DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH THÔNG QUA CHỦ đề “MÁY ĐIỆN” TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH
THƠNG QUA CHỦ ĐỀ “MÁY ĐIỆN” TRONG CHƯƠNG TRÌNH
VẬT LÍ 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
MƠN: VẬT LÝ

NGHƯ AN - 2022


SỞ GD&ĐT NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT NGUYỄN SỸ SÁCH
TRƯỜNG THPT ANH SƠN 2

----------------



SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH
THÔNG QUA CHỦ ĐỀ “MÁY ĐIỆN” TRONG CHƯƠNG TRÌNH
VẬT LÍ 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

Lĩnh vực

: VẬT LÝ

Tổ bộ môn

: KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Tên tác giả

: LƯƠNG THANH HẢI
PHẠM THỊ THANH HOA

Năm thực hiện : 2021 - 2022
Số điện thoại

: 0979 336 936


MỤC LỤC
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài .............................................................................................................. 1
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 2
2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................... 2
2.2. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................................... 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................................... 2
4. Kế hoạch nghiên cứu ....................................................................................................... 2
5. Đóng góp của đề tài ......................................................................................................... 3
PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................ 4
CHƯƠNG I - CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................ 4
1.1. Cơ sở lí luận.................................................................................................................. 4
1.1.1. Năng lực .................................................................................................................... 4
1.1.1.1. Khái niệm năng lực................................................................................................. 4
1.1.1.2. Các năng lực chuyên biệt cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học
mơn Vật lí ............................................................................................................................ 4
1.1.2. Năng lực tự học ......................................................................................................... 5
1.1.2.1. Khái niệm tự học và năng lực tự học...................................................................... 5
1.1.2.2. Cấu trúc của năng lực tự học .................................................................................. 6
1.1.2.3. Các hình thức tự học ............................................................................................... 6
1.1.3. Giáo dục STEM ......................................................................................................... 7

1.1.3.1. Khái niệm giáo dục STEM ..................................................................................... 7
1.1.3.2. Mục tiêu của giáo dục STEM ................................................................................. 7
1.1.3.3. Định hướng giáo dục STEM trong Chương trình Giáo dục phổ thơng 2018......... 8
1.1.3.4. Các kĩ năng trong giáo dục STEM ......................................................................... 8
1.1.3.5. Xây dựng và thực hiện bài học STEM ................................................................... 9
1.1.3.6. Đánh giá trong tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM ...................... 10
1.1.4. Dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực tự học
cho học sinh ....................................................................................................................... 10
1.2. Cơ sở thực tiễn ............................................................................................................ 11
1.2.1. Thực trạng việc vận dụng giáo dục STEM trong dạy học tại một số trường THPT
trên địa bàn huyện Miền núi - tỉnh Nghệ An ..................................................................... 11
1.2.2. Thực trạng dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng
lực tự học của HS tại một số trường THPT trên địa bàn huyện Anh Sơn và huyện Thanh
Chương. ............................................................................................................................. 12
1.3. Đề xuất một số giải pháp phát triển năng lực tự học của học sinh thông qua dạy học
chủ đề vật lý THPT theo giáo dục STEM ......................................................................... 15
1.3.1. Động cơ hóa hoạt động học tập của học sinh .......................................................... 15
1.3.2. Hướng dẫn HS xây dựng kế hoạch học tập ............................................................. 15
1.3.3. Hướng dẫn HS chọn lọc tư liệu, tình huống liên quan đến nội dung bài học qua các
kênh thông tin đại chúng hoặc qua thực tế đời sống phù hợp với môn học, hướng tới phát
triển năng lực tự học cho học sinh ..................................................................................... 16
1.3.4. Thiết lập mơi trường ảo nâng cao năng lực và thói quen tự học của học sinh Trung
học Phổ thông .................................................................................................................... 17
1.3.5. Tổ chức cho học sinh làm việc nhóm kết hợp với thảo luận lớp............................. 18


1.3.6. Xây dựng ý thức tự học ........................................................................................... 18
CHƯƠNG II - THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “MÁY
ĐIỆN” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TỰ HỌC ............................................................................................................................ 19

