SKKN Thiết kế, tổ chức dạy học dựa trên dự án năng lượng ở trường THPT theo định hướng giáo dục học sinh bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu.

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Lí do chọn đề tài
Nghiên cứu đổi mới phương pháp dạy học là yêu cầu thiết yếu của giáo dục nghề nghiệp đặt ra trong giai đoạn hiện nay, đổi mới từ việc tiếp cận nội dung sang tiếp cận phẩm chất, năng lực HS, từ việc tập trung trả lời câu hỏi HS muốn cái gì chuyển sang HS làm được gì và làm như thế nào.
Đáp ứng các xu hướng hiện đại về phương pháp dạy học phù hợp phát triển phẩm chất năng lực HS THPT môn Vật Lý chương trình GDPT 2018 và các tiêu chí của tiêu chuẩn phát triển chuyên môn, nghiệp vụ đối với GV. Bên cạnh đó việc khai thác, sử dụng năng lượng không hợp lí gây ra ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu cũng đang là vấn đề nóng đối với toàn cầu, nên tôi chọn đề tài: “Thiết kế, tổ chức dạy học dựa trên dự án năng lượng ở trường THPT theo định hướng giáo dục học sinh bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu”.
Học sinh thực hiện dự án “Máy phát điện năng lượng gió, bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu”, chế tạo mô hình máy phát điện năng lượng gió với vật liệu chủ yếu là phế liệu tái chế (mô tơ máy giặt, xe đạp điện, máy phô tô, ống nước, xe đạp hư hỏng…), hiểu, biết, vận dụng kiến thức vật lý (cơ học, điện học, thiên văn học,…), năng lượng tái tạo, bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu vào cuộc sống tại địa phương.
1.2. Mục đích nghiên cứu
– Nghiên cứu phương pháp dạy học dựa trên dự án.
– Thiết kế, tổ chức dạy học dựa trên dự án năng lượng ở trường THPT theo định hướng giáo dục học sinh bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu; thực hiện dự án chế tạo mô hình máy phát điện năng lượng gió từ vật liệu tái chế.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
– Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp và hình thức tổ chức dạy học dựa trên dự án môn vật lý THPT; Thực nghiệm sư phạm trên đối tượng học sinh lớp 12 trường THPT Tương Dương 1.
– Phạm vi nghiên cứu: Hoạt động dạy và học khi tổ chức dạy học theo dự án năng lượng ở trường THPT theo định hướng giáo dục học sinh bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu.
1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu
– Nghiên cứu cơ sở lí luận của phương pháp dạy học dự án.
– Điều tra, phân tích thực trạng dạy học Vật lý theo phương pháp dạy học dựa trên dự án tại trường THPT Tương Dương 1. Trên cơ sở đó đưa ra những thuận lợi, khó khăn để đề xuất hướng giải quyết của đề tài.
– Tổ chức thực hiện dạy học dự án năng lượng ở trường THPT theo định hướng giáo dục học sinh bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu, chế tạo mô hình máy phát điện năng lượng gió từ vật liệu tái chế.
– Tiến hành thực nghiệm sư phạm, phân tích kết quả thu được. Đánh giá hiệu quả việc dạy học theo dự án nhằm phát triển năng lực, phẩm chất học sinh.
1.5. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng phương pháp dạy học dựa trên dự án, phát triển phẩm chất và năng lực HS.
Khảo sát điều tra, phân tích tổng hợp lý thuyết, bài tập từ các tài liệu, sách giáo khoa, sách tham khảo, phỏng vấn trao đổi, nghiên cứu sản phẩm.
Tổ chức dạy học thực nghiệm và thực nghiệm sư phạm. Thu thập và phân tích số liệu, đánh giá kết quả thu được từ thực nghiệm sư phạm.
Vận dụng kiến thức vật lý và công nghệ của THCS, THPT từ đó nghiên cứu ứng dụng nguồn năng lượng mặt trời, năng lượng gió, ô nhiễm nguồn nước, các vấn đề bảo tồn, phát triển rừng…vào dạy học ở chương trình phổ thông, lắp ráp mô hình máy phát điện tuabin gió nhỏ gọn biến đổi năng lượng gió thành điện năng.
1.6. Những đóng góp của đề tài
– Trình bày cơ sở lý luận về phương pháp dạy học dựa trên dự án theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực HS THPT.
