Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Hồ Kim Yến (ngành Sư phạm Vật Lí, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2023) tập trung vào việc đổi mới phương pháp giảng dạy vật lí ở cấp trung học phổ thông theo định hướng giáo dục STEM, nhằm đáp ứng các yêu cầu cốt lõi của Chương trình giáo dục phổ thông (GDPT) môn Vật Lí năm 2018 ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT.

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn

  • Yêu cầu đổi mới giáo dục theo Chương trình GDPT 2018: Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí 2018 chú trọng việc rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn, phát triển năng lực khoa học tự nhiên và định hướng nghề nghiệp. Phương pháp dạy học truyền thụ một chiều truyền thống bộc lộ hạn chế khi đặt học sinh ở vị trí thụ động, chưa tạo điều kiện hình thành và bồi dưỡng các năng lực thiết yếu của công dân thời đại số như giải quyết vấn đề, sáng tạo, làm việc nhóm và giao tiếp hợp tác.
  • Chủ trương thúc đẩy giáo dục STEM: Căn cứ Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04 tháng 05 năm 2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó yêu cầu thúc đẩy giáo dục khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông.
  • Thực trạng học sinh lựa chọn khối ngành khoa học tự nhiên: Theo ghi nhận từ thực tiễn và nghiên cứu của Lâm & Nam (2022), số lượng học sinh lựa chọn các môn khoa học tự nhiên có sự suy giảm đáng kể so với các ngành xã hội, dẫn đến nguy cơ thiếu hụt nguồn nhân lực khoa học - kỹ thuật. Giáo dục STEM được xác định là giải pháp kéo lý thuyết lại gần với thực tiễn, tạo hứng thú học tập thông qua các ứng dụng đời sống.
  • Tính thực tiễn của mạch kiến thức "Dòng điện, mạch điện": Mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" trong chương trình Vật Lí lớp 11 cung cấp nền tảng lý thuyết cơ bản (cường độ dòng điện, định luật Ohm, công suất, năng lượng điện) gắn liền mật thiết với đời sống sinh hoạt, sản xuất và kỹ thuật.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

  • Mục tiêu nghiên cứu: Thiết kế bài dạy một số kiến thức trong mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" theo mô hình giáo dục STEM thuộc Chương trình GDPT môn Vật Lí 2018 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh.
  • Nhiệm vụ nghiên cứu:
    1. Nhiệm vụ 1: Xây dựng cơ sở lý luận cho đề tài (nghiên cứu lý thuyết về mô hình giáo dục STEM và cơ sở lý luận về bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh).
    2. Nhiệm vụ 2: Xây dựng nội dung dạy học (phân tích mạch kiến thức "Dòng điện, mạch điện" Vật lí 11; xây dựng ý tưởng chủ đề STEM; thiết kế tiến trình dạy học, hệ thống tài liệu hỗ trợ, phiếu học tập và công cụ kiểm tra, đánh giá kết quả học tập).
    3. Nhiệm vụ 3: Lấy ý kiến chuyên gia (khảo sát ý kiến đánh giá từ các giáo viên đang giảng dạy môn Vật Lí tại các trường trung học trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh để kiểm chứng tính khả thi và rút ra kết luận).

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu và giả thuyết khoa học

  • Đối tượng nghiên cứu: Quá trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 11 thông qua dạy học STEM.
  • Phạm vi nghiên cứu: Quá trình tổ chức dạy học một số kiến thức Vật lí theo mô hình giáo dục STEM thuộc mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" (cụ thể là chủ đề chế tạo thiết bị bắt muỗi).
  • Giả thuyết khoa học: Nếu xây dựng và tổ chức dạy học cho học sinh theo mô hình giáo dục STEM một số kiến thức trong mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" theo Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật Lí 2018 thì sẽ bồi dưỡng được năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình sử dụng

Khóa luận vận dụng hệ thống văn bản quy phạm, tài liệu hướng dẫn chuyên môn và các khung lý thuyết giáo dục:

