáo viên cần định hướng rõ cho học sinh quy trình thiết kế kĩ thuật gồm 8 bước: Xác định vấn đề; nghiên cứu kiến thức nền; đề xuất các giải pháp; lựa chọn giải pháp; chế tạo mô hình (nguyên mẫu); thử nghiệm và đánh giá; chia sẻ thảo luận; điều chỉnh thiết kế. 8 bước đó được thể hiện trong 5 hoạt động chính: + Hoạt động 1: Xác định vấn đề hoặc yêu cầu chế tạo một sản phẩm ứng dụng gắn với nội dung bài học với các tiêu chí cụ thể
+ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền (bao gồm kiến thức trong bài học cần sử dụng để giải quyết vấn đề hoặc chế tạo sản phẩm theo yêu cầu) và đề xuất các giải pháp thiết kế đáp ứng các tiêu chí đã nêu + Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế, sử dụng kiến thức nền để giải thích, chứng minh và lựa chọn, hoàn thiện phương án tốt nhất (trong truờng hợp có nhiều phương án) + Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế đã đuợc lựa chọn; thử nghiệm và đánh giá trong quá trình chế tạo + Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo; điều chỉnh, hoàn thiện thiết kế ban đầu 4.1/ Tổ chức bài học STEM theo hướng tiếp cận liên môn trong môn Công nghệ 8 Tiết 18 – Bài 18: VẬT LIỆU CƠ KHÍ (tiết 1) Hoạt động 1: Tìm hiểu vật liệu kim loại - Giáo viên cho học sinh theo dõi video về sự ra đời và phát triển của xe đạp. (Học sinh phối hợp giữa kiến thức tìm hiểu và kiến thức thực tế) Học sinh kết hợp giữa quan sát và sự hiểu biết của mình để phát biểu về cấu tạo của xe đạp, vật liệu để làm ra các bộ phận đó. Kết thúc video là hình ảnh chiếu xe đạp của hãng Peugeot cùng logo Học sinh được thể hiện sự hiểu biết của mình về các lĩnh vực trong đời sống xã hội. - Tìm hiểu thành phần của Kim loại đen: Fe và C Học sinh kết hợp kiến thức môn Hóa học để giải thích về tỉ lệ Cacbon (%C) có trong thành phần của Kim loại đen, từ đó giải thích được tính chất khác nhau của gang và thép: + Thép (%C < 2,14%): có tính chất dẻo và dai.
+ Gang (%C > 2,14%): Có tính chất cứng và giòn. - Sau khi học sinh được tìm hiểu về Vật liệu kim loại, giáo viên nêu ra một số ví dụ giúp học sinh tìm ra 1 loại kim loại khác là Inox. Từ đó, giáo viên gợi mở cho học sinh phân loại Inox (là kim loại đen hay kim loại màu). Học sinh kết hợp giữa kiến thức thực tế và gợi ý của giáo viên để tìm hiểu và phân loại được Inox là Kim loại đen. - Học sinh tiến hành thí nghiệm thực tế theo hướng dẫn của giáo viên: Kéo dãn 1 chiếc lò xo đã chuẩn bị và thả tay: quan sát hiện tượng và giải thích. (Học sinh kết hợp kiến thức môn Vật lý để giải thích) Tiếp tục kéo dãn lò xo với lực lớn hơn độ biến dạng của lò xo: quan sát hiện tượng và giải thích. (Học sinh kết hợp kiến thức môn Vật lý để giải thích) Buộc 1 sợi chỉ vào lò xo sau đó thả vào cốc nước, học sinh sẽ không quan sát thấy hiện tượng gì xảy ra hết. Khi đó, giáo viên cho học sinh quan sát thí nghiệm tương tự với 1 chiếc lò xo được làm từ kim loại Nhớ - Nitinol (là một loại hợp kim giữa