TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM CHỦ đề BÀI HỌC “MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU – ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA” CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LĨNH VỰC PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÝ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 2
------***------

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM
CHỦ ĐỀ BÀI HỌC “MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU –
ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA” CHƯƠNG TRÌNH
VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LĨNH VỰC: PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÝ

Quỳnh Lưu, tháng 04/2022.


SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 2
------***------

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM
CHỦ ĐỀ BÀI HỌC “MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU –
ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA” CHƯƠNG TRÌNH
VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LĨNH VỰC: PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÝ

Họ và tên tác giả :

VÕ THÀNH TRÌ

Đơn vị cơng tác:

Trường THPT Quỳnh Lưu 2

Chức vụ:

Giáo viên Vật lý

Email cá nhân:



Quỳnh Lưu, tháng 04/2022.


MỤC LỤC
NỘI DUNG

Trang

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………

1

1. Lí do chọn đề tài………………………………………………………….

1

2. Đối tượng nghiên cứu…………………………………………………….

2

3. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………

2

4. Nhiệm vụ nghiên cứu……………………………………………………..

3

5. Đóng góp mới của đề tài………………………………………………….

3

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU…………………………………...

4

Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học tổ chức hoạt động trải
nghiệm theo định hướng STEM…………………………………………...

4

1.1. Khái niệm giáo dục STEM……………………………………………..

4

1.2. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM……………………………………

5

1.3. Xu thế tất yếu dạy học STEM trong thời gian tới………………………

5

1.4. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM ở trường phổ thơng……………

6

1.5. Nội dung và hình thức giáo dục hoạt động trải nghiệm STEM………...

8

1.6. Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định hướng
giáo dục STEM……………………………………………………………...

8

1.7. Thực trạng dạy học hoạt động trải nghiệm STEM ở trường THPT…….

11

Chương 2. Giải pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM chủ đề bài
học: Máy phát điện xoay chiều- động cơ khơng đồng bộ ba pha…………

15

2.1. Phân tích vị trí, đặc điểm chủ đề bài học Máy phát điện- động cơ điện
chương trình Vật lý 12………………………………………………………

15

2.2. Lựa chọn chủ đề hoạt động trải nghiệm STEM………………………...

16

2.3. Xây dựng các tiêu chí đánh giá chủ đề hoạt động trải nghiệm STEM…

19

2.4. Các bước tiến hành tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM …………….

21

2.5. Kết quả đạt được về tổ chức hoạt động trải nghiệm chủ đề STEM…….

41

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ………………………………..

47

1. Kết luận…………………………………………………………………...

47

2. Kiến nghị………………………………………………………………….

48

TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………

49

PHỤ LỤC

i


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TT

Các kí hiệu viết tắt

Viết đầy đủ

1.

HS

Học sinh

2.

GV

Giáo viên

3.

THPT

Trung học phổ thông

4.

SGK

Sách giáo khoa

5.

GDTHPT

Giáo dục trung học phổ thông

ii


PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn đề tài
Nhân loại đang bước vào thế kỉ XXI, một kỉ nguyên bùng nổ tri thức và sự
phát triển như vũ bão nền khoa học kĩ thuật công nghệ. Cuộc cách mạng số 4.0 đã
tác động mạnh mẽ đến nhiều lĩnh vực, nhiều khía cạnh trong đời sống xã hội, trong
đó đặc biệt không thể thiếu một nguồn nhân lực chất lượng cao, năng động, sáng
tạo, có đủ khả năng cạnh tranh trí tuệ để thích ứng với nền kinh tế tri thức và đáp
ứng với sự phát triển khoa học kĩ thuật. Đứng trước bối cảnh đó, trong những năm
gần đây, Đảng và Nhà nước ta không ngừng quan tâm và coi trọng đến sự nghiệp
phát triển giáo dục và đào tạo. Trong nghị quyết số 29-NQ/TW về “đổi mới căn
bản toàn diện về giáo dục và đào tạo” đã được hội nghị Trung ương 8 khóa XI
thơng qua có quan điểm chỉ đạo: “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu
trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học.

Phải đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, coi trọng dạy
cách học; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ
năng của người học; khắc phục lối truyền đạt áp đặt một chiều, ghi nhớ máy
móc.” Như vậy, giáo dục bây giờ nếu chỉ dừng lại ở mục tiêu truyền đạt kiến thức,
hình thành kĩ năng, thái độ cho học sinh thì chưa đủ, mà còn hơn thế nữa là phải
giúp người học hình thành hệ thống các phẩm chất, năng lực để đáp ứng với mục
tiêu đào tạo con người trong xã hội mới phù hợp với nhu cầu nguồn nhân lực lao
động chất lượng cao trong thời đại mới. Điều đó dẫn tới xu thế tất yếu và cấp bách
chúng ta cần đổi mới phương pháp giảng dạy.
Chương trình giáo dục phổ thông mới (GDPT 2018) được xây dựng nhằm
mục đích phát triển tồn diện năng lực, phẩm chất của người học. Bên cạnh xây
dựng các mơn học thì hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp cũng là một trong
những nội dung quan trọng trong chương trình GDPT mới theo Thơng tư
32/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành
chương trình giáo dục phổ thơng. Việc đưa các hoạt động trải nghiệm vào chương
trình giảng dạy sẽ tạo cơ hội cho học sinh huy động, tổng hợp kiến thức, kỹ năng
của các môn học, các lĩnh vực giáo dục khác nhau để có thể trải nghiệm thực tiễn
trong nhà trường, gia đình và xã hội. Giúp các em có cơ hội để tham gia các hoạt
động phục vụ cộng đồng và hoạt động hướng nghiệp. Đồng thời, chương trình giáo
dục phổ thơng tổng thể cũng chỉ rõ việc coi trọng và tăng cường hoạt động theo
định hướng giáo dục STEM là một đổi mới căn bản của chương trình giáo dục phổ
thơng mới. Trong đó, phương pháp giáo dục STEM được biết đến như là một giải
pháp hiệu quả trong dạy học phát triển tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề
mà chương trình giáo dục phổ thông mới đang hướng đến. Thông qua các hoạt
động STEM, học sinh không những lĩnh hội được các kiến thức khoa học mà còn
phát triển được các năng lực cần thiết, phát triển tư duy sáng tạo, tư duy phê phán,
khả năng giải quyết vấn đề.
1