  • Văn bản quản lý và định hướng chuyên môn: Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ban hành Chương trình GDPT 2018; Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ; Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH về việc triển khai giáo dục STEM trong giáo dục trung học; Công văn số 5512/BGDĐT-GDTrH của Bộ Giáo dục và Đào tạo.
  • Lý thuyết về giáo dục STEM: Quan niệm tích hợp liên ngành giữa Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật), và Math (Toán học) theo tiếp cận của Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF), nghiên cứu của Lê Xuân Quang (2017), Vũ Phương Liên và Nguyễn Thanh Nga (2019, 2020).
  • Chu trình STEM và quy trình thiết kế kỹ thuật: Vận dụng chu trình thiết kế kỹ thuật gồm 8 bước chuyển hóa thành tiến trình bài học STEM 5 hoạt động theo hướng dẫn tập huấn của Vụ Giáo dục Trung học (2019).
  • Khung năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (GQVĐ&ST): Dựa trên định nghĩa của PISA (2012), Chương trình GDPT Tổng thể 2018 và khung tiêu chí đánh giá mức độ biểu hiện (Rubric 4 mức độ từ Mức 0 đến Mức 3) tham khảo nghiên cứu của Phạm Ý Vân (2022).

Phương pháp nghiên cứu

Khóa luận phối hợp 3 nhóm phương pháp nghiên cứu chính:

  1. Phương pháp nghiên cứu lý luận: Thu thập, phân tích, tổng hợp các tài liệu khoa học giáo dục, văn bản chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo, các sách chuyên khảo và sách giáo khoa (SGK Vật Lí 11 - bộ Cánh Diều) liên quan đến giáo dục STEM và năng lực GQVĐ&ST.
  2. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Thiết kế phiếu khảo sát và tiến hành xin ý kiến đánh giá từ các chuyên gia là giáo viên đang trực tiếp giảng dạy bộ môn Vật Lí tại các trường trung học phổ thông trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh để thẩm định tính khả thi, sự phù hợp của tiến trình bài dạy và bộ tiêu chí đánh giá.
  3. Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng các công cụ thống kê mô tả toán học nhằm xử lý, tổng hợp và phân tích dữ liệu định lượng thu được từ các phiếu khảo sát chuyên gia.

Nguồn dữ liệu

  • Tài liệu tập huấn "Xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học" (Bộ GD&ĐT / Vụ GDPT, 2019).
  • Chương trình GDPT môn Vật Lí 2018 và bản mẫu Sách giáo khoa Vật Lí 11 (bộ Cánh Diều).
  • Dữ liệu khảo sát từ đội ngũ giáo viên Vật Lí THPT tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong Vật lí theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện các vấn đề lý luận về mô hình giáo dục STEM và cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong bối cảnh thực hiện Chương trình GDPT 2018.

1. Mô hình giáo dục STEM

  • Quan niệm và lịch sử hình thành: Thuật ngữ STEM khởi nguồn từ từ viết tắt "SMET" của Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF), sau đó chuyển thành "STEM". Nghiên cứu chỉ ra 3 cách hiểu chính về STEM theo tác giả Lê Xuân Quang (2017):
    • Quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học (theo nghĩa rộng của Bộ Giáo dục Mỹ).
    • Tích hợp liên ngành cả 4 lĩnh vực STEM thành mô hình học tập liền mạch.
    • Tích hợp liên ngành từ 2 lĩnh vực STEM trở lên trong nhà trường.
  • Bản chất 4 thành tố STEM:
    • Khoa học (Science): Môi trường để học sinh vận dụng kiến thức tự nhiên tìm giải pháp cho vấn đề thực tiễn.
    • Công nghệ (Technology): Cung cấp kỹ năng phân tích ảnh hưởng của công nghệ mới và cách phát triển công nghệ.
    • Kỹ thuật (Engineering): Hiện thực hóa phương án bằng cách lên ý tưởng, thiết kế và chế tạo sản phẩm.
    • Toán học (Math): Đặt ở trung tâm chu trình, đóng vai trò công cụ định lượng, phân tích và truyền đạt ý tưởng.
  • Phân loại hình thức dạy học STEM:
Tiêu chí phân loại Phân loại 1 Phân loại 2
Dựa trên lĩnh vực tham gia STEM đầy đủ: Tích hợp đủ 4 lĩnh vực (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học). STEM khuyết lĩnh vực: Chỉ cần kết hợp 3 trong 4 lĩnh vực.
Dựa trên phạm vi kiến thức STEM cơ bản: Kiến thức nằm trọn vẹn trong chương trình và SGK hiện hành; sản phẩm đơn giản. STEM mở rộng: Chứa một số kiến thức ngoài SGK; sản phẩm phức tạp hơn.
  • Cấu trúc 5 hoạt động của bài học STEM theo Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH:
    • Hoạt động 1: Xác định vấn đề: Tìm hiểu hiện tượng, sản phẩm, xác định tiêu chí sản phẩm mẫu.
    • Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp: Nghiên cứu SGK, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận kiến thức mới và phác thảo giải pháp/thiết kế.
    • Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế: Báo cáo, giải thích, bảo vệ và hoàn thiện bản thiết kế mẫu thử nghiệm.
    • Hoạt động 4: Chế tạo mẫu thử nghiệm và đánh giá: Lựa chọn dụng cụ, tiến hành lắp ráp, thử nghiệm và điều chỉnh sản phẩm.
    • Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh: Báo cáo sản phẩm hoàn thiện, thảo luận và đánh giá kết quả.
[Hoạt động 1: Xác định vấn đề] 
       ↓
[Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền & Đề xuất giải pháp] 
       ↓
[Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp / Hoàn thiện bản thiết kế] 
       ↓
[Hoạt động 4: Chế tạo mẫu thử nghiệm & Đánh giá] 
       ↓
[Hoạt động 5: Trình bày, chia sẻ & Điều chỉnh sản phẩm]

2. Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

Khóa luận xác lập cấu trúc năng lực GQVĐ&ST gồm 6 năng lực thành phần với các chỉ số hành vi cụ thể theo Chương trình GDPT Tổng thể 2018:

  1. Nhận ra ý tưởng mới: Xác định và làm rõ thông tin phức tạp; phân tích độ tin cậy của các nguồn tin độc lập.
  2. Phát hiện và làm rõ vấn đề: Phân tích tình huống học tập và đời sống; phát hiện và mô tả rõ tình huống có vấn đề.
  3. Hình thành và triển khai ý tưởng mới: Nêu ý tưởng vượt lối mòn; kết nối các ý tưởng, đánh giá rủi ro và xây dựng phương án dự phòng.
  4. Đề xuất, lựa chọn giải pháp: Thu thập thông tin; phân tích các giải pháp và lựa chọn phương án tối ưu dựa trên ưu/nhược điểm.
  5. Thiết kế và tổ chức hoạt động: Lập kế hoạch chi tiết; phân công, điều phối nhân lực, vật lực; điều chỉnh tiến trình phù hợp thực tế.
  6. Tư duy độc lập: Đặt câu hỏi phản biện có giá trị; không thành kiến khi đánh giá; sẵn sàng xem xét lại vấn đề dựa trên lập luận khoa học.

Thang đo Rubric đánh giá năng lực được chia thành 4 mức độ: Mức 0 (0 điểm - Không có biểu hiện), Mức 1 (1 điểm - Mức độ thấp, cần nhiều hỗ trợ), Mức 2 (2 điểm - Mức độ trung bình-khá, cần ít hỗ trợ), Mức 3 (3 điểm - Mức độ tốt, bộc lộ rõ nét, chủ động).

Chương 2: Thiết kế chủ đề STEM: “Chế tạo mô hình máy bắt muỗi”

Chương 2 trình bày chi tiết việc phân tích nội dung chuyên môn Vật lí 11 và kế hoạch bài dạy cụ thể của chủ đề STEM.

1. Phân tích cấu trúc mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" (Vật lí 11)

Toàn bộ mạch nội dung gồm 14 tiết học theo khung chương trình GDPT 2018:

Phân phối nội dung Thời lượng Các đơn vị kiến thức và công thức trọng tâm
Cường độ dòng điện 3 tiết - Đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh/yếu của dòng điện: $I = \frac{\Delta q}{\Delta t}$ (A).
- Biểu thức mật độ hạt mang điện: $I = Snve$.
- Định nghĩa đơn vị Coulomb (C).
Mạch điện và điện trở 8 tiết - Định nghĩa điện trở: $R = \frac{U}{I}$ ($\Omega$).
- Đường đặc trưng Vôn - Ampe ($I - U$) qua gốc tọa độ.
- Nguyên nhân gây ra điện trở (va chạm ion nút mạng).
- Ảnh hưởng nhiệt độ: bóng đèn sợi đốt, điện trở nhiệt thuận (PTC) và nghịch (NTC).
- Suất điện động $\mathcal{E}$ và điện trở trong $r$: $U = \mathcal{E} - Ir$.
Năng lượng điện, công suất điện 3 tiết - Năng lượng tiêu thụ (công của lực điện): $W = A = UIt$ (J).
- Công suất tiêu thụ điện: $P = \frac{W}{t} = UI$ (W).

