SKKN Tổ Chức Dạy Học Dự Án Theo Định Hướng Giáo Dục Stem Tại Trường Thpt

I. Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng.

Là đồng tác giả đề nghị công nhận sáng kiến:

Tổ chức dạy học dự án theo định hướng giáo dục stem tại trường THPT Nguyễn Huệ

Lĩnh vực áp dụng: Giáo dục

II. Nội dung sáng kiến

1. Lí do chọn đề tài

Như chúng ta đã biết giáo dục STEM là một phương pháp giáo dục mới rất được chú ý trong các chương trình giáo dục ở các nước phát triển (như Mỹ, Đức, Anh, …) Tại Việt Nam, đây cũng chính là định hướng của Bộ giáo dục và đào tạo trong những năm gần đây. Sự tách rời của 4 lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học là một rào cản lớn của giáo dục hiện tại. Dẫn đến sự tách rời giữa học và làm, ảnh hưởng sự liên kết giữa nhà trường, doanh nghiệp và xã hội. Với giáo dục STEM lại khác. Giáo dục STEM trong nhà trường tạo cho học sinh những kĩ năng đáp ứng cho cách mạng 4.0 hiện nay. Giúp tạo ra sự liên ngành giữa các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, để HS có những trải nghiệm thực tế gắn liền với cuộc sống. Việc dạy và học STEM kích thích tư duy của học sinh, tăng tính hứng thú học tập và giúp HS hiểu sâu hơn về kiến thức đước học tạo sự liên hệ kiến thức liên môn. Mục tiêu của giáo dục STEM không phải đào tạo ra những nhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư mà là giúp HS hình thành những năng lực riêng, những kỹ năng phục vụ cho thực tế công việc. Hay nói cách khác Giáo dục STEM là giáo dục chuẩn bị cho công dân thế hệ mới.

Bên cạnh đó, Vật lí cũng là một ngành khoa học nền tảng cho sự phát triển của khoa học kỹ thuật. Rất nhiều công trình nghiên cứu của Vật lí đã được ứng dụng thành công trong đời sống và khoa học kỹ thuật…

Vì những lí do trên mà nhóm Vật lí trường THPT Nguyễn Huệ chúng tôi đã tổ chức thành công nhiều tiết học tập trải nghiệm Vật lí theo định hướng giáo dục STEM, điều này đã góp phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện của nhà trường trong những năm gần đây trên cơ sở đó nhóm Vật lí trường THPT Nguyễn Huệ chúng tôi cùng nhau thực hiện sáng kiến “Tổ chức dạy học dự án theo định hướng giáo dục stem tại trường THPT Nguyễn Huệ” với mong muốn có thể giúp học sinh bổ xung kiến thức lí thuyết, kĩ năng thực hành, giới thiệu những ứng dụng của Vật lí vào khoa học và kĩ thuật, quá trình phát triển của Vật lí học, làm tăng hứng thú của học sinh với môn học, rèn luyện khả năng phân tích giải quyết vấn đề của học sinh. Qua đây giúp học sinh hiểu rõ hơn về các hiện tượng Vật lí, thấy được vai trò to lớn của Vật lí trong thực tế đời sống, trong sản xuất và khoa học công nghệ.

2. Giải pháp cũ thường làm

2.1. Mục tiêu dạy học

– Phương pháp dạy học truyền thống chưa chú trọng vào việc Học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết tình huống thực tiễn, còn rất nặng về truyền thụ kiến thức nên hạn chế rất nhiều khả năng vận dụng kiến thức vào đời sống của học sinh.

2.2. Nội dung dạy học

-Sách giáo khoa được trình bày liền mạch thành hệ thống kiến thức. Chú trọng hệ thống kiến thức lý thuyết, sự phát triển tuần tự của các khái niệm, định luật, học thuyết khoa học

-Học sinh tiếp thu những tri thức được quy định sẵn, người dạy là người truyền thụ tri thức.

– Kế hoạch bài dạy thường được thiết kế theo trình tự máy móc, chung cho cả lớp

– Rất ít khi sử dụng hoạt động trải nghiệm sáng tạo.

2.3 Phương pháp dạy học

– Phương pháp sử dụng chủ yếu thuyết trình nêu vấn đề, đàm thoại, phương pháp làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo và hoạt động nhóm, hướng dẫn thực hành, trực quan…)

– Kế hoạch bài dạy thường được thiết kế dựa trên chuẩn kiến thức kĩ năng và thời lượng của chương trình.