Nội dung kiến thức chủ đề bài học Máy phát điện xoay chiều – Động cơ
điện trong chương trình Vật lý 12 có vai trị và ý nghĩa to lớn trong đời sống và kĩ
thuật. Ứng dụng của máy phát điện và động cơ điện có mặt khắp mọi nơi, từ các
thiết bị trong gia đình cho đến các nhà máy, khu công nghiệp. Tuy nhiên, nội dung
này lại nằm ở chương trình vật lý 12 là năm học cuối cấp đối với học sinh THPT.
Trong quá trình dạy học khối 12 những năm gần đây tại địa phương tôi và kết quả
tìm hiểu các trường THPT lân cận, bản thân tôi nhận thấy, hầu như giáo viên và
học sinh khi dạy và học chủ đề này đều chú trọng tới phương pháp dạy các bài tập
tính tốn, các mẹo giải nhanh làm bài để thi THPT Quốc gia, học sinh khơng có cơ
hội trải nghiệm STEM và tham gia nghiên cứu khoa học nên nhiều em chưa nắm rõ
được nguyên lý hoạt động của máy móc và vận hành máy phát điện khi có sự cố
mất điện, khơng thể chuẩn đoán và khắc phục các thiết bị điện bị hỏng hóc trong
gia đình như quạt điện, máy bơm nước…. Phương pháp dạy học ôn thi chưa tạo ra
sự hứng thú, khơi dậy niềm đam mê Vật lý, tư duy sáng tạo cho học sinh. Vì vậy,
nếu hướng tới tổ chức học sinh hoạt động trải nghiệm bằng phương pháp dạy học
STEM sẽ mang lại kết quả giúp người học hình thành các kĩ năng và năng lực cốt
lõi, phẩm chất cần thiết và khơi dậy niềm đam mê, yêu thích bộ mơn Vật lý, đồng
thời tạo tiền đề trong tương lai sẽ cung cấp một nguồn nhân lực chất lượng cao góp
phần thực hiện cơng cuộc cơng nghiệp hố, hiện đại hố đất nước trong xu thế hội
nhập tồn cầu. Xuất phát từ các thực trạng và lý do trên, tôi đã lựa chọn đề tài: “Tổ
chức hoạt động trải nghiệm STEM chủ đề bài học Máy phát điện xoay chiều Động cơ không đồng bộ ba pha chương trình Vật lý 12 THPT” làm đề tài
nghiên cứu và vận dụng để góp phần vào cơng cuộc đổi mới phương pháp dạy học
Vật lý trong trường phổ thông tại địa phương nhằm nâng cao chất lượng dạy học
đáp ứng với chương trình GDPT mới.
2. Đối tượng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Học sinh lớp 12 Trường THPT Quỳnh Lưu 2. Q
trình dạy Vật lý ở trường phổ thơng.
- Phạm vi nghiên cứu: Chương Dòng điện xoay chiều thuộc chương trình
Vật lý 12 THPT
3. Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận
+ Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học, chương trình GDPT mới nhằm
tìm hiểu lý thuyết về hoạt động trải nghiệm, giáo dục STEM
+ Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, từ đó thiết kế các hoạt động dạy
học sao cho phù hợp
- Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế

2


+ Tìm hiểu thực trạng dạy học và phương pháp giảng dạy chủ đề Máy phát
điện- Động cơ điện Vật lý 12 tại trường THPT Quỳnh Lưu 2 bằng: dự giờ, trao đổi
với giáo viên, sử dụng phiếu điều tra….
+ Phương pháp thống kê, xử lý số liệu từ đó đưa ra các kết luận và giải pháp
thực hiện
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm
+ Xử lý kết quả thực nghiệm, đưa ra kết luận về tính hiệu quả của đề tài
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Phân tích cơ sở lý luận và thực tiễn về việc tổ chức hoạt động trải nghiệm,
cơ sở lý luận về dạy học STEM nhằm định hướng phát triển phẩm chất, năng lực
cho HS trong dạy học Vật lý ở trường phổ thơng.
- Tìm hiểu thực trạng về dạy học STEM và tổ chức các hoạt động trải
nghiệm STEM trong trường THPT Quỳnh Lưu 2
- Đề xuất và đưa ra các biện pháp đưa hoạt động trải nghiệm STEM vào
môn Vật lý ở trường THPT hiện nay.
- Xây dựng chủ đề minh hoạ theo hướng giáo dục STEM
- Thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả nghiên cứu
5. Đóng góp mới của đề tài
- Về mặt lý luận: góp phần làm rõ cơ sở lý luận về việc tổ chức cho học sinh

các hoạt động trải nghiệm STEM theo định hướng chương trình giáo dục THPT
mới
- Về mặt thực tiễn:
+ góp phần giúp học sinh hình thành các năng lực: giao tiếp và hợp tác; giải
quyết vấn đề và sáng tạo; năng lực toán học, khoa học, cơng nghệ và tin học… và
giúp học sinh hình thành phẩm chất: trách nhiệm, trung thực… khi sử dụng tiết
kiệm và có hiệu quả các nguồn năng lượng, thiết bị điện
+ góp phần xây dựng các kế hoạch dạy học theo định hướng giáo dục
STEM, kế hoạch các hoạt động ngoại khoá trải nghiệm, định hướng nghề nghiệp
cho học sinh trong tương lai
+ góp phần bổ sung thêm hồ sơ dạy học STEM tại địa phương để phục vụ
giảng dạy chủ đề Máy phát điện- động cơ điện Vật lý 12 nhằm phát triển năng lực
cho học sinh, đồng thời là nguồn tư liệu cho các đồng nghiệp và học sinh tham
khảo.