2.1. Lí do chọn chủ đề ....................................................................................................... 19
2.2. Xác định mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học chủ đề Máy điện theo định
hướng giáo dục STEM....................................................................................................... 20
2.2.1. Mục tiêu ................................................................................................................... 20
2.2.1.1. Về kiến thức STEM .............................................................................................. 20
2.2.1.2. Kỹ năng................................................................................................................. 20
2.2.1.3. Thái độ .................................................................................................................. 21
2.2.1.4. Các năng lực được hình thành và phát triển cho HS ............................................ 21
2.2.2. Nội dung dạy học chủ đề Máy điện theo định hướng giáo dục STEM. .................. 21
2.2.3. Xây dựng tiến trình dạy học chủ đề Máy điện theo định hướng giáo dục STEM .. 22
2.2.4. Phương pháp và kỹ thuật dạy học ........................................................................... 22
2.2.5. Phương pháp kiểm tra đánh giá. (Trình bày tại phụ lục 3) .................................... 22
2.2.6. Thiết bị dạy học, học liệu ........................................................................................ 23
2.2.7. Những công việc chuẩn bị cho phương án tổ chức dạy học.................................... 23
2.2.7.1. Giáo viên............................................................................................................... 23
2.2.7.2. Học sinh ................................................................................................................ 24
2.3. Xây dựng kế hoạch dạy học ....................................................................................... 24
2.3.1. Lập kế hoạch thực hiện............................................................................................ 24
2.3.2. Thiết kế chuỗi hoạt động học .................................................................................. 25
2.3.2.1. Hướng dẫn chung ................................................................................................. 25
2.3.2.2. Hướng dẫn chi tiết các hoạt động học tại trường THPT chúng tôi công tác ........ 27
2.3.2.3. Chương trình kết nối lớp học giữa 12A2 Trường THPT Anh Sơn 2 và lớp 12C1
trường THPT Nguyễn Sỹ Sách .......................................................................................... 30
2.4. Tổ chức dạy học theo kế hoạch .................................................................................. 32
2.5. Một số hình ảnh của hoạt động khi dạy học chủ đề máy điện theo định hướng giáo
dục STEM. ......................................................................................................................... 33
2.5.1. GV triển khai dự án ................................................................................................. 33
2.5.2. Hoạt động thực hiện dự án ...................................................................................... 34
2.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm đề tài .......................................................................... 40
PHẦN III: KẾT LUẬN ................................................................................................... 47

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lí do chọn đề tài
Chủ tịch Hồ Chí Minh từng nói: “Cịn sống thì cịn phải học”, Và cho rằng:
“Về cách học phải lấy tự học làm cốt”. Có thể nói tự học là một tư tưởng lớn của
Hồ Chí Minh về phương pháp học tập. Những lời chỉ dẫn quý báu và những bài
học kinh nghiệm sâu sắc rút ra từ chính tấm gương tự học bền bỉ và thành công của
Người đến ngày nay vẫn còn nguyên giá trị.
Trong thời đại cách mạng 4.0 khoa học kĩ thuật phát triển nhanh chóng, nhà
trường dù tốt đến mấy cũng không thể đáp ứng hết nhu cầu học tập của người học
cũng như đòi hỏi ngày càng cao của đời sống xã hội. Vì vậy bồi dưỡng năng lực tự
học cho học sinh khi còn đang ngồi trên ghế nhà trường phổ thông là công việc có
vị trí rất quan trọng.
Ngày 04/11/2013 tại Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa
XI đã ban hành Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản và toàn diện giáo
dục. Nghị quyết chỉ rõ: “Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo
nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. 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. Học đi đôi
với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia
đình và giáo dục xã hội.”
"...Đối với giáo dục phổ thơng, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình
thành phẩm chất, năng lực cơng dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định
hướng nghề nghiệp cho học sinh. Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú
trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng
lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Phát triển khả năng
sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời."
Thơng tư 32/2018/TT –BGDĐT ban hành Chương trình giáo dục phổ thơng
mới đã cụ thể hóa mục tiêu giáo dục phổ thơng nhấn mạnh việc đổi mới phương
pháp dạy học (PPDH) theo định hướng phát huy tính tích cực nhận thức của

học sinh (HS) và trọng tâm là hình thành, phát triển năng lực tự học (NLTH).
Năng lực tự học là khả năng huy động, tổng hợp kiến thức, kĩ năng và các thuộc
tính tâm lí cá nhân như hứng thú, niềm tin, ý chí để thực hiện thành cơng việc vận
dụng tri thức đã học để giải quyết được các vấn đề thực tiễn.
Vật lí với đặc thù là bộ mơn khoa học thực nghiệm có tính cơng nghệ và kỹ
thuật, có nhiều kiến thức liên quan đến thực tiễn, thực hành như máy phát điện,
động cơ điện, máy biến áp… nên yêu cầu mới đối với GV vật lí và HS là phải thay
đổi phương pháp, hình thức dạy và học; trong đó, dạy học Vật lí theo định hướng
giáo dục STEM là một trong những hình thức dạy học hiệu quả góp phần nâng cao
chất lượng dạy học và phát triển năng lực của HS. Giáo dục STEM có khả năng
thúc đẩy HS học tập giúp hình thành phát triển năng lực tự học.
1


Với những lí do trên, chúng tơi nghiên cứu đề tài: Dạy học phát triển năng
lực tự học cho học sinh thơng qua chủ đề “Máy điện” trong chương trình Vật lí
12 theo định hướng giáo dục STEM.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
- Quá trình dạy học vật lí
- Chủ đề mơn Vật lí, lý thuyết dạy học phát triển năng lực, dạy học STEM
2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Máy phát điện và động cơ điện trong chương trình vật lí 12
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu cơ sở lí luận về dạy học phát triển năng lực tự học, dạy học
STEM ở trường THPT.
- Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa vật lí 12, cụ thể chủ đề: Máy
điện theo cơng văn 4040 /BGDĐT – GDTrH (16/09/2021) của bộ GD và ĐT.
- Nghiên cứu các phương pháp và cách thức lồng nội dung tổ chức các hoạt
động theo định hướng giáo dục STEM vào nội dung bài học.

