Sáng kiến kinh nghiệm Thiết kế, chế tạo trò chơi và tổ chức dạy học dự án về giáo dục Stem chủ đề Động lượng, định luật bảo toàn động lượng

 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN 
 TRƯỜNG THPT ANH SƠN I 
 TÊN ĐỀ TÀI: 
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TRÒ CHƠI THÔNG QUA DẠY HỌC DỰ ÁN 
BÀI: ĐỘNG LƯỢNG, ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 
 Môn: VẬT LÝ 10 
 TÁC GIẢ: 
 Đặng Đình Hợp 
 Đơn vị công tác: Trường THPT Anh Sơn I 
 Anh Sơn, tháng 4 năm 2022 
 1 chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng nề kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, 
đánh giá năng lực vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề. Chính định hướng chỉ đạo 
đổi mới đó mà Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn 
diện giáo dục và đào tạo nói rõ: “ 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”. 
 Vật lý là môn học thực nghiệm, được nhiều học sinh đánh giá "Là môn học 
khó và khô khan ... và hầu như giáo viên dạy Vật lý thì rất cứng nhắc trong quá 
trình truyền thụ kiến thức". 
 Bản thân tôi thấy học sinh nhận xét có phần rất chính xác, vì vậy trong nhiều 
năm trăn trở tôi đã rất cố gắng trong việc thay đổi phương pháp dạy- học nhằm 
gây hứng thú cho học sinh và các tiết học cho học sinh thiết kế, chế tạo các trò 
chơi cho các tiết học được gọi là "Khô khan" đó. 
 Trên đây là những lý do tôi quyết định chọn đề tài" Thiết kế, chế tạo trò 
chơi và tổ chức dạy học dự án về giáo dục Stem chủ đề: Động lượng, định luật 
bảo toàn động lượng” (4 tiết – Vật lý 10) 
 2. Mục đích nghiên cứu 
 Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về mặt lý luận và thực tiễn, đề xuất một số 
kinh nghiệm dạy học chủ đề: Động lượng, định luật bảo toàn động lượng bằng 
dạy học dự án về giáo dục stem để đổi mới phương pháp dạy học, góp phần nâng 
cao chất lượng giáo dục tại các nhà trường và đặc biệt là giúp học sinh các trường 
miền núi đang thiểu nhiều dụng cụ thí nghiệm nắm vững kiến thức vật lý, có hứng 
thú trong các tiết học. 
 3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 
 Hình thức tổ chức dạy học thông qua thiết kế chủ đề STEM bài Động lượng, 
định luật bảo toàn động lượng trong dạy học Vật lý 10 THPT 
 4. Điểm mới trong kết quả nghiên cứu 
 - Nghiên cứu được cơ sở lý luận và thực tiễn, lựa chọn và thiết kế hoạt động 
dạy học chủ đề HĐ STEM trong dạy học Vật lý 10 - THPT 
 - Vận dụng quy trình thiết kế chủ đề HĐ STEM trong dạy học Vật lý 10 
THPT. 
 - Thử nghiệm thành công hình thức tổ chức dạy học dự án bằng hoạt động 
giáo dục STEM gắn với một chủ đề trong chương trình Vật lý 10 - THPT. 
 - Phát triển các năng lực sẵn có của người học đồng thời giúp các em khám 
phá các năng lực tiềm ẩn thông qua việc thực hiện các nhiệm vụ học tập. 
 - Phát huy tính tích cực, chủ động và khả năng sáng tạo trong quá trình học 
tập của học sinh nhằm tạo ra các sản phẩm có giá trị thực tiễn trong học tập. 
 - Giáo dục năng lực số cho học sinh trong quá trình thiết kế, chế tạo sản 
phẩm. 
 3 
 * Mối liên hệ tương tác giữa các lĩnh vực trong giáo dục STEM 
 Công nghệ (T) Toán (M) 
 sử dụng trong 
 sử dụng trong Thúc đẩy thúc đẩy 
 Kỹ thuật (E) dẫn đến Khoa học (S) 
 vận dụng 
 liên quan nghiên cứu liên quan nghiên cứu 
Sáng chế Cải tạo thế giới 
 Phương pháp Khám phá, giải 
 khoa học thích thế giới 
 Hình 1. Mối liên quan của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học 
 1.3. Giáo dục STEM 
 Như vậy, giáo dục STEM 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, qua đó phát triển cho học sinh năng lực phát 
 hiện và giải quyết vấn đề cùng với những năng lực khác tương ứng, đáp 
 ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế – xã hội. 
 1.4. Các mức độ áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông: 
 - Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM 
 Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo 
 cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá 
 trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt 
 động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo 
 dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập. 
 - Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM 
 Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các thí nghiệm, 
 ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý 
 nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, 
 nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút 
 sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM. 
 - Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật 
 Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa 
 học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật. Hoạt động này không 
 5 các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, 
 xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí 
 của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản 
 phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với học sinh; đồng thời, tiêu chí đó buộc 
 học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản 
 phẩm cần làm. 
 Mục đích Nội dung Sản phẩm hoạt động Tổ chức hoạt động 
Phát hiện Tìm hiếu về -Phiếu học tập ghi chép -GV giới thiệu vấn đề cho 
như hiện thông tin về hiện tượng, học sinh, giao các nhiệm 
cầu/vấn đề; tượng/vấn đề sản phẩm, công nghệ,.. vụ học tập để tìm hiểu vấn 
xác định đánh giá về - Câu hỏi về hiện tượng, đề. 
tiêu chí sản hiện tượng, sản phẩm, công nghệ... -HS thực hiện nhiệm vụ 
phẩm. sản phẩm, (thông qua thực tế, tài liệu 
 công nghệ - Phiếu báo cáo kết quả 
 hoạt động nhóm. học tập, vi deo, trao đổi cá 
 nhân/nhóm) 
 -GV tổ chức báo cáo, thảo 
 luận; HS phát hiện/phát 
 biểu vấn đề. 
 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp 
 Trong hoạt động này, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới 
sự hướng dẫn của giáo viên. Trong bài học STEM sẽ không còn các "tiết học" 
thông thường mà ở đó giáo viên "giảng dạy" kiến thức mới cho học sinh. Thay vào 
đó, học sinh phải tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết 
kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi học sinh hoàn thành bản thiết kế thì 
đồng thời học sinh cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học 
tương ứng. 
 Mục đích Nội dung Sản phẩm hoạt động Tổ chức hoạt động 
Hình thành Nghiên cứu Các mức độ hoàn thành GV giao nhiệm vụ học 
kiến thức nội dung nội dung (xác định, ghi tập: đọc/nghe/nhìn/thực 
mới; đề SGK, tài được thông tin, dữ liệu, hiện...để xác định và ghi 
xuất giải liệu, thực giải thích, kiến thức mới, nhận thông tin, dữ liệu, 
pháp cho hiện thí giải pháp/thiết kế. giải thích kiến thức mới. 
vấn đề cần nghiệm để -HS nghiên cứu tài liệu 
tìm hiểu. hình thành hướng dẫn, SGK làm thí 
 kiến thức nghiệm; GV tổ chức báo 
 mới và đề cáo và thảo luận. 
 xuất giải 
 pháp/thiết -GV điều hành và chốt 
 7 Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh 
 Trong hoạt động này, học sinh được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã 
hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện. 
 Mục đích Nội dung Sản phẩm hoạt động Tổ chức hoạt động 
Trình bày, Trình bày và Dụng cụ/thiết bị/mô -GV giao nhiệm vụ học 
chia sẻ, thảo luận sản hình/đồ vật đã được chế tập: trình bày và vận hành 
đánh giá phẩm tạo kèm với bản trình bày thử sản phẩ- HS báo cáo, 
sản phẩm báo cáo. thảo luận (bài báo cáo, 
nghiên cứu trình chiếu, vi deo, sản 
 phẩm,..) theo cá hình thức 
 phù hợp; GV đánh giá, 
 kết luận, cho điểm và định 
 hướng tiếp tục hoàn thiện. 
 1.7. Cơ sở khoa học của dạy học môn Vật lý theo định hướng giáo 
dục STEM 
 1.7.1. Khả năng vận dụng tổ chức dạy học STEM trong dạy học Vật lý 
ở trường trung học phổ thông 
 Vật lý (VL) là môn khoa học thực nghiệm tích hợp nhiều lĩnh vực khoa học 
 và gắn với nhiều hoạt động thực tiễn. Kiến thức môn học liên quan đến các môn 
 khoa học khác như Công nghệ và Toán học... Khi đặt ra các vấn đề thực tiễn có 
 trong chương trình cần giải quyết, làm phát sinh kích thích hứng thú học tập của 
 học sinh, từ đó giáo viên có thể khai thác để yêu cầu học sinh tìm tòi các giải pháp 
 và cách làm, nhằm tạo ra các sản phẩm có giá trị. Thông qua hình thức học tập 
 này, học sinh tự mình tìm hiểu và lĩnh hội tri thức khoa học. Như vậy ,những vấn 
 đề khoa học và thực tiễn của bộ môn là cơ sở để lựa chọn và xây dựng một số chủ 
 đề STEM trong dạy học. 