Titan và Niken). Sau đó giáo viên giới thiệu thêm về kim loại này cùng với những công dụng của nó. Học sinh thông qua đây đưa ra ý tưởng về việc ứng dụng kim loại này vào thực tiễn. (Học sinh phối hợp giữa kiến thức tìm hiểu và kiến thức thực tế đưa ra giải pháp cho vấn đề trong thực tiễn.) Hoạt động 2: Tìm hiểu vật liệu phi kim loại - Học sinh nêu lại các tính chất của vật liệu kim loại, từ đó dự đoán về tính chất của vật liệu phi kim loại. (Học sinh tự tìm tòi và phát hiện kiến thức) - Để tìm hiểu phần này chúng ta sẽ tiến hành làm việc theo nhóm. Giáo viên giao nhiệm vụ cho các nhóm và hướng dẫn cách thức hoạt động nhóm (theo phương pháp mảnh ghép) cho học sinh. Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát video sau đó làm việc theo nhóm để hoàn thành nội dung phần Vật liệu phi kim loại. Đại
diện các nhóm trình bày phần tìm hiểu của nhóm mình, các nhóm khác bổ sung và hoàn thiện kiến thức cho nhóm bạn. (Học sinh tự tìm tòi và phát hiện kiến thức, bổ sung kiến thức cho nhau) - Giáo viên đưa ra vấn đề về rác thải nilon Học sinh nêu ra sự hiểu biết của mình về nilon cùng những hiểm họa từ nó. Từ đó có ý thức bảo vệ môi trường, cũng như đề ra biện pháp để bảo vệ môi trường tại nhà, khu dân cư và trường học. (Học sinh phối hợp giữa kiến thức tìm hiểu và kiến thức thực tế đưa ra giải pháp cho vấn đề trong thực tiễn.) 4.2/ Tổ chức bài học STEM theo hướng nghiên cứu khoa học trong môn Công nghệ 8 Trong bài học trên sau khi kết thúc bài học ta cũng có thể giúp học sinh lên ý tưởng và thực hiện nghiên cứu khoa học về giải pháp bảo vệ môi trường. - Giáo viên nêu ý tưởng về “Thùng rác thông minh”: Tự động mở nắp khi có người tới gần và tự động đóng nắp lại sau đó vài giây. Giáo viên hướng dẫn học sinh tự tìm hiểu và lắp đặt: + Dụng cụ gồm: 01 KIT Arduino, 01 Cảm biến siêu âm SRF05, 01 động cơ Servo SG90 và 01 thùng rác. Sau 1 tuần lên kế hoạch và làm việc, các bạn học sinh đã tự lắp đặt cho mình được chiếc thùng rác thông minh.
Tổ chức bài học STEM theo hướng trải nghiệm và nghiên cứu khoa học: Tiết 46 – Bài 51: THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT, LẤY ĐIỆN CỦA MẠNG ĐIỆN TRONG NHÀ Hoạt động 1: Tìm hiểu thiết bị đóng cắt của mạng điện trong nhà. - Giáo viên đưa ra hình ảnh về nhà bác học Thomas Edison phát minh ra đèn điện (thầy phù thủy biến ngày thành đêm). Đặt ra vấn đề: làm sao có thể làm cho chiếc bóng đèn không sáng Tắt công tắc điện (Học sinh thực hành trực tiếp trên lớp). Học sinh tìm tòi ra vấn đề Giáo viên giới thiệu và giao nhiệm vụ. (Học sinh sử dụng kiến thức thực tiễn kết hợp kiến thức môn Vật lý để phát hiện và tìm hiểu vấn đề) - Học sinh làm việc theo nhóm tự tìm hiểu bài học thông qua kiến thức thực tiễn, nghiên cứu SGK và đặc biệt được sử dụng các thiết bị có sẵn do tự sưu tầm hoặc đã được chuẩn bị. (Học sinh được trải nghiệm thực tế để phát hiện và tìm hiểu vấn đề) - Học sinh sử dụng các thiết bị và giải thích trực tiếp cho các bạn hiểu để cùng nhau, tìm tòi và chiếm lĩnh tri thức. (Học sinh được trải nghiệm thực tế để giải quyết vấn đề)
