Xây dựng và thực hiện chủ đề dạy học STEM cho các định luật bảo toàn vật lý lớp 10 THPT

Tài liệu nghiên cứu Skkn xây dựng và thực hiện một số chủ đề dạy học stem phần các định luật bảo toàn vật lí 10 thpt, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

Trường đại học

Trường THPT Thanh Chương 1

Chuyên ngành

Vật lý

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đề tài nghiên cứu

2022

69
4
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

PHẦN I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1. PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1.1. Cơ sở lí luận về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông đáp ứng với chương trình GDPT mới

1.2. Xây dựng và thực hiện bài học STEM

1.2.1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM

1.3. Các bước phân tích hoạt động học của học sinh

1.4. Giáo dục STEM trong dạy học môn Vật lí

1.5. Cơ sở thực tiễn của dạy học Vật lý theo định hướng STEM ở một số trường phổ thông

1.6. Thực trạng tổ chức dạy học môn Vật lý theo định hướng STEM ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Thanh Chương. Nguyên nhân và khó khăn của thực trạng dạy học Vật lý ở trường THPT theo định hướng STEM

1.7. Xây dựng và thực hiện một số chủ đề dạy học STEM phần các định luật bảo toàn Vật lí 10 THPT

1.7.1. Mô tả chủ đề

1.7.2. Tiến trình dạy học

1.7.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm

1.7.4. Một số kết quả đạt được khi tổ chức dạy học các chủ đề STEM phần các định luật bảo toàn Vật lí 10 THPT

Tài liệu tham khảo

skkn

Tóm tắt

I. Giáo án dạy học STEM và các Định luật Bảo toàn Vật lý lớp 10

Phần này tập trung phân tích giáo án dạy học STEM liên quan đến các định luật bảo toàn trong chương trình Vật lý lớp 10. Giáo dục STEM nhấn mạnh vào việc tích hợp Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật), Mathematics (Toán học) để giải quyết vấn đề thực tiễn. Trong ngữ cảnh này, định luật bảo toàn năng lượng lớp 10, định luật bảo toàn động lượng lớp 10, định luật bảo toàn momen động lượng lớp 10, định luật bảo toàn điện tích lớp 10, và định luật bảo toàn khối lượng lớp 10 sẽ được ứng dụng. Mục tiêu là giúp học sinh không chỉ hiểu lý thuyết mà còn vận dụng kiến thức để thiết kế, chế tạo và thử nghiệm các sản phẩm. Phương pháp dạy học STEM tập trung vào việc học tập chủ động, trải nghiệm thực tiễn và giải quyết vấn đề. Mô hình dạy học STEM hiệu quả cần được thiết kế để tối đa hóa sự tham gia và học tập của học sinh.

1.1. Ứng dụng Định luật Bảo toàn Năng lượng trong Dạy học STEM

Một ví dụ điển hình là thiết kế một bài học về định luật bảo toàn năng lượng lớp 10. Học sinh có thể được giao nhiệm vụ thiết kế một hệ thống năng lượng tái tạo nhỏ, ví dụ như một mô hình tua-bin gió hoặc pin mặt trời. Quá trình này sẽ giúp học sinh vận dụng định luật bảo toàn năng lượng để hiểu cách năng lượng được chuyển đổi và bảo toàn trong hệ thống. Họ phải nghiên cứu các nguyên tắc vật lý, chọn lựa vật liệu phù hợp, thiết kế và chế tạo mô hình, sau đó thử nghiệm và đánh giá hiệu quả của mô hình. Đây là một ví dụ về dạy học tích hợp STEM, kết hợp kiến thức vật lý với công nghệ, kỹ thuật và toán học. Bài tập định luật bảo toàn vật lý lớp 10 nên được thiết kế sao cho phù hợp với các dự án thực hành, giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn về các khái niệm lý thuyết. Thí nghiệm định luật bảo toàn vật lý lớp 10 đóng vai trò quan trọng trong việc củng cố kiến thức và kỹ năng thực hành của học sinh. Chuẩn kiến thức kỹ năng vật lý lớp 10 cần được xem xét để đảm bảo bài học đáp ứng các yêu cầu của chương trình.