3


PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ HOẠT ĐỘNG DẠY
HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM
1.1. Khái niệm giáo dục STEM [1], [2], [3]
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ science (khoa học), Technology (Cơng
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Tốn học). Thuật ngữ STEM ban
đầu được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Cơng nghệ,
Kĩ thuật và Tốn học của Hoa Kì. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi
Quỹ Khoa học Hoa kỳ (NSF) vào năm 2001 chỉ đơn giản là cách viết tắt thay cho
các lĩnh vực này.
Trong ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với
nghĩa là giáo dục STEM trong đó:

- Khoa học (Science): Là lĩnh vực nhằm phát triển khả năng vận dụng các
kiến thức, kĩ năng khoa học (Vật lí, hóa học, sinh học và khoa học trái đất) của học
sinh, không chỉ giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên mà cịn có thể vận dụng
kiến thức, kĩ năng đó để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống hằng ngày một cách
khoa học.
- Công nghệ (Technology): Là lĩnh vực nhằm phát triển khả năng hiểu và
đánh giá công nghệ của học sinh. Nó cung cấp cho học sinh những cơ hội để hiểu
về công nghệ được phát triển như thế nào, cung cấp cho học sinh những kĩ năng để
có thể phân tích được sự ảnh hưởng của cơng nghệ mới tới cuộc sống hằng ngày
của học sinh và của cộng đồng.
- Kĩ thuật (Engineering): Là lĩnh vực nhằm phát triển sự hiểu biết sự hiểu
biết ở học sinh về cách công nghệ đang phát triển thông qua quy trình thiết kế kĩ
thuật. Kĩ thuật cung cấp cho học sinh những cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều
lĩnh vực, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên tường minh trong cuộc sống
của họ. Kĩ thuật cũng cung cấp cho học sinh những kĩ năng có thể vận dụng sáng
tạo kiến thức khoa học và toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ
thống hay xây dựng các quy trình sản xuất.
- Tốn học (Mathematics): Là lĩnh vực nhằm phát triển ở học sinh khả năng
phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thơng qua việc tính
tốn và giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề tốn học trong các tình
huống đặt ra.
Như vậy, Giáo dục STEM được hiểu là mơ hình giáo dục dựa trên cách tiếp
cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật
và Tốn học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể.

4


1.2. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM [3], [4]
Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù

hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là:
- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên
cạnh các môn học đang được quan tâm như Tốn, Khoa học, các lĩnh vực Cơng
nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội
ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất.
- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong
giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn
đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri
thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh.
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai
các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện
các nhiệm vụ học, được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các
hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng
lực cho học sinh.
- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo
dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề
nghiệp, trường đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ
sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ
thơng cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.
- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ
thông, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, xác định được sự
phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.
Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học
sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có
nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.0.
1.3. Xu thế tất yếu dạy học STEM trong thời gian tới [3], [5]
Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về
việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Chỉ thị
của Thủ tướng đề ra những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại
Việt Nam, mà một trong các giải pháp đó là: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách,

nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả
năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc
đẩy đào tạo về khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học (STEM), ngoại ngữ, tin
học trong Chương trình GDPT”. Điều này cho thấy tầm quan trọng của giáo dục
STEM ở phổ thông. Nối tiếp và tăng cường việc triển khai chỉ thị 16/CT-TTg của
thủ tướng chính phủ, ngày 14/08/2020, Bộ giáo dục và đào tạo ban hành công văn
số: 3089/BGDĐT-GDTrH (2020), V/v triển khai thực hiện giáo dục STEM trong
giáo dục trung học. Cơng văn nêu rõ mục đích tăng cường triển khai áp dụng giáo
5


dục STEM trong giáo dục trung học và hướng dẫn chi tiết các hình thức tổ chức,
nội dung, xây dựng và thực hiện giáo dục STEM nhằm góp phần thực hiện mục
tiêu của chương trình 2018. Như vậy, có thể thấy trong chương trình GDPT 2018,
giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực khoa học, cơng
nghệ, kỹ thuật, và tốn học vừa thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển
năng lực và phẩm chất người học.
Về phía Sở Giáo dục Đào tạo Nghệ An số 1602/SGD&ĐT-GDTrH cũng nói
rõ trong mục đổi mới hình thức dạy học cần: Đa dạng hóa các hình thức tổ chức
dạy học. Ngoài việc tổ chức cho học sinh thực hiện các nhiệm vụ học tập ở trên
lớp, cần coi trọng giao nhiệm vụ và hướng dẫn học sinh học tập ở nhà, ở ngoài nhà
trường; tăng cường các hoạt động trải nghiệm; tổ chức dạy học gắn liền với di sản
văn hóa, với các hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ ở địa phương; sử dụng
các hình thức dạy học trên cơ sở ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông.
Xây dựng và tổ chức thực hiện các chủ đề tích hợp liên mơn, nhất là những chủ đề
xây dựng theo tỉnh thần giáo dục tích hợp khoa học - công nghệ - kỹ thuật - tốn
(STEM) trong việc thực hiện CT GDPT ở những mơn học liên quan. Khuyến khích
mỗi nhóm chun mơn xây dựng một chủ đề giáo dục STEM, tập trung vào mức
độ “Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM”. Gần đây nhất
Sở Giáo dục Nghệ An có Công văn số: 1841/SGD&ĐT-GDTrH ngày 7/10/2019 về

việc hướng dẫn thực hiện giáo dục STEM trong trường trung học từ năm học
2019-2020. Cơng văn nói rõ: 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. Mỗi bài học STEM trong chương trình giáo dục phổ thơng đề
cập đến một vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học và sử dụng kiến
thức thuộc các mơn học trong chương trình để sử dụng vào giải quyết vấn đề đó.
Giáo dục STEM đảm bảo giáo dục tồn diện, nâng cao hứng thú học tập các mơn
học, hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh, kết nối trường học
với cộng đồng, góp phần hướng nghiệp, phân luồng.
1.4. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM ở trường phổ thông [3], [4]
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. Nội
dung bài học theo chủ đề (sau đây gọi chung bài học) STEM gắn với việc giải
quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề, trong đó học sinh được tổ chức tham gia học
tập một cách tích cực, chủ động và biết vận dụng kiến thức vừa học để giải quyết
vấn đề đặt ra; thơng qua đó góp phần hình thành phẩm chất năng lực cho học sinh.
Tùy thuộc vào đặc thù từng môn học và điều kiện cơ sở vật chất, các trường
có thể áp dụng linh hoạt các hình thức tổ chức giáo dục STEM như sau:

6


1.4.1. Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực 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 để, bài học, hoạt
động STEM bám sát chương trình của các mơn học thành phần. Hình thức giáo
dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập.