- Giáo viên chiếu hình ảnh cầu dao điện 1 pha và 3 pha. Yêu cầu học sinh quan sát vào giải thích: Tại sao cầu dao điện 1 pha có 2 chốt tiếp điện mà cầu dao điện 3 pha có 3 chốt tiếp điện? (Học sinh sử dụng kiến thức môn Vật lý và kiến thức thực tế để giải thích) - Giáo viên thực hiện lắp mạch điện, thực hiện thao tác đóng cắt cầu dao Học sinh tìm ra nguyên lý làm việc của công tắc và cầu dao. (Học sinh được trải nghiệm thực tế để phát hiện và tìm hiểu vấn đề) Hoạt động 2: Tìm hiểu thiết bị lấy điện của mạng điện trong nhà. Để thực hiện được nội dung này, giáo viên giao dự án cho các nhóm học sinh nghiên cứu và chuẩn bị nội dung bài học trước. Tại lớp, các nhóm trình bày nội dung đã chuẩn bị, đồng thời bổ sung cho nhau và thực hành trực tiếp trên các thiết bị điện để giải thích cho phần chuẩn bị của nhóm mình. (Học sinh nghiên cứu bài học kết hợp sử dụng kiến thức thực tiễn để phát hiện và tìm hiểu vấn đề) - Giáo viên đưa ra 1 chiếc phích cắm có 3 chốt tiếp điện: yêu cầu học sinh giải thích tại sao lại có 3 chốt tiếp điện và chốt tiếp điện thứ 3 này có tác dụng gì? Học sinh rút ra những lưu ý khi sử dụng điện: an toàn và tiết kiệm. (Học sinh được trải nghiệm thực tế để tìm hiểu vấn đề và đề xuất giải pháp) - Yêu cầu học sinh quan sát các thiết bị điện mà nhóm mình đã chuẩn bị, tìm vị trí ghi
số liệu kỹ thuật của các thiết bị đó, đọc số liệu đó cho cả lớp nghe và giải thích ý nghĩa của chúng? Học sinh rút ra những lưu ý khi lựa chọn các thiết bị điện: phù hợp. (Học sinh được trải nghiệm thực tế để tìm hiểu vấn đề và đề xuất giải pháp) - Giáo viên gợi mở vấn đề về “Giờ trái đất” (thông qua hình ảnh hoặc thông điệp) Học sinh phát hiện vấn đề, nêu ý nghĩa của “Giờ trái đất”, nêu thực trạng sử dụng điện năng trong lớp học và gia đình Đề xuất phương hướng giải quyết vấn đề. Giáo viên bổ sung và hoàn thiện hướng giải quyết, gợi mở giải pháp nghiên cứu khoa học. (Học sinh sử dụng kiến thức thực tiễn đề tìm tòi và giải quyết vấn đề) - Giáo viên nêu ý tưởng về “Bộ điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn SMS”: Tự động đóng hoặc cắt mạch điện khi nhận được tin nhắn SMS theo cú pháp đã cài đặt. (đóng cắt mạch điện tại lớp, gia đình trong trường hợp quên không tắt điện). Giáo viên hướng dẫn học sinh tự tìm hiểu và lắp đặt: + Dụng cụ gồm: 01 KIT Arduino UNO, 01 Module Relay, 01 Module SIM 800A và 01 Sim điện thoại. Sau 2 tuần lên kế hoạch và làm việc, các bạn học sinh đã tự lắp đặt cho mình được bộ điều khiển thiết bị điện qua
