Sáng kiến kinh nghiệm Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trường Trung học Phổ thông Tương Dương 2 thông qua dạy học chủ đề “Tạo và nuôi tinh thể” - Vật lý 10 theo giáo dục STEM

 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
 BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH 
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TƯƠNG DƯƠNG 2 
 THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “TẠO VÀ NUÔI TINH 
 THỂ” VẬT LÝ 10 THEO GIÁO DỤC STEM 
 BỘ MÔN: VẬT LÝ 
 MỤC LỤC 
 Trang 
MỤC LỤC ............................................................................................................. 1 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN ................................. 3 
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................ 4 
1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................... 4 
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 5 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu....................................................................... 5 
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................................... 6 
5. Thời gian nghiên cứu .......................................................................................... 6 
6. Đóng góp mới của đề tài ..................................................................................... 6 
7. Cấu trúc đề tài .................................................................................................... 6 
PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................. 7 
1. Cơ sở lý luận về năng lực tự học ...................................................................... 7 
1.1. Khái niệm tự học .............................................................................................. 7 
1.2. Khái niệm năng lực tự học................................................................................ 7 
1.3. Biểu hiện của năng lực tự học của học sinh ...................................................... 7 
2. Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông .......................... 7 
2.1. Khái niệm về giáo dục STEM ........................................................................... 7 
2.2. Dạy học chủ đề theo giáo dục STEM trong trường trung học ........................... 8 
2.3. Quy trình xây dựng bài học STEM ................................................................... 9 
2.4. Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trường trung học ................................ 9 
3. Cơ sở thực tiễn của dạy học môn vật lý theo định hướng STEM ở một số 
 trường trung học phổ thông ............................................................................ 10 
3.1. Thực trạng tổ chức dạy học môn vật lý theo định hướng STEM nhằm phát triển 
 NLTH của học sinh ở trường THPT trên địa bàn miền núi huyện Tương Dương
 ....................................................................................................................... 10 
3.2. Thực trạng và nguyên nhân về dạy học vật lý ở trường THPT theo định hướng 
 giáo dục STEM nhằm phát triển NLTH của học sinh ...................................... 15 
4. Biện pháp phát triển năng lực tự học của học sinh thông qua dạy học chủ đề vật 
 lý THPT theo giáo dục STEM ........................................................................ 17 
4.1. Động cơ hóa hoạt động học tập của học sinh ................................................. 17 
4.2. Quy trình hướng dẫn học sinh tự học ............................................................. 17 
 1 
 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN 
TT Viết đầy đủ Viết tắt 
1 Học sinh HS 
2 Giáo viên GV 
3 Năng lực tự học NLTH 
4 Trung học phổ thông THPT 
5 Giáo dục phổ thông GDPT 
6 Phương pháp dạy học PPDH 
 3 
 Theo công văn số 1769/SGD&ĐT – GDTrH ngày 04 tháng 9 năm 2020 của sở 
giáo dục và đào tạo về việc hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ năm học 2020 - 2021 
“Thực hiện hiệu quả các hình thức dạy học giáo dục theo định hướng phát triển 
năng lực học sinh. Đẩy mạnh triển khai giáo dục STEM trong giáo dục trung học. 
Tăng cường giao cho học sinh tự nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo 
để tiếp nhận và vận dụng kiến thức, dành nhiều thời gian trên lớp để học sinh báo 
cáo, thuyết trình, thảo luận, luyện tập, thực hành, bảo vệ kết quả tự học của mình”. 
 Vật lí với đặc thù là bộ môn khoa học thực nghiệm có tính công nghệ và kỹ 
thuật, có nhiều kiến thức liên quan đến thực tiễn, thực hành nên yêu cầu mới đối 
với giáo viên (GV) Vật lí và HS phải thay đổi phương pháp, hình thức dạy và học; 
trong đó, dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM là một trong những hình 
thức dạy học hiệu quả góp phần nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng 
lực của HS. Giáo dục STEM có khả năng thúc đẩy HS học tập và tham gia vào các 
hoạt động học tập của nhóm và hình thành, phát triển cho HS các kĩ năng và năng 
lực tự học (NLTH) để có thể giải quyết những tình huống trong cuộc sống. Do vậy, 
việc tổ chức dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM là cần thiết giúp phát 
triển năng lực tự học của HS trong quá trình học tập. Trong đó dạy học theo dự án 
là phương pháp ứng dụng thích hợp, có hiệu quả trong môi trường giáo dục trường 
học. 
 Trong chương trình Vật lý lớp 10, khi dạy về chất rắn kết tinh và chất rắn vô 
định hình thuộc chương chất rắn và sự chuyển thể các em rất hào hứng khi được 
làm dự án “tạo và nuôi tinh thể”, từ việc tự đọc sách giáo khoa, tìm kiếm nguồn tư 
liệu trên internet, tìm kiếm kiến thức môn Hóa Học đến việc tự làm ra các chất rắn 
kết tinh, sáng tạo các sản phẩm từ tinh thể, các em đã hiểu được cấu trúc tinh thể 
và đặc tính của các chất rắn, tự liên hệ bài học và áp dụng ngay vào cuộc sống. Tôi 
nhận thấy với phương pháp học tập này mang lại hiệu quả học tập lớn, kích thích 
niềm say mê khoa học, phát triển được năng lực tự học của học sinh. 