1.4.2. 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, cơng 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.
Để tổ chức thành cơng các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia,
hợp tác của các bên liên quan như trường phổ thông, cơ sở giáo dục nghề nghiệp,
các trường đại học, doanh nghiệp.
Các trường phổ thơng có thể triển khai giáo dục STEM thơng qua hình thức
câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được học tập nâng cao trình độ,
triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM.
Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ, trong cả
năm học.
Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiến để triển khai các dự án
nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung
học. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM cịn là cơ hội để học sinh thấy được
sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc các
lĩnh vực STEM.
1.4.3. Hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật
Giáo dục STEM có thế được triền khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa
học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật với nhiều chủ đề khác nhau
thuộc các lĩnh vực cơ khí, kĩ thuật điện, hệ thống nhúng, robot và máy thông minh,
năng lượng tái tạo, môi trường, biến đổi khi hậu, nông nghiệp công nghệ cao...
Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho nhũng học sinh có năng
lực, sở tích và hứng thú với các hoạt động tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ thuật
giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Tổ chức tốt hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật là tiền để triển khai các dự
án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung
học được tổ chức thường niên.

7


1.5. Nội dung và hình thức giáo dục hoạt động trải nghiệm STEM [4], [6]
1.5.1. Nội dung hoạt động trải nghiệm STEM
- Nội dung hoạt động trải nghiệm STEM được lựa chọn phải gắn với việc
thực hiện mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thơng, tạo hứng thú và động lực
học tập nhằm phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh.
- Chú trọng những hoạt động liên quan, hoạt động tiếp nối ở mức vận dụng
(thiết kế, thử nghiệm, thảo luận và chỉnh sửa) các hoạt động của bài học STEM
trong chương trình, tập trung vào việc giải quyết các vấn đề của thực tiễn xã hội,
khoa học và công nghệ.
- Nội dung hoạt động trải nghiệm STEM có thể gắn với các hoạt động nghề
nghiệp liên quan đến lĩnh vực STEM nhằm bổ trợ cho quá trình học tập, tạo hứng
thú và động lực học tập, góp phần định hướng nghề nghiệp cho học sinh.
1.5.2. Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM
- Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM cần phong phú, đa dạng,
lơi cuốn học sinh vào hoạt động tìm tịi, khám phá và vận dụng kiến thức để giải
quyết vấn đề trong thực tiễn xã hội, khoa học và công nghệ.
- Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM có thể linh hoạt, kết hợp
các hoạt động trong trường (dưới hình thức câu lạc bộ) và ngồi trường (tìm tòi,
khám phá thực tiễn).
- Tăng cường tổ chức hoạt động theo nhóm để phát triển năng lực giao tiếp
và hợp tác cho học sinh nhưng cần đảm bảo chỉ rõ nhiệm vụ và sản phẩm cụ thể
của mỗi học sinh trong nhóm.
1.6. Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định hướng
giáo dục STEM [1]
Hoạt động 1. Đặt vấn đề STEM và chuyển giao nhiệm vụ.
Vấn đề STEM được lựa chọn mang tính kĩ thuật gắn 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, học sinh ứng dụng được ngay trong cuộc sống, hay hỗ trợ vui chơi,
giải trí. Ví dụ: Trong chương trình Vật lý 12, giáo viên cung cấp thơng tin về tình
hình ô nhiễm môi trường và tài nguyên năng lượng cạn kiệt. Từ đó thơi thúc học
sinh nghiên cứu, tìm tịi, đưa ra giải pháp chế tạo và sử dụng năng lượng sạch từ
thiên nhiên, tiết kiệm năng lượng như thiết kế chế tạo máy phát điện sử dụng sức
gió hoặc sức nước, sử dụng pin Mặt trời làm nguồn điện…

8


(1) Đặt vấn đề STEM và chuyển giao nhiệm vụ

(2) Đề xuất phương án thiết kế sản phẩm

Phác thảo
bản vẽ thiết kế

Thuyết trình
bản vẽ thiết kế

Thống nhất
bản vẽ thiết kế

(3) Gia công, chế tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế

Cung cấp
dụng cụ, vật liệu

Gia công,
chế tạo các chi tiết

Lắp ráp sản phẩm

(4) Vận hành thử nghiệm

Không đạt

Đạt
(5) Thực hiện báo cáo sản phẩm

Đánh giá báo cáo
sản phẩm

Thuyết trình
về sản phẩm

(6) Đánh giá, nhận xét chung

Hình 1 . Sơ đồ tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục
STEM ở trường trung học
Hoạt động 2. 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. Giáo viên khuyến khích các nhóm tự do phác thảo bản vẽ và
khơng 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 cịn lại phản biện, chỉ ra ưu điểm và nhược điểm

9


của từng bản vẽ thiết kế. Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội để rèn luyện và
phát triển năng lực ngôn ngữ và giao tiếp. Cuối cùng, giáo viên tổ chức các nhóm
thảo luận, thống nhất bản vẽ thiết kế tối ưu, phù hợp với nguồn lực của câu lạc bộ:
kinh phí, dụng cụ, vật liệu, năng lực của các nhóm.
Hoạt động 3. Gia cơng, chế tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế.
Đầu tiên, các nhóm lần lượt nhận dụng cụ, vật liệu từ kho dụng cụ của câu lạc
bộ. Đối với các vật liệu dễ tìm như: vỏ lon, vỏ chai nhựa, nắp chai… Giáo viên
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. Giáo viên cần lưu ý các nhóm kiểm tra
sản phẩm trước khi vận hành và cần xác định: sản phẩm có cân bằng khơng? Lắp
ráp đúng bản vẽ thiết kế không? Các chi tiết được kết nối chắc chắn chưa?...
Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội rèn luyện và phát triển tư duy kĩ
thuật, năng lực thực hành, hình thành và phát triển các kĩ năng gia cơng vật liệu cơ
bản như: sử dụng cưa máy hay cưa cầm tay, cắt và gọt bằng dao hay kéo, dán bằng
súng bắn keo, sử dụng máy khoan… Đặc biệt, giáo viên cần quản lí, nhắc nhở các
nhóm tn thủ các quy tắc an toàn.
Hoạt động 4. 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 đốn 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 khơng phù hợp với dự đốn thì nhóm cần quay lại kiểm tra từ bước 2
và xem xét lại dự đoán ban đầu.
Hoạt động 5. Thực hiện báo cáo sản phẩm.
Đầu tiên, giáo viên tổ chức cho các nhóm lần lượt báo cáo về sản phẩm.
Trong đó, các nhóm trình bày được q trình gia cơng, chế tạo đặc biệt nêu được
các khó khăn trong q trình gia công, chế tạo và làm rõ được các giải pháp để giải