tin nhắn SMS. Với 1 cú pháp đã được thiết lập sẵn, người điều khiển chỉ cần gửi tin nhắn theo cú pháp đó đến số điện thoại của sim được lắp trong mạch thì có thể điều khiển việc đóng cắt mạch điện. Mở rộng: Với thành công khi đã lắp đặt “Bộ điều khiển thiết bị điện qua tin nhắn SMS” thì giáo viên tiếp tục đưa ra ý tưởng và gợi ý cho học sinh để có thể phát triển hơn nữa sản phẩm của mình. Thay vì việc phải soạn tin nhắn theo cú pháp thì bây giờ ta hãy nghĩ ra mạch điều khiển bằng cách hẹn giờ. Việc này sẽ giúp cài đặt thời gian tắt bật nguồn điện theo ý muốn. Giáo viên hướng dẫn học sinh tự tìm hiểu và lắp đặt: + Dụng cụ gồm: 01 KIT Arduino UNO, 01 Module Relay, 01 Module RTC 1307, 01 LCD 16x2, 04 Nút Push, 01 Trimpot 10K, 01 điện trở 1K, 04 điện trở 10K, ngoài ra chuẩn bị thêm Breadboard và Jumper để nối mạch. Bước 1: Lắp các thiết bị theo mạch Bước 2: Tiến hành cài đặt chương trình đã được vạch sẵn. (bước này yêu trên máy tính và sử dụng 4 nút Push để cầu sự tỉ mỉ và độ chính xác cao cài đặt thời gian cho mạch. nên giáo viên cần giải thích và hướng dẫn học sinh cẩn thận). Và kết quả thu được “Bộ đếm thời gian Arduino với điểm đặt bật – tắt” . 5/ Kết quả đạt được Trước khi chưa áp dụng đề tài vào giảng dạy tôi nhận thấy đa số học sinh còn bộc lộ hạn chế ở một số mặt sau: - Không có sự chủ động trong việc tìm tòi và phát hiện kiến thức. - Chưa biết vận dụng kiến thức của các môn khoa học khác vào việc học môn Công nghệ. - Chưa có sự sáng tạo, tìm tòi các giải pháp khoa học để giải quyết các vấn đề đơn giản, thường gặp trong cuộc sống hàng ngày. - Sự hứng thú, tính tích cực của học sinh với môn Công nghệ chưa cao.
- Nhiều học sinh ít được trải nghiệm thực tế nên không biết hoặc biết rất mơ hồ về các sự vật, hiện tượng đơn giản xung quanh mình. Sau khi áp dụng đề tài nhìn chung học sinh cảm thấy rất hứng thú và yêu thích môn học. Trong các giờ học các em luôn tự mình tìm tòi kiến thức và vấn đề liên quan, từ đó tìm phương hướng giải quyết vấn đề. Đề xuất các phương hướng với thầy và các bạn đề tìm ra cách giải quyết. Nhiều học sinh đã thể hiện rõ lòng yêu thích và hăng say nghiên cứu của mình thông qua các ý tưởng về giải pháp khoa học mà các em đề xuất. Ví dụ 1: Ý tưởng “Ngôi nhà thông minh” + Tự động mở điện, tivi, quạt, bình nóng lạnh (khi chủ nhà mở cửa hoặc có thể cài đặt theo ý muốn). + Tự động tắt đèn và các thiết bị điện khác (khi nhà không có người hoặc khi trời tối mà không có sự chuyển động). + Tự động đóng cửa sổ khi trời mưa. Ví dụ 2: Ý tưởng “Trang trại thông minh” + Sử dụng năng lượng mặt trời để cung cấp điện cho trang trại. + Có hệ thống tưới nước tự động. + Hệ thống mái che có thể đóng mở theo ý muốn. + Có hệ thống đèn chiếu sáng thông minh để cung cấp ánh sáng ngày đêm phục vụ cho cây sinh trưởng và phát triển nhanh chóng. + Hệ thống gió thông minh để đảm bảo không khí lưu trông. + Hệ thống băng truyền giúp vận chuyển nguyên vật liệu dễ dàng. Kết quả cụ thể của học sinh lớp 8A4 năm học 2020 - 2021 và 8A5 năm học 2021 - 2022: (Kết quả được tổng hợp thông qua quá trình giảng dạy trực tiếp, phiếu điều tra, dự án giao trực tiếp tới học sinh và các đề xuất về giải pháp cùng những sản phẩm học sinh đã thực hiện được).