- Thiết kế giáo án thực nghiệm dạy học chủ đề theo định hướng của chương
trình giáo dục phổ thơng mới năm 2018.
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá tính khả thi và tính hiệu quả
của đề tài.
- Kết luận và đề xuất
4. Kế hoạch nghiên cứu
STT

Thời gian

1

Tháng
9/2021

2

Tháng 10,
11/2021

3

Tháng
12/2021

Nội dung công việc

Sản phẩm

- Tìm hiểu tài liệu, thực trạng và

chọn đề tài, viết đề cương nghiên
cứu.
- Nghiên cứu lí luận dạy học,
PPDH tích cực của bộ mơn.
- Khảo sát thực trạng, tổng hợp
số liệu năm trước.
- Trao đổi với đồng nghiệp và đề
xuất sáng kiến kinh nghiệm.
- Kiểm tra trước thực nghiệm.
- Áp dụng thực nghiệm trên các
lớp 12A2 trường THPT Anh Sơn
2 và lớp 12C1 trường THPT
Nguyễn Sỹ Sách.
- Viết sơ lược sáng kiến.
- Xin ý kiến của đồng nghiệp.

- Bản đề cương chi tiết
của đề tài.
- Tập hợp lý thuyết của
đề tài.
- Xử lý số liệu khảo sát
được.
- Tổng hợp ý kiến của
đồng nghiệp.
- Xử lý kết quả trước khi
thử nghiệm đề tài.
- Tổng hợp và xử lý kết
quả thử nghiệm đề tài.
- Bản thảo sáng kiến.
- Tập hợp đóng góp của

đồng nghiệp.
2


4

Tháng
1, 2 /2022

5

Tháng
3/2022

Hoàn thành sáng kiến kinh Sáng kiến kinh nghiệm
nghiệm
chính thức chấm cấp
trường
Chỉnh sửa, bổ sung sáng kiến Hồn thành sáng kiến
kinh nghiệm sau khi chấm cấp nộp Sở
trường

5. Đóng góp của đề tài
- Về mặt lý luận: Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận về thiết kế và tổ chức
các hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong dạy học chủ đề
“Máy điện” trong chương trình Vật lí ở lớp 12 nói riêng và ở trường THPT nói
chung, đáp ứng yêu cầu của chương trình GDPT mới năm 2018.
- Về mặt thực tiễn: Cung cấp những giá trị cụ thể về mức độ thành công của
việc đưa giáo án dạy học chủ đề mơn Vật lí theo định hướng giáo dục STEM vào
thực tiễn giảng dạy vật lí THPT.

3


PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG I - CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở lí luận
1.1.1. Năng lực
1.1.1.1. Khái niệm năng lực
Theo từ điển tâm lý học “Năng lực là tập hợp các tính chất hay phẩm chất
tâm lý của cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong tạo thuận lợi cho việc thực
hiện tốt một dạng hoạt động nhất định”.
Năng lực bao gồm năng lực chung và năng lực chuyên biệt. Trong đó năng
lực chung là hệ thống những thuộc tính trí tuệ cá nhân, đảm bảo cho cá nhân nắm
bắt được tri thức và hoạt động một cách dễ dàng, có hiệu quả. Năng lực chung gồm:
Năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo, năng lực quản lý,
năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác, năng lực sử dung công nghệ thông tin và
truyền thơng, năng lực ngơn ngữ, năng lực tính tốn. Năng lực chuyên biệt là năng
lực của một lĩnh vực nào đó, nó vừa thể hiện được những đặc tính của năng lực
chung, nhưng đồng thời nó cịn có những biểu hiện đặc thù riêng cho lĩnh vực đó.
1.1.1.2. Các năng lực chuyên biệt cần hình thành và phát triển cho học
sinh trong dạy học mơn Vật lí
Năng lực chun biệt của môn Vật lý, được thể hiện qua bảng sau:
Stt

Năng lực chung

Biểu hiện năng lực trong mơn Vật lý

Nhóm năng lực làm chủ phát triển

- Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế
hoạch có hiệu quả
- Tìm kiếm thơng tin về ngun tắc cấu tạo, hoạt động
của các ứng dụng kĩ thuật
- Đánh giá được mức độ chính xác của nguồn tin
1
Năng lực tự học
- Đặt được câu hỏi về sự vật quanh ta
- Tóm tắt được nội dung vật lý trọng tâm của văn bản.
- Tóm tắt thơng tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm,
bảng biểu sơ đồ khối
- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án
thí nghiệm để trả lời cho câu hỏi đó.
Năng lực giải quyết
- Đặc biệt quan trọng là năng lực thực nghiệm
vấn đề (đặc biệt quan
Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện
trọng là NL giải quyết tượng ... Diễn ra như thế nào? Điều kiện diễn ra hiện
2
vấn đề bằng con đường tượng là gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có
thực nghiệm hay cịn
mối quan hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ có
gọi là NL thực nghiệm) nguyên tắc cấu tạo và hoạt động như thế nào?
4


