Đặt vấn đề STEM và chuyển giao nhiệm vụ Vấn đề STEM được lựa chọn mang tính kĩ thuật gắn liền với thực tiễn, thường là các vấn đề gắn với bối cảnh địa phương hay vấn đề nổi bật, thời sự. Các vấn đề này phải thú vị, hấp dẫn để các nhóm tự nảy sinh nhu cầu giải quyết vấn đề, tiếp nhận nhiệm vụ mang tính thiết kế theo cách tự nhiên. Thông thường, khi giải quyết các vấn đề STEM, HS ứng dụng được ngay trong cuộc sống, hay hỗ trợ vui chơi, giải trí. Đề xuất phương án thiết kế sản phẩm Đầu tiên các nhóm phác thảo bản vẽ kĩ thuật nhằm cụ thể các ý tưởng, phương án thiết kế.
GV khuyến khích các nhóm tự do phác thảo bản vẽ và không nên nhận xét hay đánh giá bản vẽ của các nhóm khác nhằm tránh trường hợp hạn chế tính sáng tạo của các nhóm. Sau đó các nhóm lần lượt thuyết trình về bản vẽ thiết kế sản phẩm. Phần thuyết trình cần làm rõ cơ cấu của sản phẩm, vật liệu dự kiến sử dụng… Các nhóm còn lại phản biện, chỉ ra ưu điểm và nhược điểm của từng bản vẽ kĩ thuật. Trong pha này, HS có cơ hội để rèn luyện và phát triển NL ngôn ngữ và giao tiếp.
Cuối cùng, GV tổ 12 chức các nhóm thảo luận, thống nhất bản vẽ thiết kế tối ưu, phù hợp với nguồn lực dạy học: kinh phí, dụng cụ, vật liệu, NL các nhóm. Gia công chế tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế Đầu tiên các nhóm nhận dụng cụ, vật liệu từ kho dụng cụ. Đối với các vật liệu dễ tìm như, vỏ lon, vỏ chai nhựa, nắp chai… GV giao cho các nhóm tự chuẩn bị. Sau đó nhóm trưởng huy động và điều phối các thành viên gia công, chế tạo các chi tiết quan trọng của sản phẩm.
Cuối cùng các nhóm lắp ráp các chi tiết thành sản phẩm. GV cần lưu ý các nhóm kiểm tra sản phẩm trước khi vận hành và cần xác định: sản phẩm có cân bằng không? Lắp ráp đúng bản vẽ thiết kế không? Các chi tiết được nối chắc chắn chưa? Trong pha này HS có nhiều cơ hội rèn luyện và phát triển tư duy kĩ thuật, năng lực thực hành và phát triển các kĩ năng gia công vật liệu cơ bản như: sử dụng cưa máy hay cưa tay, cắt và gọt bằng dao hay bằng kéo, dán bằng súng bắn keo, sử dụng máy khoan… Đặt biệt, GV cần quản lý, nhắc nhở các nhóm tuân thủ các quy tắc an toàn. Vận hành thử nghiệm sản phẩm Các nhóm tiến hành vận hành và quan sát kết quả vận hành của sản phẩm. Nếu sản phẩm hoạt động ổn định, phù hợp với dự đoán thì các nhóm tiến hành viết báo cáo.
Chuẩn bị thực hiện báo cáo sản phẩm. Nếu sản phẩm hoạt động không ổn định, kết quả không phù hợp với dự đoán thì nhóm cần quay lại kiểm tra từ pha 2 và xem xét lại dự đoán ban đầu. Thực hiện báo cáo sản phẩm Đầu tiên GV tổ chức cho các nhóm lần lượt báo cáo về sản phẩm. Trong đó, các nhóm trình bày được quá trình gia công, chế tạo, đặc biệt nêu được các khó khăn trong quá trình gia công, chế tạo và làm rõ được các giải pháp để giải quyết các khó khăn trên.