quyết các khó khăn trên. Giáo viên 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 học sinh tham gia thuyết trình. Sau đó, giáo viên tổ chức các nhóm phản
biện, góp ý về sản phẩm, phần trình bày của các nhóm. Cuối cùng, giáo viên tổ
chức các nhóm đánh giá báo cáo sản phẩm thơng qua các tiêu chí đánh giá.
Bên cạnh đó, giáo viên cần khuyến khích, định hướng cho một số nhóm hay
học sinh có năng lực vượt trội tiến hành thử nghiệm cải tiến sản phẩm. Hơn nữa,
giáo viên nên điều phối những nhóm có thành viên nịng cốt, nhóm hồn thành
nhiệm vụ trước thời gia quy định hỗ trợ các nhóm khác hồn thành sản phẩm.
Hoạt động 6. Đánh giá, nhận xét chung.
Giáo viên căn cứ vào sự quan sát hoạt động của các nhóm, kết quả đánh giá
của các nhóm và của giáo viên để kết luận về hoạt động. Dựa trên đó, giáo viên
10


khen thưởng đối với nhóm hoạt động tốt, nhắc nhở đối với nhóm hoạt động khơng
tốt.
1.7. Thực trạng dạy học về tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM ở trường THPT
Để đổi mới phương pháp giảng dạy hướng tới phát triển năng lực, phẩm chất
học sinh nhằm đáp ứng chuẩn bị chương trình GDTHPT mới và định hướng nghề
nghiệp cho các em học sinh, tơi đã tìm hiểu hiện thực trạng dạy học tổ chức các
hoạt động STEM và nhu cầu của HS trong các hoạt động trải nghiệm STEM tại
Trường THPT Quỳnh Lưu 2 và các trường THPT trên địa bàn Quỳnh Lưu – Hồng
Mai. Tơi đã tiến hành khảo sát các GV và HS trong thời gian tháng 11/2020, nội
dung khảo sát như sau:
Nội dung 1: Em có u thích bộ mơn Vật lý khơng? Lý do tại sao lại u thích
hoặc khơng u thích? (Mẫu phiếu ở phụ lục 3)
Tôi đã tiến hành khảo sát 150 HS ở cả ba khối học tại trường THPT Quỳnh Lưu 2,
thì cho kết quả:
Thái độ u thích mơn học Vật lý

Kết quả

Rất thích

10%

Thích

23%

Bình thường

61%

Khơng thích

6%

Dựa vào kết quả cho thấy, hầu như các em xem bộ môn Vật lý là mơn học
bình thường (61%). Khảo sát thêm những em khơng thích học mơn vật lý (6%) thì
các em cho rằng thầy cơ giảng dạy chủ yếu kiến thức tính tốn trong SGK nên rất
nhàm chán, cịn những em thích (23%) học vật lý thì chủ yếu để thi cử chứ không
phải để trải nghiệm, hiểu biết và vận dụng thực tiễn.
Tiếp tục khảo sát về mức độ quan tâm của HS về học tập và vận dụng kiến
thức Vật lý vào trải nghiệm thực tiễn, kết quả như sau:
TT

Nội dung khảo sát

1.

Theo em, kiến thức Vật lý có quan
trọng trong đời sống thực tiễn khơng?

2.

Em có sử dụng kiến thức Vật lý trong
đời sống hằng ngày khơng?

Mức độ quan tâm
Có

Bình
thường

Khơng

98/150

39/150

13/150

Có

Bình
thường

Khơng

10/150

62/150

78/150

11


3.

4.

5.

Em có thích tự mình khám phá các kiến
thức Vật lý trong thực tiễn khơng?

Em có muốn cùng với bạn bè trải
nghiệm kiến thức vật lý vào thực tiễn
và chế tạo các sản phẩm ứng dụng của
vật lý khơng?
Em có được Thầy/cô giao nhiệm vụ trải
nghiệm chế tạo các sản phẩm trong bài
học Vật lý sau giờ học trên lớp khơng?

Rất
thích

Thích

Bình Khơng
thường thích

63/150 52/150

23/150 12/150

Rất thích

Khơng thích

123/150

27/150

Thường
xun

Thỉnh
thoảng

Khơng
có

15/150

26/150

109/150

Từ kết quả khảo sát cho thấy, hầu như các em đều cho rằng kiến thức Vật lý
rất quan trọng trong thực tiễn, nhưng rất ít các em biết áp dụng kiến thức vào thực
tiễn cuộc sống. Các em đều mong muốn cùng bạn bè trải nghiệm các kiến thức vật
lý vào cuộc sống hằng ngày nhưng phần lớn HS lại không được GV giao nhiệm vụ
trải nghiệm chế tạo sản phẩm sau giờ học trên lớp.
Nội dung 2: Thầy cơ có quan tâm hoặc nghe đến phương pháp giáo dục
STEM? Thầy cô đã từng triển khai hình thức tổ chức giáo dục STEM nào trong
quá trình dạy học của mình? (Mẫu phiếu ở phụ lục 3)
Tôi đã khảo sát 42 GV dạy bộ môn Vật lý ở các trường THPT trên địa bàn Quỳnh
Lưu – Hồng Mai, thì cho kết quả:
TT

Thầy cơ có quan tâm hoặc nghe đến phương pháp giáo dục
STEM?

Ý kiến

1.

Không quan tâm

1/42

2.

Mới chỉ nghe nói đến

3/42

3.

Rất muốn tìm hiểu

23/42

4.

Đang tìm hiểu

8/42

5.

Đang nghiên cứu

2/42

6.

Đang dạy về STEM

5/42

Kết quả cho thấy 38/42 thầy cô (chiếm tỉ lệ 90,48%) đã biết đến phương
pháp giáo dục STEM, nhưng có 5 GV đã từng triển khai dạy học bằng hình thức
STEM. Tuy nhiên khi khảo sát điều tra 5 thầy cô đã triển khai phương pháp STEM
này thì cho kết quả:

12


Thầy/cơ đã thực hiện hình thức giáo dục STEM nào?