3

4

Năng lực sáng tạo

Năng lực tự quản lý

- Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu
hỏi đặt ra
- Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bằng
suy luận lý thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm;
- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được
- Đánh giá độ tin cậy của kết quả thu được
- Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả
thuyết (hoặc dự đốn)
- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu
- Giải được bài tập sáng tạo
- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề tối ưu
Khơng có tính đặc thù

Nhóm năng lực về quản lý xã hội
- Sử dụng được ngôn ngữ vật lý để mô tả hiện tượng
- Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm
- Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước
5
Năng lực giao tiếp
- Vẽ được sơ đồ thí nghiệm
- Mơ tả được sơ đồ thí nghiệm
- Đưa ra các lập luận logic. Biện chứng
- Tiến hành thí nghiệm theo nhóm
6
Năng lực hợp tác
- Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau

Nhóm năng lực cơng cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình
thành năng lực ở trên)
Năng lực sử dụng - Sử dụng một số phần mềm chun dụng, để mơ hình
7
cơng nghệ thơng tin và hóa q trình vật lý
truyền thơng (ICT)
- Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn tả quy luật vật lý
Năng lực sử dụng
8
- Sử dụng bảng biểu, đồ thị để diễn tả quy luật vật lý
ngôn ngữ
- Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu
- Mơ hình hóa quy luật vật lý bằng các cơng thức tốn
học
9
Năng lực tính tốn
- Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã biết ra hệ
quả hoặc ra kiến thức mới.

1.1.2. Năng lực tự học
1.1.2.1. Khái niệm tự học và năng lực tự học
Tự học là quá trình người học tự thực hiện các nhiệm vụ học tập để chiếm
lĩnh tri thức khoa học, rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo. Tự học có thể diễn ra cả ở trên
lớp và ngồi lớp học, theo hoặc khơng theo chương trình và sách giáo khoa đã
được ban hành. Đó là một hoạt động mang tính tích cực, chủ động, tự giác nhằm
đạt được mục tiêu học tập của người học.
5


Năng lực tự học là những thuộc tính tâm lí mà nhờ đó chúng ta giải quyết

được các vấn đề đặt ra một cách hiệu quả nhất, nhằm biến kiến thức của nhân loại
thành sở hữu của riêng mình.
1.1.2.2. Cấu trúc của năng lực tự học
Cấu trúc của năng lực tự học bao gồm các kĩ năng thành phần như sau:
- Kĩ năng lập kế hoạch tự học
- Kĩ năng thực hiện các kế hoạch tự học
- Kĩ năng tự đánh giá
Khi nghiên cứu về vấn đề tự học của học sinh trong trường phổ thông, chúng
tôi đã xác định các biểu hiện của kĩ năng (KN) thành phần của năng lực tự học
được thể hiện ở bảng sau:
Kĩ năng

Biểu hiện của kĩ năng thành phần

KN1: Lập kế hoạch tự - Xác định được mục tiêu tự học
học
- Lập được thời gian biểu cho việc tự học
- Xác định nội dung tự học
- Xác định được các nhiệm cần thực hiện để đạt được mục
tiêu tự học
- Xác định được các điều kiện tự học
- Biết nhìn nhận, tự đánh giá hoạt động tự học của bản thân
- Lựa chọn được cách tự học hiệu quả
KN2: Thực hiện các hoạt - Biết tra cứu, tìm kiếm thơng tin hiệu quả
động tự học
- Xử lí các thơng tin trong q trình tự học
- Trình bày kết quả tự học, có kĩ năng phản biện
- Tự giác trong tự học
- Có ý thức kiên trì khắc phục khó khăn khi tự học
- Xác định được hứng thú trong học tập

- Có tinh thần trách nhiệm thực hiện đầy đủ, đúng các hoạt
động học tập
- Lựa chọn được phương pháp học tập hiệu quả
- Đặt được bộ câu hỏi tìm hiểu vấn đề
KN3: Kỹ năng tự đánh - Sử dụng thành thạo công cụ tự đánh giá quá trình tự học
giá
của bản thân
- Nhận định, tự rút kinh nghiệm để thực hiện điều chỉnh quá
trình tự học của bản thân

1.1.2.3. Các hình thức tự học
- Hình thức tự học hồn tồn: Sách cũng là thầy bởi vì sách cũng là do
những người có kiến thức kĩ năng viết ra. Đọc sách cũng là một cách để lĩnh hội
kiến thức và đây là một hình thức tự học. Tự học có thể xảy ra khi có thầy, có sách
hoặc cả khi khơng có thầy, khơng có sách. Cách học này có kết quả tích cực nhưn
lại mất nhiều thời gian nghiên cứu vì khơng có hệ thống và chiều sâu tư tưởng, ít
6


kế thừa sự hiểu biết và kiến thức của những người đi trước. Để phát triển sự thông
minh sáng tạo của học một biết mười HS cần phải học một cách có hệ thống với
thầy rồi sau đó học với sách. Người học cần phải học có mục đích, có phương
hướng, phân cơng, hợp tác, có tài liệu và trang thiết bị hỗ trợ. Tự học hoàn toàn là
điều kiện cần phải có được nếu một người muốn có thêm tri thức, muốn học suốt
đời.
- Tự học có hướng dẫn: là hình thức hoạt động tự lực, tự tìm hiểu của HS để
chiếm lĩnh tri thức và hình thành phát triển các kỹ năng tương ứng. Tự học có
hướng dẫn được thực hiện dưới sự hướng dẫn, tổ chức, chỉ đạo của GV thông qua
các tài liệu hướng dẫn tự học.
Để tự học có hướng dẫn của HS đạt kết quả cao, GV phải tuân thủ những