2. Kế hoạch bài dạy chủ đề: "Thiết kế & chế tạo đèn bắt muỗi"

  • Thời lượng chủ đề: 4 tiết (kết hợp hoạt động trên lớp và làm việc nhóm tại nhà).
  • Mục tiêu tích hợp:
    • Khoa học (Vật lí, Sinh học): Định luật Ohm, mạch điện nối tiếp - song song, tác dụng của dòng điện; đặc tính sinh học của muỗi và các bệnh truyền nhiễm (sốt xuất huyết, sốt rét).
    • Kỹ thuật - Công nghệ: Thiết kế bản vẽ sơ đồ mạch điện, kỹ thuật gia công, lắp ráp quạt hút, đèn thu hút muỗi và lưới bảo vệ.
    • Toán học: Tính toán công suất, chi phí nguyên vật liệu, tối ưu hóa kích thước hình học.
  • Tiến trình 5 hoạt động dạy học thực tế:
Hoạt động dạy học STEM Hoạt động thực tế của học sinh Năng lực GQVĐ&ST hướng tới
Hoạt động 1: Xác định vấn đề (Tiết 1 - 45 phút) - HĐ 1.1 (30p): Tìm hiểu về muỗi, 8 biện pháp phòng tránh bệnh truyền nhiễm do muỗi gây ra thông qua video và tài liệu phát tay.
- HĐ 1.2 (15p): Phân tích ưu/nhược điểm của 8 biện pháp; thống nhất nhiệm vụ thiết kế, chế tạo máy bắt muỗi tự chế giá rẻ.		 - (2.1) Phát hiện và nêu tình huống có vấn đề.
- (2.2) Phân tích các khía cạnh của tình huống.
- (3.1) Nêu ý tưởng mới phòng chống muỗi.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và Đề xuất giải pháp - Các nhóm tự học tại nhà trong 1 tuần, nghiên cứu kiến thức về mạch điện, nguồn điện, điện trở.
- Phác thảo bản vẽ kỹ thuật và sơ đồ mạch điện cho máy bắt muỗi.		 - (1.1) Xác định và làm rõ thông tin mới.
- (3.1) Hình thành ý tưởng thiết kế.
- (4.1) Thu thập thông tin liên quan.
Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp và Hoàn thiện bản thiết kế - Báo cáo bản vẽ thiết kế và sơ đồ mạch điện trước lớp.
- Thảo luận, phản biện, tiếp thu góp ý của giáo viên và các nhóm bạn để chỉnh sửa bản vẽ.		 - (4.2) Đề xuất và phân tích giải pháp.
- (6.1) Đặt câu hỏi phản biện có giá trị.
- (6.2) Không thành kiến khi đánh giá.
Hoạt động 4: Chế tạo và thử nghiệm sản phẩm - Làm việc nhóm tại nhà trong 1 tuần để gia công, lắp ráp máy bắt muỗi theo tiêu chí số 02.
- Thử nghiệm hoạt động, kiểm tra hiệu quả hút muỗi và an toàn điện, điều chỉnh thiết kế.		 - (5.1) Lập kế hoạch hoạt động.
- (5.2) Tập hợp và điều phối nguồn lực.
- (5.3) Điều chỉnh tiến trình giải quyết.
- (5.4) Đánh giá hiệu quả hoạt động.
Hoạt động 5: Trình bày, chia sẻ và đánh giá sản phẩm - Trưng bày mô hình máy bắt muỗi hoạt động được.
- Thuyết trình quy trình chế tạo, giải thích nguyên lý mạch điện; trả lời câu hỏi phản biện.		 - (6.1) Đặt câu hỏi thảo luận chất lượng.
- (6.2) Lắng nghe minh chứng, đánh giá lại hạn chế để tiếp tục cải tiến.
  • Nội dung Hoạt động 1 chi tiết: Giáo viên hướng dẫn học sinh phân tích 8 biện pháp phòng chống muỗi thực tế gồm: (1) Ngủ mùng, mặc quần áo kín; (2) Dùng nhang muỗi, bình xịt, miếng dán; (3) Vợt điện diệt muỗi; (4) Vệ sinh môi trường sống; (5) Thiết bị phát sóng âm; (6) Máy bắt muỗi thương mại; (7) Cửa lưới chống muỗi; (8) Tiêm vắc xin. Từ việc so sánh giá thành đắt đỏ của máy thương mại và tính bất tiện/độc hại của hóa chất, học sinh tự định hình nhu cầu chế tạo máy bắt muỗi handmade bằng các linh kiện điện tử cơ bản.