Kết quả

Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM

5/5 GV

Hoạt động trải nghiệm STEM

1/5 GV

Hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật

3/5 GV

Nhìn vào kết quả cho thấy: dạy học STEM bằng hình thức tổ chức hoạt động
trải nghiệm thì GV còn chưa chú trọng và chưa triển khai nhiều.
Từ các khảo sát trên, tôi nhận thấy: khi dạy học môn Vật lý, hầu như các GV
chỉ dạy các nội dung chính rồi ra bài tập trắc nghiệm, rất ít GV triển khai dạy học
bằng phương pháp STEM và tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM để tìm hiểu
kiến thức và vận dụng vào cuộc sống. Hơn nữa, những GV biết đến giáo dục
STEM thì nhiều nhưng khi vận dụng dạy học STEM bằng hình thức trải nghiệm thì
rất ít. Cịn HS thì khơng biết vận dụng các kiến thức của vật lý vào thực tiễn,
khơng biết thuyết trình, giới thiệu sản phẩm, làm việc theo nhóm… Điều này cũng
do cách dạy của GV cịn mang tính nặng nề về lý thuyết. Hầu hết HS đều mong
muốn GV bổ sung kiến thức thực tiễn trong bài học và cùng bạn bè trải nghiệm, tự

làm các sản phẩm học tập. Vậy nguyên nhân do đâu mà GV ít quan tâm và ít sử
dụng phương pháp giáo dục STEM trong quá trình dạy học? Trao đổi kĩ hơn với
các GV và HS, tơi thấy có những thuận lợi và khó khăn mà GV và HS đang gặp
phải khi triển khai dạy học giáo dục STEM và hoạt động trải nghiệm STEM như
sau:
1. Về phía giáo viên: Phần lớn nhiều GV cịn chưa nhận thức đầy đủ vai trò quan
trọng của giáo dục STEM, nhiều GV còn e ngại trong việc thực hiện STEM vào
bài dạy vì cho rằng phương pháp giáo dục này chiếm rất nhiều thời gian, công sức
của GV và kinh phí để thực hiện chế tạo sản phẩm.
2. Về học sinh: Thời gian hạn hẹp, chủ yếu các em dành phần lớn thời gian về nhà
để làm các bài tập của thầy cơ giao cho. Chương trình thi cử hiện nay cũng chú
trọng vào kiến thức lý thuyết nên nhiều em học sinh có năng lực yếu kém không
tiếp thu được lại trở nên nhàm chán. Rất nhiều em học sinh khi học Vật lý đều
mong muốn được trải nghiệm hoặc chế tạo các sản phẩm nhưng phần lớn khơng
được các GV triển khai, nếu có thì chỉ là hình thức “đối phó” nên chất lượng khơng
cao.
3. Về tài liệu sách giáo khoa và sách tham khảo hiện nay chủ yếu còn nặng về
kiến thức, những bài tập thực tiễn trong chương Dịng điện xoay chiều hầu như
khơng có. Trong những năm dạy khối 12, tơi thấy chương dịng điện xoay chiều có
rất nhiều ứng dụng trong thực tế, có thể tổ chức cho học sinh một số chủ đề STEM
như: thiết kế chế tạo máy biến áp, chế tạo máy phát điện xoay chiều, chế tạo động
cơ điện không đồng bộ…Đây là những kiến thức thực hành kĩ thuật cơ bản để phục
vụ cho các ngành kĩ thuật công nghệ và là tiền đề cho các đề tài sáng tạo khoa học
13


kĩ thuật. Sách giáo khoa xuất bản đã lâu nên những vấn đề mang tình thời sự chưa
được cập nhật vào nội dung học tập nên cũng phần nào không gây được sự hứng
thú, đam mê của các em học sinh đối với mơn vật lý.
Như vậy, có thể thấy phương pháp giáo dục STEM đang là một vấn đề rất

mới cần được triển khai và nhân rộng mơ hình đến giáo viên các trường đặc biệt
trong bộ môn vật lý vì tính ưu việt của nó. Song tại trường THPT, nhiều GV còn
đang xem nhẹ phương thức giáo dục này, đồng thời khi triển khai cịn gặp nhiều
khó khăn và lúng túng. Bên cạnh đó, kiến thức và ứng dụng về máy phát điện và
động cơ điện của chương dịng điện xoay chiều vơ cùng quan trọng trong thực tiễn
các ngành cơng nghiệp kĩ thuật và đời sống. Vì vậy, xuất phát từ thực tiễn trên, tôi
xây dựng một số phương pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM bài học Máy
phát điện- động cơ điện nhằm đổi mới phương pháp dạy học, tăng tính vận dụng
thực tiễn và phát triển các năng lực phẩm chất của HS, đáp ứng với thời đại mới.

14


CHƯƠNG 2. GIẢI PHÁP TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM
CHỦ ĐỀ BÀI HỌC: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU- ĐỘNG CƠ KHƠNG
ĐỒNG BỘ BA PHA
2.1. Phân tích đặc điểm, nội dung chủ đề bài học Máy phát điện- động cơ điện
chương trình Vật lý 12
2.1.1. Vị trí, nội dung chủ đề bài học: Máy phát điện xoay chiều - động cơ
khơng đồng bộ ba pha [7]
Chương III. Dịng điện xoay chiều là chương học trọng tâm và nhiều kiến
thức nhất trong tất cả các chương học thuộc chương trình Vật lý 12. Nội dung của
chương này bao gồm những bài học sau:
Bài 12. Đại cương về dòng điện xoay chiều.
Bài 13. Các mạch điện xoay chiều.
Bài 14. Mạch có R,L,C mắc nối tiếp.
Bài 15. Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất.
Bài 16. Truyền tải điện năng. Máy biến áp.
Bài 17. Máy phát điện xoay chiều.
Bài 18. Động cơ không đồng bộ ba pha.

Bài 19. Thực hành: Khảo sát mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
Như vậy, ta thấy nội dung bài học của chương III. Dòng điện xoay chiều có
thể phân ra thành hai phần chính. Phần thứ nhất là lý thuyết và đại cương về dòng
điện xoay chiều (bài 12, bài 13, bài 14, bài 15 và bài 19). Còn phần thứ hai là khai
thác, sử dụng, truyền tải dòng điện xoay chiều và ứng dụng dòng điện xoay chiều
vào các thiết bị kĩ thuật (bài 16, bài 17, bài 18).
Về bài học 17 và bài 18 được nhập lại thành một chủ đề bài học: Máy phát
điện xoay chiều- động cơ không đồng bộ ba pha. Nội dung kiến thức trong bài này
gồm:
- Cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha
- Máy phát điện xoay chiều ba pha
+ Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
+ Cách mắc mạch ba pha (tự học có hướng dẫn)
+ Dịng ba pha và những ưu việt của dòng ba pha (tự học có hướng
dẫn)
- Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ và động cơ không đồng
bộ ba pha.