1.2. Ứng dụng các Định luật Bảo toàn khác trong Dạy học STEM

Tương tự, định luật bảo toàn động lượng lớp 10, định luật bảo toàn momen động lượng lớp 10, và định luật bảo toàn điện tích lớp 10 cũng có thể được tích hợp vào các hoạt động dạy học STEM. Ví dụ, định luật bảo toàn động lượng có thể được minh họa qua việc thiết kế một trò chơi mô phỏng va chạm giữa các vật thể. Học sinh sẽ cần áp dụng kiến thức toán học để tính toán động lượng trước và sau va chạm, đồng thời sử dụng kỹ thuật để chế tạo mô hình va chạm. Đối với định luật bảo toàn momen động lượng, học sinh có thể thiết kế một con quay hồi chuyển. Vật lý lớp 10 nâng cao có thể cung cấp thêm kiến thức để học sinh hiểu sâu hơn về các định luật này. Việc thiết kế các bài tập định luật bảo toàn vật lý lớp 10 phải linh hoạt, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Ôn tập vật lý lớp 10 nên bao gồm cả phần thực hành để học sinh củng cố kiến thức. Ứng dụng STEM trong vật lý lớp 10 nên được xem xét một cách toàn diện, đảm bảo sự cân bằng giữa lý thuyết và thực hành.

1.3. Đánh giá hiệu quả của mô hình dạy học STEM

Giáo án định luật bảo toàn vật lý lớp 10 cần được thiết kế cẩn thận để đạt hiệu quả cao. Các định luật bảo toàn trong cơ họccác định luật bảo toàn trong điện học cần được trình bày một cách rõ ràng và dễ hiểu. Việc đánh giá hiệu quả của mô hình dạy học STEM cần dựa trên nhiều tiêu chí, bao gồm sự hiểu biết của học sinh về các định luật bảo toàn, kỹ năng thiết kế, chế tạo và giải quyết vấn đề, cũng như thái độ tích cực đối với việc học tập. Dạy học tích hợp STEM nên được đánh giá dựa trên sự phát triển toàn diện của học sinh, không chỉ về kiến thức mà còn về kỹ năng và thái độ. Cơ sở lý luận về giáo dục STEM cung cấp nền tảng lý thuyết cho việc thiết kế và đánh giá các bài học. Project-based learning STEM là một phương pháp dạy học hiệu quả, khuyến khích học sinh chủ động tìm tòi và khám phá.

31/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu. Có câu hỏi/bài tập vận Hệ thống câu hỏi/bài Hệ thống câu hỏi/bài tập dụng trực tiếp những tập được lựa chọn được lựa chọn thành hệ kiến thức mới học thành hệ thống; mỗi thống, gắn với tình huống nhưng chưa nêu rõ lí câu hỏi/bài tập có mục thực tiễn; mỗi câu hỏi/bài do, mục đích của mỗi đích cụ thể, nhằm rèn tập có mục đích cụ thể, câu hỏi/bài tập. luyện các kiến thức/kĩ nhằm rèn luyện các kiến năng cụ thể. thức/ kĩ năng cụ thể.

13 skkn Có yêu cầu học sinh Nêu rõ yêu cầu và mô Hướng dẫn để học sinh liên hệ thực tế/bổ sung tả rõ sản phẩm vận tự xác định vấn đề, nội thông tin liên quan dụng/mở rộng mà học dung, hình thức thể hiện nhưng chưa mô tả rõ sinh phải thực hiện. của sản phẩm vận sản phẩm vận dụng/ dụng/mở rộng. mở rộng mà học sinh phải thực hiện. Mức độ rõ Mục tiêu của mỗi hoạt Mục tiêu và sản phẩm Mục tiêu, phương thức ràng của động học và sản phẩm học tập mà học sinh hoạt động và sản phẩm mục tiêu, học tập mà học sinh phải hoàn thành trong học tập mà học sinh phải nội dung, phải hoàn thành trong mỗi hoạt động học hoàn thành trong mỗi kĩ thuật tổ mỗi hoạt động đó được mô tả rõ ràng; hoạt động được mô tả rõ chức và được mô tả rõ ràng phương thức hoạt ràng; phương thức hoạt sản phẩm nhưng chưa nêu rõ động học được tổ động học được tổ chức cần đạt phương thức hoạt chức cho học sinh cho học sinh thể hiện được của động của học sinh/ được trình bày rõ được sự phù hợp với sản mỗi nhiệm nhóm học sinh nhằm ràng, cụ thể, thể hiện phẩm học tập và đối vụ học tập.