điều sau:
+ Tạo động lực cho người học, giúp người học vượt qua các khó khăn, nhất
là giai đoạn đầu
+ Khơng châm chước, chiếu cố để người học khơng có tư tưởng ỷ lại
+ Tạo được điều kiện về cơ sở vật chất cho việc tự học
Như vậy, tự học giúp tạo ra tri thức bền vững cho người học bởi nó là kết
quả của sự hứng thú, sự tìm tịi, nghiên cứu khoa học và lựa chọn. Có phương pháp
tự học đúng đắn và phù hợp sẽ đem lại kết quả học tập cao hơn.
1.1.3. Giáo dục STEM
1.1.3.1. Khái niệm giáo dục STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ tiếng Anh: Science (Khoa học),
Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Giáo
dục STEM trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng liên quan đến các
lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Các kiến thức và kĩ năng này
được lồng ghép, tích hợp và bổ trợ cho nhau giúp HS phát triển năng lực giải quyết
vấn đề, tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
Theo UNESCO: “Giáo dục STEM là chìa khóa hướng đến sáng tạo và sự
tăng trưởng kinh tế trong thế giới kết nối mạng, nơi mà con người được bao quanh
bởi công nghệ và sáng tạo”.
1.1.3.2. Mục tiêu của giáo dục STEM
- Thứ nhất, đưa trải nghiệm sáng tạo vào trong quá trình học tập. Học sinh
được học trên cơ sở dự án, được giao nhiệm vụ theo từng dự án, từ đó phát huy tối
đa khả năng tư duy sáng tạo và ứng dụng các kiến thức khoa học vào cuộc sống.
Bên cạnh kiến thức khoa học, học sinh cũng được thấm dần các thói quen tư duy,
nhìn nhận và đánh giá hiện tượng, sự kiện một cách logic.
- Thứ hai, đem lại sự hứng thú trong học tập. Nhiệm vụ giao cho học sinh
phải đủ hấp dẫn để kích thích trí sáng tạo và tị mị. Để đạt được điều này, ngồi
7

thiết kế bài giảng thì người giáo viên STEM cũng đóng vai trị vơ cùng quan trọng,
giúp duy trì sự hứng thú học tập của học sinh trong quá trình học tập. Vì vậy, cách
thức truyền tải kiến thức và hướng dẫn học sinh trên lớp của giáo viên phải được
đào tạo thật bài bản.
- Thứ ba, ở trong cách đánh giá năng lực học sinh. Thay vì những bài thi
quyết định kết quả học tập của một cá nhân, giáo dục STEM đánh giá sự tiến bộ
của nhóm theo một q trình. Trong đó, học sinh được cọ xát, tranh luận, bảo vệ ý
kiến của bản thân cũng như tạo thói quen hợp tác với các thành viên trong nhóm.
1.1.3.3. Định hướng giáo dục STEM trong Chương trình Giáo dục phổ
thông 2018
Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học 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.
- 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, 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 trung
học, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự

phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.
1.1.3.4. Các kĩ năng trong giáo dục STEM
Giáo dục STEM không phải là để học sinh trở thành những nhà toán học,
nhà khoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà là phát triển cho học sinh các kỹ
năng có thể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện
đại ngày nay. Kỹ năng STEM được hiểu là sự tích hợp, lồng ghép hài hịa từ bốn
nhóm kỹ năng là: Kỹ năng khoa học, kỹ năng công nghệ, kỹ năng kỹ thuật và kỹ
năng toán học.
8


- Kỹ năng khoa học: Là khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lý, định
luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến
thức này để giải quyết các vấn đề trong thực tế.
- Kỹ năng công nghệ: Là khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập
được công nghệ. Công nghệ là từ những vật dụng hằng ngày đơn giản nhất như
quạt mo, bút chì đến những hệ thống sử dụng phức tạp như mạng internet, mạng
lưới điện quốc gia, vệ tinh… Tất cả những thay đổi của thế giới tự nhiên mà phục
vụ nhu cầu của con người thì được coi là cơng nghệ.
- Kỹ năng kỹ thuật: Là khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn diễn ra trong
cuộc sống bằng cách thiết kế các đối tượng, hệ thống và xây dựng các quy trình
sản xuất để tạo ra đối tượng. Hiểu một cách đơn giản, học sinh được trang bị kỹ
năng kỹ thuật là có khả năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm
ra nó. Học sinh phải có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để biết cách làm
thế nào cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ
thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình.
Ngồi ra, học sinh cịn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội
trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật.
- Kỹ năng tốn học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trị của tốn
học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Học sinh có kỹ năng tốn học sẽ có

khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, áp dụng các khái niệm và kĩ
năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.
1.1.3.5. Xây dựng và thực hiện bài học STEM
a. Tiêu chí xây dựng bài học STEM
Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn
Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật
Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động
tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lơi cuốn học sinh vào hoạt
động nhóm kiến tạo
Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học
và toán mà học sinh đã và đang học
Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự
thất bại như là một phần cần thiết trong học tập
b. Quy trình xây dựng bài học STEM
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học
Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình mơn học và các hiện
tượng, q trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị
9


cơng nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn...để lựa chọn chủ đề của bài
học
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao
cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được
những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình mơn học đã được lựa chọn
(đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối với
STEM vận dụng) để xây dựng bài học.
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề

Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác
định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng
để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm.
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.
1.1.3.6. Đánh giá trong tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM
- Hình thức đánh giá : Đánh giá bằng nhận xét, đánh bằng động viên, đánh
giá bằng xếp loại.
- Kĩ thuật đánh giá: đánh giá quan sát hoạt động, đánh giá qua hồ sơ hoạt
động, đánh giá qua sản phẩm hoạt động, đánh giá qua thảo luận, phỏng vấn sâu,
học sinh tự đánh giá.
- Công cụ đánh giá của giáo viên bao gồm: Phiếu quan sát học sinh, bảng
kiểm, nhật kí, câu hỏi, bài tập tình huống...
- Cơng cụ tự đánh giá của học sinh bao gồm: Phiếu tự đánh giá, bản thu
hoạch cá nhân,...
- Công cụ đánh giá của cha mẹ học sinh bao gồm: Phiếu đánh giá.
1.1.4. Dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển
năng lực tự học cho học sinh
Vật lí học là ngành khoa học nghiên cứu các dạng vận động đơn giản nhất
của vật chất và tương tác giữa chúng. Vật lí học liên hệ mật thiết với Tốn học và
các mơn khoa học tự nhiên khác.
Vật lí học cung cấp cơ sở cho kĩ thuật và công nghệ. Nhiều thành tựu của
Vật lí học đã được ứng dụng rộng rãi, làm tiền đề cho các cuộc cách mạng khoa
học, cơng nghệ.
Trong nhà trường phổ thơng, mơn Vật lí giúp học sinh có được những tri
thức phổ thơng cốt lõi của Vật lí học và ứng dụng của chúng trong cuộc sống. Một
trong năm loại kiến thức cơ bản của Vật lí là nội dung dạy học các ứng dụng kỹ
thuật. Có hai con đường dạy học ứng dụng kỹ thuật của Vật lý đó là:
10

* Con đường thứ nhất
Quan sát cấu tạo của đối tượng kĩ thuật đã có sẵn và tìm hiểu, giải thích
ngun tắc hoạt động của nó dựa trên các định luật vật lí.
Dạy ứng dụng kĩ thuật vật lý theo con đường này thực chất là giải bảo toàn
hộp trắng: Biết đầu vào, đầu ra, cấu tạo bên trong của hộp, hãy giải thích tại sao
đầu vào thế này, nhờ thiết bị lại cho đầu ra như vậy? Để đưa ra lời giải thích đúng,
điều quan trọng trước tiên là học sinh phải xác định được điều cần giải thích.
Đây là con đường phổ biến đang được áp dụng trong dạy học truyền thống
trong các bài học vật lý về các thiết bị kỹ thuật. Chủ yếu là giảng giải- minh họa,
HS lắng nghe, thông hiểu, ghi nhớ và khi cần thì tái hiện lại.
* Con đường thứ hai
Dựa trên định luật vật lí vừa học, thiết kế một dụng cụ, máy móc nhằm giải
quyết một yêu cầu kĩ thuật nào đó. Con đường này thực chất là sự sáng chế một
thiết bị máy móc dùng trong kĩ thuật. Ở đây, hiện tượng vật lí và các định luật
vật lí đã được biết dưới dạng tổng quát, yêu cầu là phải tìm ra một thiết bị có cấu
tạo thích hợp để tạo ra hiện tượng vật lí đáp ứng được một số yêu cầu cụ thể của
sản xuất và đời sống.
Nhận xét: Đây là con đường dạy học sáng tạo: HS được đặt vào vị trí nhà
khoa học để tái phát minh ra thiết bị. Mơ hình dạy học dự án là sự hiện thực hóa
dạy học ứng dụng kỹ thuật của vật lý theo con đường này.
Trong dạy học mơn Vật lí, các ứng dụng kỹ thuật thường liên quan hầu hết
đến các lĩnh vực giáo dục STEM, tức là: Khi tự làm sản phẩm kĩ thuật, học sinh
phải sử dụng các công nghệ gia công vật liệu, phải vẽ và đọc được bản vẽ kỹ thuật
và phải đo đạc, tính tốn kích thước vật liệu. Vì vậy, khi lựa chọn dạy học những
nội dung này theo định hướng giáo dục STEM sẽ phát huy những thế mạnh của
dạy học STEM tốt nhất.
1.2. Cơ sở thực tiễn
1.2.1. Thực trạng việc vận dụng giáo dục STEM trong dạy học tại một
số trường THPT trên địa bàn huyện Miền núi - tỉnh Nghệ An
Theo kết quả điều tra của GV Hồ Sĩ Hào - Giáo viên mơn Tốn tại trường