– ít khi sử dụng hoạt động trải nghiệm STEM.

– Giáo viên chủ yếu sử dụng nhiều PPDH truyền thống (thuyết trình, hướng dẫn thực hành, trực quan…)

2.4. Môi trường học tập

Người dạy ở vị trí đóng vai trò trung tâm của quá trình dạy học. Môi trường học tập có phần gò bó thường sắp xếp cố định (theo các dãy bàn),

2.5. Kiểm tra – đánh giá

– Tiêu chí đánh giá chủ yếu được xây dựng dựa trên gắn với nội dung đã học.

– Người dạy được toàn quyền trong đánh giá.

– Đánh giá thông qua bài kiểm tra

2.6. Sản phẩm giáo dục

– Tri thức người học có được chủ yếu là ghi nhớ

– Do kiến thức có sẵn nên người học phụ thuộc vào Giáo trình/Tài liệu/Sách giáo khoa.

2.7. Kết quả dạy học theo giải pháp cũ.

Chúng tôi đã làm một cuộc khảo sát lấy ý kiến về thực trạng của bộ môn Vật lí của học sinh THPT trên địa bàn thành phố Tam Điệp . Kết quả thu được từ 100 học sinh của trường THPT Nguyễn Huệ trong 2 năm học 2020 -2021, 2021 -2022:

• Chất lượng giảng dạy trung bình bộ môn Vật lí tại trường THPT Nguyễn Huệ

Năm học

2019 – 2020

2020 – 2021

2021 – 2022

% HS đạt loại giỏi 5 6 5.5

% HS đạt loại khá 20 21 21.5

% HS đạt loại trung bình 60 60 59

% HS đạt loại yếu 15 13 14

Bảng 1.1. Chất lượng môn Vật lí

• Sự yêu thích môn học Vật lí:

Năm học

Tổng số học sinh tham gia khảo sát là 100 học sinh

2019 – 2020

2020 – 2021

2021 – 2022

Số Hs yêu thích môn Vật lí 32 33 35

Số Hs bình thường 15 17 16

Số Hs không yêu thích môn Vật lí 53 50 49

Bảng 1.2. Thực trạng sự yêu thích môn Vật lí trong 03 năm học gần đây

• Khả năng tiếp cận, ứng dụng môn Vật lí để chế tạo ra các sản phẩm

Khảo sát việc vận dụng kiến thức lý thuyết giải thích các hiện tượng thực tế của đời sống ( Khảo sát 100 học sinh )

Năm 2020

Năm 2021

Năm

2022

Chưa biết cách học gắn với hành 12 11 10

Thường xuyên học gắn với hành 0 0 5

Áp dụng bình thường học gắn với hành 8 19 9

Rất ít khi áp dụng học gắn với hành 5 5 6

Chỉ học lí thuyết không liên quan đến thực tế, không được trải nghiệm thực tế 75 65 60

Bảng 1.3. Ý kiến của Học sinh về việc tiếp cận và ứng dụng kiến thức Vật lí vào thực hành chế tạo sản phẩm 2019 – 2020; 2020 – 2021; 2021 – 2022

2.8. Ưu, nhược điểm của giải pháp cũ

a. Ưu điểm:

– Về phía người dạy: Giáo viên là tâm điểm, mọi kiến thức được truyền đạt đầy đủ trong cả quá trình dạy học, giáo viên có thể chủ động sử dụng nguồn tài nguyên đa dạng phong phú qua sách tham khảo, báo , đài, các kênh truyền hình vào việc soạn giáo án lên lớp

– Nguồn kinh phí đầu tư cho việc mua sắm các phương tiện, trang thiết bị dạy học, đồ dùng thí nghiệm ngày càng tăng, cơ sở vật chất của các trường ngày càng được đổi mới, hiện đại hóa, đảm bảo cho quá trình dạy học tốt hơn.

– Đa số các trường THPT có đội ngũ giáo viên Vật lí giàu kinh nghiệm, nhiệt tình với công tác giảng dạy, có nhiều giáo viên trẻ, sáng tạo trong công việc nên dễ dàng đáp ứng được yêu cầu của mục tiêu giáo dục.

– Người dạy là người truyền thụ tri thức, học sinh tiếp thu những tri thức được quy định sẵn một chiều.

b. Nhược điểm

– Người học khó có điều kiện tìm tòi bởi kiến thức đã được có sẵn trong sách.