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

  • Hệ thống hóa cơ sở lý luận: Làm sáng tỏ quy trình xây dựng bài học STEM 5 hoạt động gắn với 8 bước của quy trình thiết kế kỹ thuật, tương thích với định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy của Chương trình GDPT 2018.
  • Xây dựng hoàn chỉnh hồ sơ chuyên môn bài dạy:
    • Thiết kế kế hoạch bài dạy chi tiết cho chủ đề STEM "Thiết kế & chế tạo đèn bắt muỗi" với thời lượng 4 tiết (thuộc mạch 14 tiết của phần "Dòng điện, mạch điện" lớp 11).
    • Xây dựng hệ thống công cụ hỗ trợ dạy học: Phiếu học tập số 01 (tìm hiểu muỗi và các bệnh truyền nhiễm), Phiếu học tập số 02 (hồ sơ học tập thiết kế mạch điện), nguồn học liệu số và bảng tiêu chí kỹ thuật đánh giá sản phẩm (Bảng tiêu chí số 01 và 02).
  • Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực GQVĐ&ST: Thiết lập hoàn chỉnh bảng mô tả tiêu chí Rubric đánh giá 6 năng lực thành phần với 4 mức độ cụ thể (từ Mức 0 đến Mức 3), giúp giáo viên có công cụ định lượng rõ ràng để đánh giá sự tiến bộ của học sinh trong từng hoạt động học.
  • Kiểm chứng tính khả thi: Khảo sát và tổng hợp ý kiến từ giáo viên Vật Lí THPT tại Thành phố Hồ Chí Minh, khẳng định quy trình tổ chức dạy học và chủ đề chế tạo máy bắt muỗi có tính khả thi, phù hợp điều kiện cơ sở vật chất và thời lượng phân phối của chương trình môn học.

Đóng góp của đề tài

  • Đề tài chuyển hóa thành công mạch kiến thức lý thuyết có phần trừu tượng về dòng điện, điện trở, công suất thành một dự án kỹ thuật thực hành vừa sức với học sinh THPT.
  • Đóng góp quy trình tích hợp cụ thể giữa yêu cầu cần đạt của Chương trình GDPT 2018 với việc bồi dưỡng các chỉ số hành vi của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, cung cấp tư liệu tham khảo thực tế cho giáo viên giảng dạy môn Vật lí.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

  • Phạm vi nội dung can thiệp: Đề tài chỉ mới tập trung khai thác và xây dựng bài dạy STEM cho một phần kiến thức thuộc mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" lớp 11 (chủ đề đèn bắt muỗi), chưa bao quát toàn bộ các mạch kiến thức khác trong chương trình Vật Lí 2018.
  • Phạm vi thẩm định thực nghiệm: Mức độ khả thi của đề tài chủ yếu được kiểm chứng thông qua việc lấy ý kiến đóng góp từ các chuyên gia và giáo viên THPT tại Thành phố Hồ Chí Minh; văn bản chưa công bố số liệu thực nghiệm sư phạm đối chứng diện rộng trên lớp học thực tế để đo lường định lượng mức độ phát triển năng lực của học sinh trước và sau tác động.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Tiếp tục thiết kế và số hóa thêm các chủ đề STEM phong phú cho các mạch nội dung còn lại của chương trình Vật Lí lớp 10, 11 và 12.
  • Tiến hành triển khai thực nghiệm sư phạm trực tiếp trên các nhóm lớp đối chứng và thực nghiệm tại các trường THPT để kiểm chứng thực tế và hoàn thiện công cụ đo lường năng lực GQVĐ&ST.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị ứng dụng và tham khảo thực tiễn đối với:

  • Sinh viên, học viên chuyên ngành Sư phạm Vật Lí và Khoa học Tự nhiên: Nguồn tham khảo về kỹ thuật thiết kế kế hoạch bài dạy STEM theo chuẩn Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH và Công văn 5512/BGDĐT-GDTrH; phương pháp xây dựng bảng rubric đánh giá năng lực đặc thù và năng lực chung.
  • Giáo viên Vật Lí tại các trường THCS và THPT: Có thể sử dụng trực tiếp tiến trình 5 hoạt động, phiếu học tập và bảng tiêu chí kỹ thuật của chủ đề "Thiết kế & chế tạo đèn bắt muỗi" để triển khai giảng dạy trong chương trình Vật Lí 11 hoặc các hoạt động trải nghiệm STEM ngoại khóa.
  • Cán bộ quản lý chuyên môn tổ Vật lí - KHTN: Tham khảo cấu trúc tích hợp liên ngành nhằm xây dựng kế hoạch giáo dục môn học theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực người học.