hoàn thành sản phẩm được sự phù hợp với tượng học sinh. sản phẩm học tập cần hoàn thành. Mức độ Thiết bị dạy học và Thiết bị dạy học và Thiết bị dạy học và học phù hợp học liệu thể hiện được học liệu thể hiện liệu thể hiện được sự phù của thiết bị sự phù hợp với sản được sự phù hợp với hợp với sản phẩm học dạy học và phẩm học tập mà học sản phẩm học tập mà tập mà học sinh phải học liệu sinh phải hoàn thành học sinh phải hoàn hoàn thành; cách thức được sử nhưng chưa mô tả rõ thành; cách thức mà mà học sinh hành động dụng để tổ cách thức mà học sinh học sinh hành động (đọc/viết/nghe/nhìn/ chức các hành động với thiết bị (đọc/viết/nghe/nhìn/ thực hành) với thiết bị hoạt động dạy học và học liệu thực hành) với thiết dạy học và học liệu đó học của đó. bị dạy học và học được mô tả cụ thể, rõ học sinh.

liệu đó được mô tả ràng, phù hợp với kĩ cụ thể, rõ ràng. thuật học tích cực được sử dụng. Mức độ Phương thức đánh giá Phương án kiểm tra, Phương án kiểm tra, hợp lí của sản phẩm học tập mà đánh giá quá trình đánh giá quá trình hoạt phương án học sinh phải hoàn hoạt động học và sản động học và sản phẩm kiểm tra, thành trong mỗi hoạt phẩm học tập của học học tập của học sinh đánh giá động học được mô tả sinh được mô tả rõ, được mô tả rõ, trong đó trong quá nhưng chưa có trong đó thể hiện rõ thể hiện rõ các tiêu chí trình tổ phương án kiểm tra các tiêu chí cần đạt cần đạt của các sản phẩm 14 skkn chức hoạt trong quá trình hoạt của các sản phẩm học học tập trung gian và sản động học động học của học sinh. tập trong các hoạt phẩm học tập cuối cùng của học động học của các hoạt động học.

Giáo viên cũng có thể sử dụng bảng kiểm tra sau để tự rà soát xem kế hoạch dạy học mình xây dựng đã đầy đủ theo các yêu cầu của giáo dục STEM chưa. Một kế hoạch dạy học đáp ứng yêu cầu sẽ cung cấp nhiều cơ hội để phát triển năng lực phẩm chất của học sinh. Bảng kiểm đánh giá kế hoạch dạy học chủ đề STEM môn học STT Các tiêu chí Có Không Những tiêu chí chung 1 Chủ đề có tính thực tiễn Có mục tiêu rõ ràng, phù hợp, có thể quan sát, đánh giá được và 2 thống nhất với công cụ đánh giá Phương tiện đầy đủ và tường minh. Sử dụng phương tiện phù hợp lứa 3 tuổi Mô tả sự huy động kiến thức liên 4 môn trong chủ đề phù hợp Các lưu ý an toàn được trình bày rõ 5 ràng Các yêu cầu phù hợp nhận thức của học sinh.