 Trên tinh thần đó, bản thân tôi cùng với các giáo viên trong nhóm vật lý, trường 
THPT Tương Dương 2. Đã tiến hành nghiên cứu và viết đề tài: Bồi dưỡng năng 
lực tự học cho học sinh trường trung học phổ thông Tương Dương 2 thông qua dạy 
học chủ đề “Tạo và nuôi tinh thể” theo giáo dục STEM khi học bài chất rắn kết 
tinh và chất rắn vô định hình – vật lý 10 
2. Mục tiêu nghiên cứu 
- Đối với giáo viên: Nâng cao năng lực tổ chức dạy học theo giáo dục STEM. 
- Đối với học sinh: Phát huy tính tích cực, tự lực, phát triển năng lực tự học và hướng 
nghiệp. 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 
- Đối tượng: HS lớp 10 trường THPT Tương Dương 2. 
 5 
 PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 
1. Cơ sở lý luận về năng lực tự học 
1.1. Khái niệm tự học 
 Tự học là quá trình người học tự thực hiện các nhiệm vụ học tập để chiếm lĩnh 
tri thức khoa học, rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo. Tự học có thể diễn ra cả ở trên lớp 
và ngoài lớp học, theo hoặc không theo chương trình và sách giáo khoa đã được 
ban hành. Đó là một hoạt động mang tính tích cực, chủ động, tự giác nhằm đạt 
được mục tiêu học tập của người học. 
1.2. Khái niệm năng lực tự học 
 Năng lực tự học là khả năng xác định được nhiệm vụ học tập một cách tự giác, 
chủ động; tự đặt được mục tiêu học tập để đòi hỏi sự nỗ lực phấn đấu thực hiện; 
thực hiện các phương pháp học tập hiệu quả; điều chỉnh những sai sót, hạn chế của 
bản thân khi thực hiện các nhiệm vụ học tập thông qua tự đánh giá hoặc lời góp ý 
của giáo viên, bạn bè; chủ động tìm kiếm sự hỗ trợ khi gặp khó khăn trong học tập. 
1.3. Biểu hiện của năng lực tự học của học sinh 
 Khi nghiên cứu về vấn đề tự học của học sinh trong trường phổ thông đã xác 
định năng lực tự học có những biểu hiện: 
 Thái độ khi tự học: Chịu trách nhiệm với việc học tập của bản thân. Dám đối 
mặt với những thách thức, muốn được thay đổi và mong muốn được học. 
 Tính cách khi tự học: Có động cơ học tập, chủ động thể hiện kết quả học tập. 
Tự nhận ra và điều chỉnh các sai sót, hạn chế của bản thân. Luôn hoạt động có mục 
đích, thích học và kiên trì. 
 Kỉ năng khi tự học: Hình thành cách học riêng của bản thân, đánh giá và điểu 
chỉnh được kế hoạch học tập. Đánh giá và lựa chọn được nguồn tài liệu phù hợp 
với mục đích và nhiệm vụ học tập khác nhau. Ghi chép thông tin bằng các hình 
thức phù hợp, thuận lợi cho việc ghi nhớ, sử dụng, bổ sung khi cần thiết. 
2. Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông 
2.1. Khái niệm về giáo dục STEM 
 STEM là viết tắt của từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), 
Engineering (Kĩ thuật), Mathematics (Toán học). Giáo dục STEM về bản chất 
được hiểu trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan 
đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Các kiến thức và kĩ 
năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp HS không chỉ 
hiểu về nguyên lí mà còn có thể thực hành và tạo ra các sản phẩm trong cuộc sống 
hằng ngày. 
 Đối với giáo dục STEM, các kiến thức khoa học, toán học, công nghệ và kĩ 
thuật không chỉ được dạy học theo hướng trang bị kiến thức thông thường mà được 
 7 
 - Hướng tới việc học sinh vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết. 
 - Định hướng thực hành, nghề nghiệp. 
 - Khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh. 
 Giáo dục STEM có thể phân theo các loại hình như sau: 
 - Phân loại theo mục tiêu: STEM phát triển năng lực; STEM hướng nghiệp; 
STEM phát triển thói quen tư duy kĩ thuật. 
 - Phân loại theo nội dung: STEM khuyết; STEM đầy đủ 
 - Phân loại theo phương pháp dạy học: Tự chế tạo sản phẩm đơn giản; Thực 
hành STEM; Dự án STEM; Các gameshow về STEM. 
 - Phân loại theo địa điểm: STEM trong lớp học; Câu lạc bộ STEM; Trung tâm 
STEM; Trải nghiệm thực tế STEM. 
 - Phân loại theo phương tiện: STEM tái chế; STEM robotic; STEM trong 
phòng thí nghiệm 
2.3. Quy trình xây dựng bài học STEM 
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học 
Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình 
gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng 
của kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn chủ đề bài học. 
 Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết 
Sau khi lựa chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao 
cho HS thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó HS phải học được những kiến 
thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã lựa chọn hoặc vận dụng 
những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học. 
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị và giải pháp giải quyết vấn đề 
Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết (sản phẩm cần chế tạo) cần xác định rõ 
tiêu chí của giải pháp, sản phẩm. 
 Các tiêu chí này phải hướng tới việc định hướng quá trình học tập và vận dụng 
kiến thức nền của HS chứ không nên tập trung đánh giá sản phẩm vật chất. 
 Bước 4: Thiết kế tiến trình tố chức hoạt động 
 Tiến trình tổ chức hoạt động học được thiết kế theo các phương pháp, kĩ thuật dạy 
học tích cực với 5 hoạt động học. Mỗi hoạt động được thiết kế rõ ràng về mục đích, 
nội dung và sản phẩm học tập mà HS phải hoàn thành. Các hoạt động này có thể được 
tổ chức cả trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng). 
2.4. Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trường trung học 
Mỗi bài học STEM thường được tổ chức theo 5 hoạt động như sau: 
 9