THPT Anh Sơn 2, đạt SKKN bậc 4 năm học 2020- 2021 về dạy dọc Toán theo
định hướng giáo dục STEM cho thấy:
Các trường THPT trên địa bàn huyện Miền núi- nghệ An dạy học theo định
hướng giáo dục STEM đang được thử nghiệm tại một số môn học. Thường tập
trung qua các hình thức: dạy học tích hợp theo định hướng giáo dục STEM, sinh
hoạt câu lạc bộ STEM, Các cuộc thi, các hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Qua đó
cho thấy bước đầu có kết quả khả quan
Tại trường THPT Anh Sơn 2, mặc dù là trường miền núi, điều kiện cơ sở vật
11


chất cịn nhiều khó khăn nhưng trong những năm qua nhà trường rất chú trọng
việc bồi dưỡng phát triển năng lực cho học sinh, học đi đôi với hành, hướng dẫn
học sinh tham gia vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống. Vì vậy
phong trào HS tham gia cuộc thi sáng tạo khoa học kĩ thuật tỉnh Nghệ An rất tích
cực, nhiều em đạt được thành tích cao trong các cuộc thi cấp tỉnh, cấp quốc gia.
Nổi bật là em Trần Mạnh Cường, giải nhất quốc gia cuộc thi KHKT năm 2016 và
Em Nguyễn Trần Huyền Anh, giải ba quốc gia sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng
năm 2019, Em Trần Thị Hồng Thắm giải ba cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên Nhi
đồng toàn quốc năm 2021, Em Bùi Khơi Ngun giải nhì cuộc thi KHKT cấp tỉnh
năm học 2021-2022.
1.2.2. Thực trạng dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM nhằm
phát triển năng lực tự học của HS tại một số trường THPT trên địa bàn
huyện Anh Sơn và huyện Thanh Chương.
Để tìm hiểu và định hướng cho quá trình thiết kế tiến trình tổ chức và lựa
chọn nội dung dạy học STEM chủ đề “Máy điện” trong chương trình vật lý 12, tơi
đã tiến hành tìm hiểu thực trạng dạy học vật lí theo định hướng giáo dục STEM và
nhu cầu của HS trong hoạt động TNST tại trường phổ thông.
Chúng tôi khảo sát bằng phiếu điều tra đối với 20 giáo viên (GV) dạy mơn
Vật lí ở các trường THPT Anh Sơn 1, THPT Anh Sơn 2, THPT Anh Sơn 3, THPT

Thanh Chương 1, thpt Đặng Thúc Hứa, THPT Nguyễn Sỹ Sách và 100 HS trường
THPT Anh Sơn 2 và THPT Nguyễn Sỹ Sách. Kết quả thu được như sau:
+ Đối với GV: Với câu hỏi Thầy cơ có hiểu biết như thế nào về áp dụng giáo
dục STEM trong dạy học Vật lí? Kết quả thu được cho thấy hầu hết GV có biết đến
nhưng cũng chưa thật đầy đủ (Biểu đồ 1)

Biểu đồ 1. Thống kê về hiểu biết của GV về giáo dục STEM
Với câu hỏi Thầy cô đã sử dụng các hình thức, phương pháp dạy học theo
bảng sau đây ở mức độ nào?
12


Các hình thức, phương pháp dạy học

Thường
xun

Thỉnh
thoảng

Khơng
dùng

Biên soạn, cung cấp tài liệu cho HS tự học ở nhà
Hướng dẫn HS cách tìm tài liệu
Yêu cầu HS nghiên cứu bài học ở nhà
Truyền tải nội dung bài học bằng video
Trao đổi thơng tin với học sinh ngồi lớp học
Tìm hiểu và chuẩn bị các phương tiện trực quan
có thể để hỗ trợ cho bài dạy

Kết quả thu được cho thấy hầu hết giáo viên đều luôn cố gắng để bài dạy
của mình truyền đạt đến HS là tốt nhất, nhưng mới dừng lại ở mức nhận thức là
biết và hiểu, ở mức cao hơn là vận dụng hầu như chưa đạt (Biểu đồ 2)

Biểu đồ 2. Thống kê GV sử dụng các hình thức, phương pháp dạy học
Với câu hỏi Theo Thầy Cơ có cần thiết gộp 2 bài là bài 17 – Máy phát điện
và bài 18- Động cơ điện khơng đồng bộ ba pha- Vật lí 12 thành chủ đề “Máy
điện” và tổ chức dạy học STEM không? Kết quả thu được cho thấy hầu hết GV cho
rằng việc gộp 2 bài thành một chủ đề và tổ chức dạy học theo hình thức giáo dục
STEM là cần thiết (Biểu đồ 3)

Biểu đồ 3. Thống kê về sự cần thiết của tổ chức dạy học STEM chủ đề “Máy điện”
13