Bài học hướng tới mọi 6 đối tượng học sinh Có đầy đủ danh mục tài liệu tham 7 khảo Hoạt động 1: Xác định vấn đề Tình huống mô tả hợp lí, gắn với thực tiễn, tạo hứng thú đối với học 8 sinh Tạo cơ hội cho học sinh được thảo 9 luận/ đặt câu hỏi 15 skkn Vấn đề từ hoạt động 1 gắn kết với việc nghiên cứu kiến thức nền 10 trong hoạt động 2 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Có đưa ra các hướng dẫn/ định 11 hướng học tập rõ ràng Có yêu cầu học sinh tiến hành hoạt 12 động tìm tòi khám phá Có chuẩn bị các phiếu học tập, phiếu đáp án đầy đủ giúp học sin 13 chiếm lĩnh các khái niệm hoặc kĩ năng mới Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Có ít nhất một giải pháp (thiết kế) 14 mẫu được giáo viên chuẩn bị sẵn Có đánh giá hiểu biết của học sinh về kiến thức, kĩ năng cũng như 15 năng lực hợp tác và giao tiếp Giáo viên và học sinh thống nhất 16 tiêu chí và mô tả rõ ràng Việc bảo vệ các giải pháp phải dựa 17 trên các kiến thức nền đã được học Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá Có hoạt động tổ chức cách chia nhóm, cách phân công nhiệm vụ 18 trong từng nhóm Có hướng dẫn một cách tường minh vận dụng quá trình thiết kế kĩ 19 thuật trong xây dựng sản phẩm Có hướng dẫn cách học sinh ghi chép hồ sơ học tập, vlog, chụp 20 ảnh. các minh chứng để thể hiện 16 skkn tiến trình thiết kế kĩ thuật cũng như các biểu hiện năng lực của học sinh Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Có tiêu chí đánh giá thuyết trình sản phẩm bám sát vào mục tiêu dạy 21 hoc chủ đề Cách tổ chức linh hoạt, phù hợp với sản phẩm của học sinh trong 22 chủ đề Có hoạt động để giúp học sinh phát 23 triển sản phẩm b) Việc đánh giá về hoạt động của giáo viên và học sinh được thực hiện dựa trên thực tế dự giờ theo các tiêu chí dưới đây. – Hoạt động của giáo viên: Mức độ Tiêu chí Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức độ sinh Câu hỏi/lệnh rõ ràng Câu hỏi/lệnh rõ ràng về Câu hỏi/lệnh rõ ràng động, hấp dẫn về mục tiêu, sản phẩm mục tiêu, sản phẩm học về mục tiêu, sản học sinh của học tập phải hoàn tập, phương thức hoạt phẩm học tập, phương pháp và thành, đảm bảo cho động gắn với thiết bị dạy phương thức hoạt hình thức phần lớn học sinh học và học liệu được sử động gắn với thiết bị chuyển giao nhận thức đúng nhiệm dụng; đảm bảo cho hầu dạy học và học liệu nhiệm vụ học vụ phải thực hiện. hết học sinh nhận thức được sử dụng; đảm tập.

đúng nhiệm vụ và hăng bảo cho 100% học hái thực hiện. sinh nhận thức đúng nhiệm vụ và hăng hái thực hiện. Khả năng theo Theo dõi, bao quát Quan sát được cụ thể quá Quan sát được một dõi, quan sát, được quá trình hoạt trình hoạt động trong cách chi tiết quá phát hiện kịp động của các nhóm từng nhóm học sinh; chủ trình thực hiện thời những khó học sinh; phát hiện động phát hiện được khó nhiệm vụ đến từng khăn của học được những nhóm học khăn cụ thể mà nhóm học sinh; chủ động sinh. sinh yêu cầu được học sinh gặp phải trong phát hiện được khó giúp đỡ hoặc có biểu quá trình thực hiện khăn cụ thể và hiện đang gặp khó nhiệm vụ.