– Thiết kế, tổ chức dạy học bằng dạy học dựa trên dự án, tích hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, tạo ra các sản phẩm có thể giới thiệu, trình bày, tạo cơ hội để HS rèn luyện kĩ năng cần thiết trong môi trường hiện đại, nghiên cứu, vận dụng kiến thức vào các chủ đề, tình huống thực tiễn cuộc sống. Lồng ghép các vấn đề về môi trường, năng lượng (năng lượng gió, pin Mặt Trời) … vào dạy học, qua đó giáo dục học sinh về vấn đề cấp bách hiện nay là bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu.
– Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Tương Dương 1 bài dạy theo chủ đề bằng phương pháp dạy học dựa trên dự án.
– Sản phẩm của dự án có thể dùng làm phương tiện trực quan trong dạy học.
– Các kết quả nghiên cứu chính được đăng trên bài báo: Nguyễn Thành Công, Phan Thị Ngọc Anh, Trần Thị Thùy Dung (2021). Thiết kế, tổ chức dạy học dựa trên dự án năng lượng ở trường Trung Học Phổ Thông, Kỷ yếu hội thảo khoa học giảng dạy Vật lý toàn quốc lần thứ 5, NXB Đại học sư phạm, Hà Nội, ISBN 978-604-548487-6, tr.185-199.

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở lí luận của dạy học dựa trên dự án
2.1.1. Khái niệm dạy học dựa trên dự án
Dạy học dựa trên dự án là một hình thức dạy học, trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, có tạo ra các sản phẩm có thể giới thiệu. Nhiệm vụ này được người học thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế họach, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện. Làm việc nhóm là hình thức cơ bản của DHDTDA.
Dạy học theo dự án tạo điều kiện cho người học tự quyết trong tất cả các giai đoạn học tập, người học tạo ra được một sản phẩm hoạt động nhất định. Vì vậy, dạy học theo dự án được coi là phương pháp dạy học mà giáo viên và học sinh cùng nhau giải quyết cả về mặt lý thuyết và thực tiễn. Trong phương pháp này, người học được cung cấp điều kiện (tài liệu, hoá chất, phần mềm, dụng cụ nghiên cứu…), và các chỉ dẫn để áp dụng trên các tình huống cụ thể, qua đó người học tích lũy được kiến thức và khả năng giải quyết vấn đề.
Dạy học dự án là một phương pháp có chức năng kép (kết hợp giữa học tập và nghiên cứu), góp phần gắn lý thuyết với thực hành, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội, nó có vai trò tích cực vào việc đào tạo năng lực làm việc sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.
Dạy học dự án không đặt nặng mục tiêu dạy kiến thức mà xuất phát từ nội dung môn học giáo viên khéo léo đưa ra một dự án hấp dẫn, kích thích được người học tham gia thực hiện. Học sinh trong quá trình thực hiện nhiệm vụ được giao tất nhiên phải tự tìm hiểu những nội dung cần học thông qua các nguồn tài liệu và thông qua trao đổi một cách định hướng.
Cũng có thể coi dạy học dự án là một hình thức dạy học vì khi thực hiện một dự án, có nhiều phương pháp dạy học cụ thể được sử dụng, người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, tạo ra các sản phẩm nhất định. Với hình thức này, người học thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục tiêu, lập kế họach, đến việc thực hiện, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện dự án.
2.1.2. Mục tiêu của dạy học dựa trên dự án – Hướng tới phát triển kĩ năng tư duy bậc cao (phân tích – tổng hợp, đánh giá và sáng tạo): Học sinh trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ học tập cùng một lúc với việc tìm kiếm thông tin (trong đó có nội dung bài học) là quá trình xử lý thông tin, lập ra một tổng thể kiến thức mới khác với nội dung bài học, phê phán, đánh giá, lựa chọn công cụ (kiến thức, công nghệ…) để thực hiện nhiệm vụ học tập. Khác với phương pháp dạy học truyền thống tư duy phát triển một cách tuần tự và có giới hạn, kiến thức tiếp nhận sau quá trình học trên lớp chỉ dừng lại ở mức biết hoặc hiểu, để thực sự hiểu học sinh phải vận dụng giải nhiều bài tập, trình độ tư duy theo mô hình dạy học này vì thế thường chỉ đến mức độ vận dụng, học sinh cũng rất khó có thể thiết lập một tổng thể kiến thức mới ( tư duy tổng hợp), hay vận dụng một cách sáng tạo và giải quyết một vấn đề thực tiễn.