– Giáo viên chưa sử dụng được nhiều phương pháp dạy học tích cực

– Khi kiểm tra đánh giá chưa quan tâm đầy đủ tới khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn và quá trình học.

– Người dạy được toàn quyền trong đánh giá học sinh.

– Giờ học sẽ nhàm chán, buồn tẻ vì kiến thức chủ yếu là lý thuyết suông, ít hoặc hầu như không có thực hành

– Học sinh không có tư duy cao, áp dụng kiến thức vào thực tiễn gặp nhiều khó khăn.

– Lấy mục tiêu học để thi, học để hiểu làm trọng chưa chú trọng việc vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tiễn và phát triển năng lực phẩm chất cho học sinh.

– Quy định cứng nhắc những nội dung chi tiết trong chương trình dễ bị thiếu tính cập nhật.

– Người học có phần “thụ động”, ít phản biện.

– Sản phẩm giáo dục: ít chú ý đến khả năng ứng dụng nên sản phẩm GD là những con người ít năng động, sáng tạo. Chưa phát huy được năng lực phẩm chất cho người học cũng như định hướng nghề nghiệp.

– Thực trạng việc dạy học gắn liền với tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM trong trường THPT

Theo kết quả điều tra, việc dạy học gắn liền với tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM trong trường THPT sở dĩ chưa thực hiện được hoặc có thực hiện nhưng hiệu quả chưa cao là do những nguyên nhân:

+ Lãnh đạo nhà trường cũng như giáo viên bộ môn chưa chú trọng đến việc tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM, vì đây không phải là nội dung bắt buộc và không có trong nội dung các kì thi nên các giáo viên chưa có sự đầu tư cho việc này.

+ Trang thiết bị kĩ thuật, đồ dùng, dụng cụ thí nghiệm còn thiếu, không đáp ứng được yêu cầu tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo vật lí. Nhiều thiết bị, đồ dùng thí nghiệm nhà trường có được đầu tư nhưng không đồng bộ và bị hư hỏng nhiều, không còn sử dụng được.

+ Giáo viên chưa có kinh nghiệm và kĩ năng tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM.

3. Giải pháp mới cải tiến

3.1. Nội dung cơ bản

Hiện nay, chương trình vật lí ở các trường THPT còn nặng về lí thuyết, với sự phân phối thời gian và kiến thức như vậy, học sinh gặp nhiều khó khăn trong việc mở rộng, vận dụng kiến thức vào thực tế. Do đó, lồng ghép các hoạt động trải nghiệm STEM vào dạy học Vật lí góp phần không nhỏ phát triển năng lực phẩm chất cho học sinh đạt mục tiêu đổi mới căn bản toàn diện nội dung phương pháp cũng như hình thức tổ chức dạy học và đổi mới kiểm tra đánh giá trong giáo dục theo định hướng của chương trình GDPT 2018 .

Đề xuất giải pháp trong việc “Tổ chức dạy học dự án theo định hướng giáo dục stem tại trường THPT”

Sau quá trình nghiên cứu cơ sơ lí luận của việc thực hiện hoạt động trải nghiệm STEM và cơ sở thực tiễn quá trình thực nghiệm sư phạm chúng tôi đề xuất giải pháp mới như sau

a. Đối với các nhà trường

+ Trang bị cho giáo viên kỹ thuật soạn giáo án và tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM gắn liền với dạy học Vật lí

+ Có kế hoạch chi tiết cho việc tổ chức lồng ghép hoạt động trải nghiệm STEM Vật lí vào chương trình học.

+ Trong chương trình Vật lí phổ thông nên có một số giáo án soạn về tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Vật lí bắt buộc với nội dung thiết thực.

+ Chú trọng việc tận dụng các phương tiện dạy học sẵn có và trong điều kiện có thể tự chế tạo các dụng cụ, thiết bị phục vụ cho tổ chức dạy học.

Phương pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Vật lí vào giảng dạy

– Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu lý luận về giáo dục STEM

– Phương pháp nghiên cứu thực tiễn (điều tra, quan sát, chuyên gia…):

+ Nghiên cứu thực tiễn việc dạy và học Vật lí tại trường THPT Nguyễn Huệ.

– Phương pháp thực nghiệm sư phạm:

Tiến hành dạy song song lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. Một lớp sử dụng giáo dục truyền thống và một lớp sử dụng giáo dục STEM.

– Phương pháp thống kê toán học: nhằm phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.