Sử dụng Chủ động Đề xuất Tỉ lệ % - Số lượng Yêu kiến thức tìm tòi giải pháp thích bộ liên môn phát hiện và thực môn vào môn kiến thức hiện Thời gian CN Trước khi áp dụng Năm học 20 % 30 % 20 % 0 đề tài (đầu năm học) 2020 Sau khi áp dụng đề - 2021 60 % 65 % 55 % 6 tài (cuối năm học) Trước khi áp dụng Năm học 25 % 30 % 25 % 0 đề tài (đầu năm học) 2021 Sau khi áp dụng đề -2022 70 % 70 % 65 % 10 tài (cuối năm học)
PHẦN III. KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Trong xu thế toàn cầu hóa, hội nhập, cạnh tranh và hướng tới nền kinh tế tri thức, các quốc gia đều chú trọng đầu tư đào tạo phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao. Với Việt Nam, để không tụt hậu xa so với trình độ chung của các nước tiên tiến trong khu vực và trên thế giới, chúng ta phải có các chính sách đổi mới công tác đào tạo phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao. Trong đó, thúc đẩy giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông đáp ứng Chương trình giáo dục phổ thông mới đóng một vai trò quan trọng đối với việc đổi mới căn bản, toàn diện GD-ĐT; đồng thời xây dựng được nguồn nhân lực chất lượng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội trong thời đại ngày nay. Đề tài là sự tìm tòi nghiên cứu và sáng tạo của bản thân trong quá trình dạy học, đáp ứng việc đổi mới phương pháp. Nhằm phát huy tính tích cực, niềm say mê, sáng tạo của mọi đối tượng học sinh. Đồng thời, giúp cho học sinh có thói quen tự tìm tòi, nghiên cứu kiến thức; sử dụng kiến thức đã học trong nhà trường để áp dụng vào thực tiễn, giải quyết các vấn đề thực tiễn; đề xuất và thực hiện các giải pháp nghiên cứu khoa học. Để làm được như vậy đối với mỗi giáo viên cần tìm tòi tham khảo nhiều tài liệu, không ngừng trau dồi kiến thức và chuyên môn của bản thân. Qua đó giáo dục cho các em năng lực tư duy độc lập, rèn tư duy sáng tạo tính tự giác học tập, phối hợp kiến thức liên môn và tìm ra những hướng giải quyết thông minh, khoa học. 2. Kiến nghị Mỗi một Giáo viên phải xác định đúng vai trò, nhiệm vụ của mình, tích cực nghiên cứu, tìm tòi, tâm huyết với học sinh để xứng đáng là “ tấm gương tự học và sáng tạo”. Hàng năm nhà trường ngoài việc phát động phong trào viết sáng kiến kinh nghiệm nên tổ chức đánh giá lại những sáng kiến kinh nghiệm có ứng dụng thiết thực trong công tác giảng dạy và động viên, khích lệ một cách kịp thời và xứng đáng. Đồng thời, có kế hoạch và chương trình cụ thể để thúc đẩy học sinh nghiên cứu khoa học như: thành lập các câu lạc bộ, mô hình nhóm học sinh tư
nghiên cứu,… Với những thuận lợi và khó khăn khi áp dụng mô hình STEM ở trường THCS Thanh Xuân Nam, cùng với sự nỗ lực rất nhiều của tập thể giáo viên nhà trường cũng như ban giám hiệu tôi đưa ra một số kiến nghị cụ thể: + Đưa các dự án STEM nhỏ cho từng lớp từng bài có thể áp dụng. Để học sinh quen dần với cách làm, cách học dự án. Tự tìm tòi và làm chủ kiến thức. + Hình thành câu lạc bộ khoa học cho những học sinh có đam mê môn học có thể được nghiên cứu một cách chuyên sâu có sự hướng dẫn của giáo viên. + Tiếp tục đầu tư vào cơ sở vật chất nhà trường. + Nâng cao hơn nữa chất lượng các dự án và các hoạt động ngoại khóa để mỗi giờ học là mỗi giờ trải nghiệm. Mặc dù bản thân đã nỗ lực, cố gắng rất nhiều song không thể tránh khỏi những thiếu sót cần bổ sung, rất mong được sự nhiệt tình góp ý từ quý thầy cô, bạn bè để đề tài ngày càng hoàn thiện và có hiệu quả cao trong công tác giảng dạy hơn nữa. Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác. Hà Nội, ngày 28 tháng 3 năm 2022 Người viết Đinh Quang Chiến