– Hướng tới học sinh làm việc độc lập để hình thành kiến thức: Trong quá trình học tập theo phương pháp dạy học dự án, học sinh tự lực thực hiện các nhiệm vụ học tập và tìm kiếm những kiến thức để phục vụ cho dự án học tập của mình. Từ đó, kiến thức về môn học và những kiến thức của môn khác được hình thành. Những kiến thức này thường là những mảng rời rạc vì vậy cần sự định hướng của giáo viên để logic lại các kiến thức.
– Hướng tới các vấn đề của thực tiễn, gắn kết nội dung học với cuộc sống thực tế: Nội dung học có mối liên hệ với cuộc sống, cập nhật liên tục những ứng dụng thì việc học đối với học sinh trở nên thuyết phục và hứng thú hơn. Dạy học theo phương pháp dạy học dự án đã góp phần gắn nội dung học với thực tế có ý nghĩa vượt ra khỏi lớp học thông qua việc học sinh đóng vai và thực hiện hành vi của những người đang hoạt động trong một lĩnh vực cụ thể.
– Hướng tới phát triển kĩ năng sống: Hợp tác, giao tiếp, quản lí, tổ chức, điều hành, ra quyết định, tích hợp công nghệ thông tin vào giải quyết công việc và thực hiện các sản phẩm… là những mục tiêu mà các phương pháp dạy học tích cực hướng tới. Phương pháp dạy học dự án có ưu thế đặc biệt trong việc hiện thực hóa các mục tiêu này: Học sinh trong quá trình thực hiện dự án toàn quyền quyết định phương tiện và cách thức hoạt động, phải hợp tác cao độ trong sự hiểu biết điểm mạnh của từng thành viên trong nhóm, phải biết tranh luận và biết lắng nghe, phải biết tự kiểm tra, đánh giá và tự điều chỉnh hoạt động, phải huy động tối đa khả năng tích hợp công nghệ vào sản phẩm học tập của nhóm…
2.1.3. Các hình thức của dạy học dựa trên dự án
Dạy học dự án có thể được phân loại theo nhiều phương diện khác nhau. Sau đây là một số cách phân loại dạy học dự án:
Phân loại theo chuyên môn:
– Dự án trong một môn học: trọng tâm nội dung nằm trong một môn học.
– Dự án liên môn: Trọng tâm nội dung nằm ở nhiều môn học khác nhau.
– Dự án ngoài chuyên môn: Dự án không phụ thuộc trực tiếp vào các môn học. Phân loại theo sự tham gia của người học: Dự án cho nhóm học sinh và dự án cá nhân. Dự án dành cho nhóm học sinh là hình thức dự án dạy học chủ yếu.
Phân loại theo sự tham gia của giáo viên: dự án dưới sự hướng dẫn của một giáo viên, dự án với sự cộng tác hướng dẫn của nhiều giáo viên.
Phân loại theo quỹ thời gian:
– Dự án nhỏ: Thực hiện trong một số giờ, có thể từ 2-6 giờ.
– Dự án trung bình: dự án trong một hoặc vài ngày đến 1 tuần.
– Dự án lớn: Dự án thực hiện trong một tuần hoặc vài tuần.
Phân loại theo nhiệm vụ:
– Dự án tìm hiểu: là dự án khảo sát thực trạng đối tượng.
– Dự án nghiên cứu: nhằm giải quyết các vấn đề, giải thích các hiện tượng, quá trình.
– Dự án thực hành: có thể gọi là dự án kiến tạo sản phẩm, trọng tâm là việc tạo ra các sản phẩm vật chất hoặc thực hiện một kế hoạch hành động thực tiễn, nhằm thực hiện những nhiệm vụ như trang trí, trưng bày, biểu diễn, sáng tác, …
– Dự án hỗn hợp: là các dự án có nội dung kết hợp các dự án trên.
2.1.4. Đặc điểm và tiến trình dạy học dựa trên dự án
2.1.4.1. Đặc điểm dạy học dựa trên dự án
Hình 1. Đặc trưng của dạy học dựa trên dự án
Người học là trung tâm của dạy học dự án
– Dạy học dự án chú ý đến nhu cầu, hứng thú của người học: người học được trực tiếp tham gia chọn đề tài, nội dung học tập phù hợp với khả năng và hứng thú của cá nhân. Dạy học dự án là một phương pháp dạy học quan trọng để thực hiện quan điểm dạy học lấy học sinh làm trung tâm.