GV cần khuyến khích và hướng dẫn các nhóm phối hợp thuyết minh với vận hành sản phẩm để minh họa, khích lệ các nhóm huy động nhiều HS tham gia thuyết trình. Sau đó, GV tổ chức phản biện, góp ý về sản phẩm, phần trình bày của các nhóm. Cuối cùng, GV tổ chức các nhóm đánh giá báo cáo sản phẩm. Bên cạnh đó, GV cần khuyến khích, định hướng cho một số nhóm hay HS có NL vượt trội tiến hành thử nghiệm cải tiến sản phẩm.
Hơn nữa, GV nên điều phối những nhóm có thành viên nòng cốt, hoàn thành nhiệm vụ trước thời gian quy định hỗ trợ các nhóm khác hoàn thành sản phẩm. Đánh giá, nhận xét chung GV căn cứ vào sự quan sát hoạt động của các nhóm, kết quả đánh giá của các nhóm và của GV để kết luận về hoạt động. Dựa trên đó, GV khen thưởng đối với nhóm hoạt động tốt, khiển trách đối với nhóm hoạt động chưa tốt. Trong quá trình xây dựng kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm, GV căn cứ trên nội dung của chủ đề, linh hoạt để bỏ qua hay thêm vào một số bước cần thiết.1 Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm 15 1.
Cấu trúc năng lực sáng tạo trong kĩ thuật [11] Sáng tạo kĩ thuật được xem xét như một quá trình nghiên cứu, chế tạo ra sản phẩm kĩ thuật mới dưới dạng sản phẩm hoặc quy trình, có khả năng áp dụng trực tiếp hoặc qua thử nghiệm để ứng dụng vào sản xuất và đời sống. Năng lực sáng tạo (NLST) được hình thành thông qua các hoạt động sáng tạo kĩ thuật cụ thể và thể hiện trong kết quả của hoạt động. Do đó, cấu trúc của NLST được xây dựng dựa trên hoạt động tạo ra một sản phẩm kĩ thuật mới. Để hình thành NLST, SV cần thực hiện được một số năng lực thành phần sau: hình thành ý tưởng mới; tìm kiếm và xử lí thông tin; đề xuất và lựa chọn giải pháp kĩ thuật phù hợp; thực hiện giải pháp kĩ thuật; đánh giá kĩ thuật.
- Năng lực hình thành ý tưởng mới thể hiện ở khả năng: xác định được các nhiệm vụ học tập/vấn đề kĩ thuật cần giải quyết, thử suy nghĩ giải quyết bằng các cách khác nhau, xác định vấn đề cần ưu tiên giải quyết trước; nhìn nhận vấn đề ở nhiều góc độ khác nhau để nhanh chóng phát hiện ra những bất cập còn tồn tại của hệ thống kĩ thuật quen thuộc trong thực tế; phát biểu các ý tưởng mới giải quyết nhiệm vụ học tập/ vấn đề kĩ thuật; lựa chọn ý tưởng mới có khả năng thực hiện. - Năng lực tìm kiếm và xử lí thông tin: xác định được nhu cầu tìm kiếm thông tin để giúp quá trình tìm kiếm đúng trọng tâm, tránh dàn trải; xác định được nguồn thông tin đáng tin cậy (đảm bảo tính chính xác, khách quan và tính pháp lí), lựa chọn được phương pháp tìm kiếm phù hợp; triển khai phương pháp tìm kiếm phù hợp để tìm được nhiều thông tin mới theo chủ đề từ những nguồn tin đáng tin cậy; đọc và phân tích được các thông tin liên quan đến chủ đề nghiên cứu, lựa chọn và ghi lại thông tin có giá trị sử dụng, hệ thống hóa thành các thông tin mới có giá trị, làm cơ sở để giải quyết vấn đề nghiên cứu. - Năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp phù hợp thể hiện ở khả năng: phân tích các yêu cầu cần đạt được của giải pháp kĩ thuật thực hiện ý tưởng mới; đề xuất được nhiều giải pháp kĩ thuật mới khác nhau, đáp ứng yêu cầu đề ra dựa trên những thông tin, dữ liệu đã có; phân tích đặc điểm, điều kiện thực hiện của từng giải pháp kĩ thuật, so sánh với các giải pháp khác để xác định ưu điểm nổi bật, hạn chế còn tồn tại và biện pháp khắc phục hạn chế của giải pháp đó; lựa chọn được giải pháp kĩ thuật mới vừa đáp ứng yêu cầu đề ra, vừa mang lại hiệu quả tốt nhất và có khả năng thực hiện được. 16 - Năng lực thực hiện giải pháp kĩ thuật thể hiện ở khả năng: tính toán các thông số kĩ thuật để cụ thể hóa giải pháp kĩ thuật mới thành bản thiết kế tổng thể; lập kế hoạch thực hiện giải pháp kĩ thuật mới; thử nghiệm tạo ra phiên bản có thể hoạt động được dựa trên bản thiết kế tổng thể; phân tích hoạt động của sản phẩm để tìm kiếm những thiếu sót (gọi chung là lỗi kĩ thuật), xác định nguyên nhân và biện pháp khắc phục những lỗi đó để hoàn thiện sản phẩm.