nguyên nhân mà khăn. từng học sinh đang 17 skkn gặp phải trong quá trình thực hiện nhiệm vụ. Mức độ phù Đưa ra được những Chỉ ra cho học sinh Chỉ ra cho học sinh hợp, hiệu quả gợi ý, hướng dẫn cụ những sai lầm có thể đã những sai lầm có thể của các biện thể cho học sinh/nhóm mắc phải dẫn đến khó đã mắc phải dẫn đến pháp hỗ trợ và học sinh vượt qua khó khăn; đưa ra được những khó khăn; đưa ra khuyến khích khăn và hoàn thành định hướng khái quát để được những định học sinh hợp được nhiệm vụ học tập nhóm học sinh tiếp tục hướng khái quát; tác, giúp đỡ được giao. hoạt động và hoàn thành khuyến khích được nhau khi thực nhiệm vụ học tập được học sinh hợp tác, hỗ hiện nhiệm vụ giao.

trợ lẫn nhau để hoàn học tập. thành nhiệm vụ học tập được giao. Mức độ hiệu Có câu hỏi định hướng Lựa chọn được một số Lựa chọn được một quả hoạt động để học sinh tích cực sản phẩm học tập của số sản phẩm học tập của giáo viên tham gia nhận xét, học sinh/nhóm học sinh điển hình của học trong việc tổng đánh giá, bổ sung, để tổ chức cho học sinh sinh/nhóm học sinh hợp, phân tích, hoàn thiện sản phẩm nhận xét, đánh giá, bổ để tổ chức cho học đánh giá kết học tập lẫn nhau trong sung, hoàn thiện lẫn sinh nhận xét, đánh quả hoạt động nhóm hoặc toàn lớp; nhau; câu hỏi định giá, bổ sung, hoàn và quá trình nhận xét, đánh giá về hướng của giáo viên thiện lẫn nhau; câu thảo luận của sản phẩm học tập giúp hầu hết học sinh hỏi định hướng của học sinh. được đông đảo học tích cực tham gia thảo giáo viên giúp hầu sinh tiếp thu, ghi nhận.

luận; nhận xét, đánh giá hết học sinh tích cực về sản phẩm học tập tham gia thảo luận, được đông đảo học sinh tự đánh giá và hoàn tiếp thu, ghi nhận. thiện được sản phẩm học tập của mình và của bạn. – Hoạt động của học sinh: Mức độ Tiêu chí Mức 1 Mức 2 Mức 3 Khả năng tiếp Nhiều học sinh tiếp Hầu hết học sinh tiếp Tất cả học sinh tiếp nhận và sẵn nhận đúng nhiệm vụ và nhận đúng và sẵn sàng nhận đúng và hăng hái, sàng thực hiện sẵn sàng bắt tay vào thực hiện nhiệm vụ, tự tin trong việc thực nhiệm vụ học thực hiện nhiệm vụ tuy nhiên còn một vài hiện nhiệm vụ học tập tập của tất cả được giao, tuy nhiên vẫn học sinh bộc lộ thái độ được giao.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Chủ đề dạy học STEM về các định luật bảo toàn vật lý lớp 10" tập trung vào việc áp dụng phương pháp giáo dục STEM trong giảng dạy các định luật bảo toàn vật lý cho học sinh lớp 10. Nội dung bài viết nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kết hợp lý thuyết với thực hành, giúp học sinh không chỉ hiểu sâu về các định luật mà còn phát triển kỹ năng tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề. Việc áp dụng phương pháp STEM không chỉ làm cho bài học trở nên thú vị hơn mà còn khuyến khích học sinh sáng tạo và chủ động trong việc học tập.

Để mở rộng thêm kiến thức về cách tổ chức dạy học và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh, bạn có thể tham khảo bài viết "Luận án tiến sĩ tổ chức dạy học chương các định luật bảo toàn vật lí 10 thpt theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh". Ngoài ra, nếu bạn quan tâm đến việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề qua các bài tập quang học, hãy xem bài viết "Luận văn thạc sĩ xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương mắt các dụng cụ quang vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh". Cuối cùng, để tìm hiểu thêm về việc thiết kế chủ đề giáo dục STEM, bạn có thể đọc bài viết "Skkn thiết kế chủ đề giáo dục stem nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng cho học sinh khi dạy học bài phân bón hóa học". Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn sâu sắc hơn về việc áp dụng STEM trong giáo dục vật lý.