SKKN Dạy học chuyên đề “vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường” theo định hướng giáo dục Stem

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn đề tài
Ô nhiễm môi trường đang là vấn đề cấp bách toàn cầu. Nó đang đe doạ đến nguồn nước, không khí,… ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống con người. Việc giáo dục ý thức và trang bị kiến thức về bảo vệ môi trường cho thế hệ là nhiệm vụ hàng đầu.
Ở Việt Nam, vấn đề môi trường và giáo dục bảo vệ môi trường đang được quan tâm. Ngày 17/10/2001, Thủ tướng chính phủ ban hành Quyết định số 1363/QĐ
– TTg phê duyệt đề án “Đưa các nội dung giáo dục bảo vệ môi trường vào hệ thống quốc dân”. Thực hiện chủ trương của Đảng và Chính phủ, ngày 31/1/2005 Bộ GD&ĐT đã có chỉ thị về việc tăng cường giáo dục bảo vệ môi trường, trong đó nhiệm vụ trọng tâm là trang bị kiến thức kĩ năng về bảo vệ môi trường bằng nhiều hình thức phù hợp thông qua môn học và hoạt động ngoại khoá.
Bên cạnh đó, Nghị quyết 29 – NQ/TW của Đảng về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đạo tạo nêu rõ nhiệm vụ, giải pháp đổi mới giáo dục: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học.”
Tuy nhiên, thực tế ở các trường phổ thông hiện nay, hoạt động đổi mới phương pháp dạy học các bộ môn nói chung và môn Vật lí nói riêng chưa mang lại hiệu quả cao, dạy học vẫn nặng nề về truyền thụ kiến thức lí thuyết. Việc áp dụng phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh còn chưa nhiều, chưa triệt để, nhất là dạy cho học sinh tự học, tự tìm tòi khám phá. Hoạt động kiểm tra đánh giá chủ yếu chú ý đến yêu cầu tái hiện kiến thức và đánh giá qua điểm số, ít quan tâm vận dụng kiến thức nhất là sáng tạo trong các tình huống mới lạ, thực tế dẫn đến hệ quả là không rèn luyện tính độc lập, sáng tạo trong quá trình dạy học. Việc tích hợp liên môn vẫn còn mang tính chất cục bộ, chưa đồng loạt và chưa mang lại hiệu quả.
Giáo dục STEM là một phương pháp dạy học đang được Bộ và các trường khuyến khích. Giáo dục STEM là một chương trình dạy học dựa trên ý tưởng trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán học theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và người học có thể ứng dụng để giải quyết vấn đề trong đời sống hàng ngày.
Những năm gần đây, việc dạy học tích hợp liên môn và kiến thức về môi trường được đề cập nhiều, tích hợp nhiều môn học như sinh, kỹ thuật, công nghiệp,

kỹ thuật nông nghiệp, vật lí,… nhưng chưa mang lại hiệu quả cao. Chính vì vậy, việc xây dựng một chuyên đề giáo dục học sinh vai trò vật lí với môi trường cũng như giáo dục bảo vệ môi trường cần thiết trong quá trình dạy học.
Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, “Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường” là một trong ba chuyên đề dạy học lớp 10 nhằm hình thành kiến thức về môi trường, ý thức bảo vệ môi trường cũng như kĩ năng tự học cho học sinh khi bắt đầu bước sang giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp. Đây là một nội dung mới mà ở chương trình cũ chỉ ở mức độ tích hợp, mở rộng.
Từ những lí do nêu trên, tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài: DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ “VẬT LÍ VỚI GIÁO DỤC VỀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng và dạy học chuyên đề “Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường” để tích cực hoá hoạt động học sinh, phát triển năng lực người học theo định hướng giáo dục STEM.
3. Phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng: Tiến trình dạy và học chuyên đề “Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường” theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực học sinh.
3.2. Phạm vi nghiên cứu: Quá trình dạy và học chuyên đề Vật lí 10 tại trường THPT Nghi Lộc 3
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc phát triển năng lực học sinh nói chung và năng lực Vật lí nói riêng.
4.2. Điều tra thực tiễn sự hiểu biết học sinh về môi trường tại trường THPT Nghi Lộc 3.
4.3. Xây dựng được mục tiêu dạy học và xây dựng được nội dung dạy học chuyên đề “Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường”.
4.4. Thực nghiệm sư phạm.
4.5. Đánh giá hiệu quả của dạy học theo định hướng STEM về khả năng định hướng phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh.
5. Phương pháp nghiên cứu
5.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận
Phân tích, lựa chọn nội dung từ tài liệu tham khảo, xây dựng cơ sở lí luận đề tài.
5.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
5.2.1. Phương pháp điều tra
Điều tra hoạt động dạy học của GV và HS về giáo dục bảo vệ môi trường
5.2.2. Phương pháp sử dụng công nghệ thông tin
Sử dụng công nghệ thông tin để thu thập số liệu, thống kê, báo cáo sản phẩm.
5.2.3. Phương pháp thực nghiệm.
Khảo sát thực nghiệm trước và sau khi dạy học chuyên đề “Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường”
5.2.4. Phương pháp thống kê toán học.
Sử dụng công cụ toán học xử lí các số liệu điều tra và kết quả thực nghiệm.
6. Đóng góp của đề tài
6.1. Về lý luận
– Hệ thống hóa cơ sở lý luận về bài dạy STEM, cơ sở lí luận dạy học vật lí theo định hướng phát triển năng lực của học sinh.
– Đề xuất được một số biện pháp phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh trong dạy học chuyên đề “Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường” theo định hướng giáo dục STEM.
6.2. Về thực tiễn
– Xây dựng được tiến trình dạy học theo lý thuyết bài dạy STEM một số bài trong chuyên đề “Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường” theo định hướng giáo dục STEM.
– Tổ chức dạy học các bài dạy STEM theo tiến trình đã xây dựng nhằm đưa hoạt động STEM vào trong tiết dạy vật lý 10 THPT. Qua bài dạy STEM giúp học sinh chủ động nghiên cứu SGK, lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề, thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và chia sẻ, đánh giá, thảo luận và hoàn thiện sản phẩm dưới sự hướng dẫn của giáo viên.

PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN DẠY HỌC VẬT LÍ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH, DẠY HỌC STEM, HIỂU
BIẾT CỦA HỌC SINH VỀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
1.1. Dạy học Vật lí theo định hướng phát triển năng lực của học sinh
1.1.1. Khái niệm năng lực
Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình rèn luyện, cho phép con người thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể
Như vậy năng lực có thể được hiểu:
– Thứ nhất là: chỉ một khả năng, điều kiện tự nhiên có sẵn để thực hiện hoạt động nào đó.
– Thứ hai là: Là một phẩm chất tâm sinh lí tạo cho con người có khả năng để hoàn thành một hoạt động nào đó có chất lượng cao.
Trong chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực, khái niệm năng lực được sử dụng như sau:
– Năng lực liên quan đến bình diện mục tiêu dạy học: mục tiêu dạy học được mô tả thông qua các năng lực cần hình thành.
– Trong môn học những nội dung và hoạt động cơ bản được liên kết với nhau nhằm hình thành các năng lực.
– Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn,…
– Mục tiêu là hình thành năng lực định hướng cho việc chọn lựa, đánh giá mức độ quan trọng và cấu trúc hoá các nội dung và hoạt động và hành động dạy học về mặt phương pháp.
– Năng lực mô tả việc giải quyết những đòi hỏi về nội dung trong các tình huống cụ thể, … hiểu và vận dụng được các phép tính cơ bản.
Năng lực có thể chia làm hai loại:
+ Năng lực chung (general competence): là năng lực cơ bản, thiết yếu để con người có thể sống và làm việc bình thường trong xã hội. Năng lực chung được hình thành và phát triển do nhiều môn học, liên quan đến nhiều môn học. Vì thế có nước gọi là năng lực xuyên chương trình. Hội đồng Châu Âu gọi là năng lực chính (key competence).
Mỗi năng lực chung đều phải có đồng thời 3 đặc điểm
a. Góp phần tạo nên kết quả có giá trị cho xã hội và cộng đồng
b. Giúp cho các cá nhân đáp ứng được những đòi hỏi của một bối cảnh rộng lớn và phức tạp
c. Chúng có thể không quan trọng với các chuyên gia, nhưng rất quan trọng với tất cả mọi người.
+ Năng lực cụ thể, chuyên biệt (specific competence): là năng lực riêng được hình thành và phát triển trong một lĩnh vực nào đó. Chương trình giáo dục của Quesbec gọi năng lực môn học cụ thể để phân biệt với năng lực chung. Năng lực sáng tạo là năng lực chung, đòi hỏi quán triệt thực hiện ở tất cả môn học và hoạt động giáo dục; Năng lực đọc diễn cảm là năng lực riêng, ở Việt Nam năng lực đọc diễn cảm do môn tiếng Việt và môn Ngữ văn đảm nhận. Trong cuộc sống rất cần năng lực sáng tạo, không sáng tạo, thì không thể phát triển, thậm chí khó tồn tại.
1.1.2. Các năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí được cụ thể hoá từ năng lực chung.
Thông qua việc dạy học phải phát triển cho học sinh năng lực chung: năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo, năng lực giao tiếp, hợp tác, năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán. Các năng lực chung cùng với năng lực chuyên môn tạo thành nền tảng chung cho công việc giáo dục và dạy học. Từ các cách hiểu trên, chúng ta có thể nhận thấy năng lực của học sinh phổ thông chính là khả năng vận dụng kết hợp kiến thức, kĩ năng và thái độ để thực hiện các nhiệm vụ tốt học tập, giải quyết có hiệu quả những vấn đề có thực trong cuộc sống.