- Năng lực đánh giá kĩ thuật thể hiện ở những khả năng: xác định tính mới của sản phẩm tạo ra bằng cách so sánh các đặc tính của nó với sản phẩm cũ tiền thân để tìm ra những tính mới của chúng so với đối tượng cũ; xác định giá trị của sản phẩm mới tạo ra; xác định những vấn đề kĩ thuật mới còn tồi tại, chưa khắc phục được triệt để để xác định phạm vi áp dụng của sản phẩm; phân tích ảnh hưởng của sản phẩm kĩ thuật mới đối với con người, đến môi trường tự nhiên, môi trường văn hóa xã hội, đánh giá lợi ích kinh tế,. Sơ đồ cấu trúc năng lực sáng tạo trong kĩ thuật 17 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Trong chương 1, tôi trình bày về cơ sở lý luận của hoạt động trải nghiệm, cơ sở lý luận về tính tích cực và NL sáng tạo; tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm. Đầu tiên, tôi cung cấp những cái nhìn cơ bản nhất về tổ chức hoạt động trải nghiệm thông qua định nghĩa trải nghiệm, bản chất của hoạt động trải nghiệm. Sau đó, tôi tiếp tục trình bày các khái niệm tích cực, NL, NL sáng tạo trong hoạt động nhận thức của HS.
Cụ thể hơn, chúng tôi đã đưa ra một số biểu hiện, biện pháp bồi dưỡng tính tích cực và NL sáng tạo của HS. Cuối cùng, tôi trình bày về tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm kiến thức vật lý theo định hướng bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh. Sau khi nghiên cứu cơ sở lý luận, tôi nhận thấy rằng, tổ chức hoạt động trải nghiệm sẽ phát huy tính tích cực và bồi dưỡng NL sáng tạo cho HS. Hơn nữa việc tổ chức hoạt động trải nghiệm đã có tiến trình cụ thể.
Trong chương 2 của luận văn, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết hơn về việc tổ chức hoạt động trải nghiệm “Tạo mô hình dự báo thời tiết” nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh. 18 CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM “TẠO MÔ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT” NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 2.1 Xây dựng nội dung hoạt động trải nghiệm “Mô hình dự báo thời tiết” Đối tượng: HS lớp 10 Thời gian: 90 phút Địa điểm: Phòng học STEM Hình thức tổ chức: Tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng phát triển NL sáng tạo của học sinh Môn học có liên quan: Vật lý, Địa lý, Toán học, Công nghệ, Kĩ thuật. a) Vấn đề thực tiễn Ở nước ta hàng năm trung bình chịu ảnh hưởng của 4-5 cơn bão, mùa bão ở nước ta từ tháng 6 đến tháng 12. Tháng nhiều bão nhất là tháng 8 và tháng 9.
Đầu mùa bão (tháng 6 và tháng 7), bão thường đổ bộ vào Bắc Bộ, nhất là khu vực từ móng cái đến Hải Phòng.