15


Đây là bài học bổ sung kiến thức cho máy phát điện xoay chiều mà HS đã
học ở vật lý 9. Vị trí của bài học này ở cuối học kì 1, là kiến thức nền tảng cho các
chương 5, mạch điện xoay chiều ba pha và chương 6, máy điện ba pha trong mơn
Cơng nghệ 12. Vì ứng dụng của máy phát điện và động cơ điện có mặt rộng rãi
trong đời sống hằng ngày của các em HS như máy phát điện gia đình, máy bơm
nước, quạt điện… nên rất thuận lợi cho việc GV sử dụng phương pháp giáo dục
STEM dưới dạng hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm khi dạy bài này.
2.1.2. Yêu cầu cần đạt trong chủ đề bài học: Máy phát điện xoay chiều - động
cơ không đồng bộ ba pha [8]

a. Về kiến thức cần đạt
- Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy
phát điện xoay chiều một pha và ba pha.
- Trình bày được khái niệm và cách tạo ra từ trường quay
- Trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng
bộ ba pha.
b. Về kĩ năng
- Nhận biết được phần cảm, phần ứng, stato, roto trong máy phát điện xoay
chiều và động cơ không đồng bộ ba pha
- Biết giải các bài tập về tính suất điện động, tần số, số cặp cực của máy phát
điện xoay chiều
- Biết cách tự chế tạo một máy phát điện đơn giản.
2.2. Lựa chọn chủ đề hoạt động trải nghiệm STEM
2.2.1 Một số chủ đề có thể triển khai dạy học theo định hướng giáo dục STEM
trong bài Máy phát điện xoay chiều - động cơ không đồng bộ ba pha.
Dựa vào cấu trúc nội dung của bài học: Máy phát điện xoay chiều- động cơ
không đồng bộ ba pha. Tôi đã xây dựng một số chủ đề giáo dục STEM có thể triển
khai như sau:
TT

Kiến thức bài học

Vấn đề thực tiễn

1

Máy phát điện - Bộ thí nghiệm máy - Chế tạo máy
xoay chiều một điện xoay chiều một phát điện xoay
pha
pha cồng kềnh

chiều một pha
- Máy phát điện sử đơn giản
dụng động cơ đốt
trong và nhiệt điện
đang gây ơ nhiễm

Chủ đề STEM

Dự kiến sản
phẩm STEM
- Máy
điện gió

phát

- Máy phát
điện
xoay
chiều quay tay

16


mơi trường
2

Ngun tắc hoạt - Chưa có bộ thí
động của động cơ nghiệm nào minh
không đồng bộ
hoạ sự quay không

đồng bộ của động cơ
như hình 18.1 SGK

Làm bộ thí Bộ thí nghiệm
nghiệm về sự về sự quay
quay
khơng khơng đồng bộ
đồng bộ

- Hiểu rõ hơn Chế tạo động cơ Động cơ xoay
nguyên lý hoạt động xoay chiều một chiều một pha
của các động cơ pha đơn giản
đơn giản
không đồng bộ một
pha trong gia đình:
quạt điện, máy bơm
nước…
Trong khn khổ cho phép của đề tài này, tôi xin đưa ra giải pháp tổ chức
hoạt động trải nghiệm STEM: chế tạo máy phát điện xoay chiều đơn giản với
phân bố thời lượng như sau:
Thời gian
thực hiện
Tiết 1

Nội dung
- Hoạt động 1: Dạy học lý thuyết bài: Máy phát điện xoay
chiều. Động cơ không đồng bộ ba pha.

Thời lượng,
địa điểm

45 phút
(trên lớp)

- Hoạt động 2: Đặt vấn đề STEM và chuyển giao nhiệm
vụ: (Hoạt động trải nghiệm STEM) Thiết kế mơ hình, chế
tạo máy phát điện xoay chiều đơn giản.

Tiết 2

Các nhóm lựa chọn chủ đề và chuẩn bị bản thiết kế sản
phẩm: Thiết kế, chế tạo mơ hình máy phát điện xoay
chiều đơn giản thắp sáng cho ngôi nhà bằng các vật liệu
tái chế

2-3 ngày

Các nhóm báo cáo ý tưởng, bản vẽ bản thiết kế và thảo
luận, thống nhất bản thiết kế

45 phút

(ở nhà)

(trên lớp)
17


Các nhóm học sinh hoạt động trải nghiệm STEM

3-5 ngày

(ở nhà)

Tiết 3

Các nhóm học sinh giới thiệu và báo cáo sản phẩm
STEM

45 phút
(trên lớp)

2.2.2. Tại sao cần đưa hoạt động trải nghiệm STEM vào Chủ đề bài học: Máy
phát điện xoay chiều - động cơ không đồng bộ ba pha.
Thứ nhất, kiến thức về máy phát điện và động cơ điện có vai trị to lớn
trong đời sống: Trong q trình dạy học những năm gần đây tại địa phương, tơi
nhận thấy chương Dịng điện xoay chiều là chương học có vai trị to lớn trong đời
sống thực tiễn của các em học sinh khối 12. Dòng điện xoay chiều có rất nhiều ứng
dụng trong đời sống, các thiết bị sử dụng dòng điện xoay chiều nhiều hơn những
thiết bị sử dụng dòng điện một chiều. Đặc biệt là máy phát điện và các động cơ
điện, máy biến áp… Như vậy, nếu giáo viên dạy chủ đề bài học Máy phát điệnđộng cơ điện đơn thuần chỉ là sử dụng phương tiện máy chiếu, thuyết trình kiến
thức rồi ra bài tập trắc nghiệm thì các em chưa được hiểu sâu về kiến thức và vận
dụng các kiến thức vào thực tiễn cuộc sống. Thiết bị dạy học của chủ đề này trong
phịng thực hành chỉ có mơ hình máy phát điện và động cơ điện, khơng có cấu tạo
thực tế (stato, roto lồng sóc) của một máy phát điện và động cơ điện. Hơn nữa,
máy phát điện và động cơ điện là hai thiết bị có mặt xung quanh đời sống, các khu
cơng nghiệp và trong gia đình của các em. Vì vậy tổ chức học sinh hoạt động trải
nghiệm về chủ đề này là rất cần thiết sẽ giúp các em có cái nhìn sâu hơn về kiến
thức, được trải nghiệm thực tế, hình thành phát triển những năng lực, phẩm chất cá
nhân, biết cách khai thác và tìm kiếm thông tin, giáo dục hướng nghiệp và phục vụ
cho cuộc sống.
Thứ hai, giáo dục lồng ghép kiến thức cho học sinh về giải pháp sử dụng