 Học sinh THPT có tính độc lập, tính hợp tác cao, có thể sử dụng thành thạo 
 các công cụ (các phần mềm thí nghiệm Vật lý, internet...) và biết tìm kiếm tài liệu 
 để thực hiện nhiệm vụ. Mặt khác, ở độ tuổi này, các em có tính hiếu kì, đam mê 
 tìm tòi khám phá và thể hiện mình. Đặc điểm này là điều kiện rất thuận lợi để áp 
 dụng hình thức tổ chức dạy học STEM vào giảng dạy Vật lý ở trường THPT. 
 1.7.2. Cơ sở của việc vận dụng tổ chức dạy học STEM trong dạy học một số 
chủ đề trong chương trình Vật lý 10 THPT 
 Chương trình Vật lý lớp 10 –THPT - Sách giáo khoa vật lý 10, bao gồm 7 
 chương: Chương I – Động học chất điểm Chương II – Động lực học chất điểm 
 Chương III – Cân bằng và chuyển động của vật rắn Chương lV – Các định luật bảo 
 toàn Chương V – Chất khí Chương VI – Cơ sở của nhiệt động lực học Chương VII 
 – Chất rắn và chất lỏng 
 9 1.8.3. Tầm quan trọng của dạy học dự án đối với học sinh. 
 - Thiết lập mối liên hệ giữa nội dung học tập với cuộc sống ngoài học 
đường,hướng tới các vấn đề của thực tiến nghề nghiệp. 
 - Phát triển những kỹ năng phát hiện và giải quyết các vấn đề thực tiến. 
 - Tạo cơ hội cho học sinh tự tìm hiểu chính mình, tự khắng định mình. 
 - Phát triển những kỹ năng sống. 
 - Phát triển kỹ năng tư duy bậc cao (phân tích, so sánh, tổng hợp, đánh giá, 
sáng tạo) 
 - Tạo điều kiện cho nhiều phong cách, khả năng học tập khác nhau, tạo môi 
trường cho sự hỗ trợ, thúc đẩy lẫn nhau của học sinh vì sự phát triển toàn diện, 
nhiệm vụ học tập tới tất cả mọi học sinh. 
 1.8.4. Tiến trình dạy học dự án chủ đề STEM hướng nghiệp cho học sinh 
phổ thông 
 Giải đoạn 1: Chuẩn bị chủ đề STEM 
 Xuất phát từ thực tiễn nghề nghiệp, nội dung kiến thức khoa học phổ thông và 
nhu cầu hướng nghiệp của học sinh, GV triển khai các chủ đề STEM phù hợp, hấp 
dẫn. Đưa HS vào tiến trình tìm tòi nghiên cứu, Gv xây dựng bộ câu hỏi định hướng 
để hình thành cho HS ý tưởng của chủ đề STEM. 
 Giai đoạn 2: Thực hiện chủ đề STEM 
 + Hoạch định chủ đề: Hoạch định là tiến trình trong đó nhóm HS xác định 
và lựa chọn mục tiêu chuyên biệt của chủ đề cụ thể, vạch ra những hành động cần 
thiết nhằm đạt được miêu tiêu đề ra. Nhóm HS cùng với GV tiến hành thảo luận để 
đưa ra tiêu chí đánh giá rõ ràng, phù hợp với mục tiêu chủ đề. 
 + Lập tiến độ chủ đề: Tiến độ thực hiện là mức độ tiến triển của chủ đề 
trong một khoảng thời gian nhất định. Việc lập tiến độ chủ đề giúp HS và GV theo 
dõi thực hiện chủ đề được tiến hành như thể nào, gặp khó khăn gì,...Từ đó giúp 
nhóm Hs tổ chức, kiếm soát và kết thúc chủ đề một cách có hiệu quả. 
 + Tổ chức thực hiện chủ đề: Trên cơ sở các hoạch định và tiến độ thục hiện, 
các thành viên thực hiện nhiệm vụ được phân công. Dưới sự chủ trì của nhóm 
trưởng, nhóm phải họp định kỳ để thảo luận, đánh giá từng giai đoạn thực hiện 
trong tiến độ.Biên bản các cuộc họp của nhóm làm căn cứ đánh giá mức độ hoàn 
thành nhiệm vụ và đóng góp của mỗi thành viên để hoàn thành chủ đề STEM. 
 + Giám sát chủ đề: Thư ký nhóm chính là giám sát viên trực tiếp và xuyên 
suốt trong quá trình thực hiện chủ đề. Bên cạnh đó, luôn phải có sự giám sát của 
GV nhằm kịp thời hướng dẫn , điều chính hướng đi phù hợp, sáng tạo của HS. 
 Giai đoạn 3: Kết thúc chủ đề STEM: 
 11