Câu hỏi thường gặp

1. Mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" trong chương trình Vật Lí 11 được phân phối thời lượng như thế nào?
Theo phân tích của tác giả dựa trên Chương trình GDPT 2018, toàn bộ mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" có thời lượng 14 tiết, bao gồm: Cường độ dòng điện (3 tiết), Mạch điện và điện trở (8 tiết), Năng lượng điện - công suất điện (3 tiết).

2. Tiến trình bài học STEM trong khóa luận gồm mấy hoạt động chính và xây dựng dựa trên cơ sở nào?
Tiến trình bài học STEM gồm 5 hoạt động chính: (1) Xác định vấn đề; (2) Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp; (3) Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế; (4) Chế tạo mẫu thử nghiệm và đánh giá; (5) Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh. Cấu trúc này được xây dựng dựa trên 8 bước của quy trình thiết kế kỹ thuật theo hướng dẫn tại Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH và tài liệu tập huấn của Bộ Giáo dục và Đào tạo.

3. Khung đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong khóa luận gồm những thành tố nào?
Khung đánh giá gồm 6 năng lực thành phần: (1) Nhận ra ý tưởng mới; (2) Phát hiện và làm rõ vấn đề; (3) Hình thành và triển khai ý tưởng mới; (4) Đề xuất, lựa chọn giải pháp; (5) Thiết kế và tổ chức hoạt động; (6) Tư duy độc lập. Mỗi thành phần được đo lường bằng Rubric 4 mức độ (từ Mức 0: 0 điểm đến Mức 3: 3 điểm).

4. Chủ đề STEM "Thiết kế & chế tạo đèn bắt muỗi" được bố trí với thời lượng bao nhiêu và giải quyết bài toán gì?
Chủ đề được thiết kế với thời lượng 4 tiết (kết hợp làm việc trên lớp và tự chế tạo tại nhà trong 1 tuần). Dự án yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức về dòng điện, điện trở và công suất điện để tự tạo ra một thiết bị bắt muỗi an toàn, giá thành rẻ nhằm phòng chống các dịch bệnh truyền nhiễm (sốt xuất huyết, sốt rét) trong mùa mưa.

5. Trong Hoạt động 1, học sinh được tiếp cận và so sánh bao nhiêu biện pháp phòng chống muỗi?
Giáo viên và học sinh tiến hành phân tích, tổng kết 8 biện pháp phòng chống muỗi điển hình trước khi lựa chọn giải pháp chế tạo máy: (1) Ngủ mùng, mặc quần áo kín; (2) Dùng nhang muỗi, bình xịt muỗi, miếng dán; (3) Vợt điện diệt muỗi; (4) Vệ sinh nhà ở, triệt tiêu lăng quăng; (5) Thiết bị phát sóng âm; (6) Máy bắt muỗi; (7) Cửa lưới chống muỗi; (8) Tiêm vắc xin.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Hồ Kim Yến đã hoàn thành việc xây dựng cơ sở lý luận và thiết kế chi tiết tiến trình dạy học chủ đề STEM "Chế tạo mô hình máy bắt muỗi" thuộc mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" môn Vật Lí 11. Đề tài tích hợp chặt chẽ quy trình thiết kế kỹ thuật 8 bước vào cấu trúc bài học 5 hoạt động theo quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo, đồng thời xác lập bộ công cụ Rubric định lượng để đo lường 6 chỉ số hành vi của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Kết quả nghiên cứu và việc lấy ý kiến chuyên gia giáo viên THPT tại Thành phố Hồ Chí Minh đã khẳng định tính khả thi, cung cấp một tài liệu tham khảo có giá trị thực tiễn cho việc đổi mới phương pháp dạy học Vật lí theo Chương trình GDPT 2018.