năng lượng sạch, tiết kiệm năng lượng, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên. Một
trong những điều mà tơi cịn mong muốn ở các em học sinh trong chủ đề này, đó
là: Hiện nay các nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện sử dụng động cơ đốt trong, nhà
máy điện hạt nhân đang sử dụng các nguồn tài nguyên cạn kiệt (than đá, dầu
mỏ…) và xả thải khí CO2 ra mơi trường. Có thể nói, vấn đề ô nhiễm môi trường,
sử dụng nguồn tài nguyên cạn kiệt đang là vấn đề cấp bách mang tính thời sự hiện
nay. Vì vậy mà các nước trên thế giới đang tìm những giải pháp tiết kiệm năng
lượng, sử dụng nguồn năng lượng sạch như điện gió, thuỷ điện, năng lượng điện
Mặt Trời… Thông qua chủ đề dạy học này, tơi muốn các em học sinh ngồi học
kiến thức ra cịn có những hoạt động trải nghiệm STEM, chế tạo mơ hình máy phát
điện sử dụng năng lượng sạch từ các sản phẩm tái chế và phù hợp với đặc điểm địa
hình địa phương. Điều này giúp các em hình thành những năng lực và phẩm chất
tốt đẹp trong tương lai, góp phần giáo dục các em ý thức bảo vệ môi trường, sử

18


dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng, khuyến khích sử dụng các nguồn năng
lượng sạch.
2.3. Xây dựng các tiêu chí đánh giá chủ đề hoạt động trải nghiệm STEM
Sau khi lựa chọn chủ đề tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM, GV xây dựng
một số tiêu chí để đánh giá dự án hoạt động trải nghiệm STEM của HS, GV nên
cơng bố bản tiêu chí trong kế hoạch giao cho HS để các nhóm HS nắm được các
tiêu chí khi thực hiện chế tạo sản phẩm.
2.3.1. Tiêu chí đánh giá bản báo cáo ý tưởng chế tạo sản phẩm
PHIẾU ĐÁNH GIÁ BẢN THIẾT KẾ Ý TƯỞNG CHẾ TẠO SẢN PHẨM
TT

Tiêu chí

Điểm
tối đa

1

Bản thiết ý tưởng được
vẽ rõ ràng, đầy đủ, chi
tiết

10

2

Nêu được cấu tạo và
chức năng của các bộ
phận trong bản vẽ ý
tưởng

20

3

Nêu được cách lắp ráp
sản phẩm

20

4

Nêu được nguồn tìm

kiếm nguyên vật liệu
(đơn giản, dễ kiếm)

20

5

Sử dụng tối đa các vật
liệu tái chế

10

6

Trình bày báo cáo sinh
động, hấp dẫn

20

Tổng điểm

Điểm đạt được
Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4

100

Đóng góp của nhóm dành cho
nhóm bạn đang trình bày
GV căn cứ vào bản đánh giá này để chấm điểm báo cáo ý tưởng chế tạo sản phẩm
cho các nhóm.

19


2.3.2. Tiêu chí đánh giá bản báo cáo hoạt động trải nghiệm STEM chế tạo sản
phẩm.
PHIẾU ĐÁNH GIÁ BÁO CÁO HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM
CHẾ TẠO SẢN PHẨM
TT

Tiêu chí

Điểm

tối đa Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm
1
2
3
4

Hoạt động ổn định,
đèn LED sáng.

20

Nguyên vật liệu từ
sản phẩm tái chế
(hoặc giá thành thấp
nhất)

15

3.

Hình thức đẹp, gọn
gàng

10

4.

Poster báo cáo đầy
đủ nội dung, đẹp

5

5.

Chỉ rõ được nguyên
lý hoạt động

20
15

6.

Thuyết trình tự tin,
Thuyết trình phong cách, rõ ràng,
mạch lạc

5

7.

Nêu được lý do chọn
chủ đề và hướng
phát triển, cải tiến
sản phẩm
Trả lời chính xác các
câu hỏi

10

1.

2.

8.

Sản phẩm
máy phát
điện và ngơi
nhà

Phản biện,
trả lời câu
hỏi

Tổng điểm

Điểm đạt được

100

Đóng góp của nhóm dành cho nhóm bạn
đang trình bày
GV căn cứ vào bản đánh giá này để chấm điểm báo cáo sản phẩm STEM
cho các nhóm.
20


2.3.3. Tiêu chí đánh giá tồn bộ q trình dự án hoạt động trải nghiệm STEM
GV sử dụng bảng tiêu chí để đánh giá tồn bộ q trình thực hiện chủ đề của
HS, làm căn cứ nhận xét vào buổi báo cáo sản phẩm STEM (tiết 3)
Ngày,
tháng,
năm

Cơng việc
của nhóm dự
định hồn
thành

Thực
tế
hồn
thành

Ghi chú/
thay đổi

Lý giải
sự thay
đổi của
nhóm

Chưa
đạt

Đạt

Tốt

Tốt: Hồn thành đúng tiến độ, hiệu quả cao
Đạt: Hoàn thành đúng tiến độ, hiệu quả
Chưa đạt: Khơng hồn thành đúng thời hạn
Một số cảm nhận của nhóm sau khi làm xong dự án trải nghiệm STEM
………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Điểm trung bình của tồn bộ dự án trải nghiệm STEM được tính bằng cơng
thức:
Điểm trung bình =

[Điểm báo cáo ý tưởng + (Điểm báo cáo chế tạo sản phẩm) x 2]
3

2.4. Các bước tiến hành tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM
Chủ đề: Hoạt động trải nghiệm STEM: Thiết kế mơ hình, chế tạo máy phát
điện xoay chiều đơn giản sử dụng nguồn năng lượng sạch để thắp sáng ngôi
nhà từ các vật liệu tái chế.

2.4.1. Bối cảnh chọn chủ đề
Có rất nhiều nguồn năng lượng sạch để làm quay tuabin máy phát điện, tuy
nhiên giáo viên nên định hướng cho học sinh thiết kế máy phát điện sử dụng nguồn
năng lượng sạch phù hợp với địa lý và có tính nhân rộng tại địa phương. Ví dụ: ở
miền núi địa hình nhiều khe suối có thể thiết kế mơ hình máy phát điện tuabin
nước, ở đồng bằng ven biển nên thiết kế máy phát điện gió…

21