Với câu hỏi Thầy Cô đã gộp 2 bài là bài 17 - Máy phát điện và bài 18 Động cơ điện khơng đồng bộ ba pha - Vật lí 12 thành chủ đề “Máy điện” và tổ
chức dạy học STEM như thế nào? Thì kết quả thu được 100% GV chưa bao giờ
thực hiện.
Để tìm hiểu về nguyên nhân dẫn tới tình trạng GV thấy sự cần thiết gộp 2
bài thành một chủ đề và tổ chức dạy học STEM nhưng chưa thực hiện, chúng tôi
thu được kết quả có nhiều ngun nhân dẫn đến tình trạng này như năng lực bản
thân chưa biết cách thiết kế tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục
STEM, một số cho rằng không đủ thời gian không đủ phương tiện để thực hiện,
điều kiện địa phương không đầy đủ các nhà máy, xí nghiệp để trải nghiêm, trường
học chưa có phịng học STEM riêng, sĩ số mỗi lớp học quá đông …nên hoạt động
dạy học theo giáo dục STEM cịn khó khăn, mặt khác q trình đánh giá thi cử ở
Việt Nam cịn ít quan tâm đến hoạt động STEM nên GV chưa dành thời gian quan
tâm đúng mực ( Biểu đồ 4).

Biểu đồ 4. Thống kê về những nguyên nhân khó khăn của việc tổ chức dạy

học STEM trong dạy học bộ mơn Vật lí.
+ Đối với HS: Với câu hỏi các em có hứng thú như thế nào với hoạt động
học có tham quan thực tế, thực hiện các dự án đóng vai là các nhà khoa học để tái
phát minh ra thiết bị, thiết kế chế tạo các dụng cụ hữu ích cho đời sống…? Kết quả
điều tra cho thấy trong quá trình học các em rất háo hứng (Biểu đồ 5)

Biểu đồ 5. Thống kê về hứng thú của HS khi được tham gia các hoạt động
trải nghiệm thực tiễn trong bộ mơn Vật lí
14


1.3. Đề xuất một số giải pháp phát triển năng lực tự học của học sinh
thông qua dạy học chủ đề vật lý THPT theo giáo dục STEM
1.3.1. Động cơ hóa hoạt động học tập của học sinh
Động cơ học tập là hệ thống những yếu tố thúc đẩy HS tích cực học tập.
Động cơ hóa hoạt động học tập của HS có vai trị tích cực đối với hiệu quả hoạt
động học tập của HS. Trong quá trình dạy học người GV làm cho bộ não của HS
luôn đặt trong tình trạng ham muốn hiểu biết, làm cho HS muốn tự mình tìm ra
giải pháp để giải quyết vấn đề.
Để động cơ hoá hoạt động học tập của HS, GV cần phải làm cho HS ý thức
được là các em cần phải học, thấy được rằng mình thực sự đang thiếu tri thức mới,
cảm nhận được sự thiếu hụt sẽ là một yếu tố kích thích HS tìm kiếm một sự cân đối
mới, thỏa mãn nhu cầu tri thức của mình. Đặt học sinh vào vai trị chủ thể, tham
gia giải quyết những mâu thuẫn nhận thức sẽ tạo cho học sinh một thói quen, lịng
ham thích hoạt động trí óc có chiều sâu, tự giác tích cực. Có thể giới thiệu các tấm
gương học tập trong trường mà HS biết để tạo động lực cho HS.
Ví dụ: Tại trường THPT để tạo động cơ cho HS sử dụng kiến thức đã học chế
tạo các sản phẩm hữu ích cho đời sống, chúng tôi viết những bài tuyên truyền về
những học sinh đã thành công trong các cuộc thi KHKT, sáng tạo thanh thiếu niên
nhi đồng cũng như tên tuổi, sản phẩm của các nhà nghiên cứu nổi tiếng, các cuộc

thi về lĩnh vực trong nước và quốc tế và đăng trên trang Web của trường .

1.3.2. Hướng dẫn HS xây dựng kế hoạch học tập
GV cần hướng dẫn cho HS cách xây dựng kế hoạch học tập từ ban đầu.
Ngay từ tiết học đầu tiên của môn học, GV không cần phải dạy ngay mà cần giới
thiệu sơ lược về chương trình, nội dung và phương pháp học một cách khái quát
nhất đế HS hiếu và từ đó, tự xây dựng cho mình kế hoạch học tập phù hợp. GV
15


phải làm cho HS hiếu rõ: mọi kế hoạch phải được xây dựng dựa trên mục tiêu và
HS hoàn toàn có thể phấn đấu thực hiện được từng mục tiêu nếu có kế hoạch thời
gian được xây dựng chi tiết. Chẳng hạn, trong quá trình giảng dạy mỗi chương, GV
sẽ cung cấp nội dung và thời gian học và kiếm tra để HS nắm rõ. Đồng thời, GV có
thể cho HS đánh dấu vào trong sách bài nào học ngày nào, đến tiết nào sẽ kiếm tra.
Muốn HS tự xây dựng kế hoạch học tập thì GV phải là người cung cấp đầy đủ kế
hoạch dạy và học của bộ mơn.
1.3.3. Hướng dẫn HS chọn lọc tư liệu, tình huống liên quan đến nội
dung bài học qua các kênh thông tin đại chúng hoặc qua thực tế đời sống phù
hợp với môn học, hướng tới phát triển năng lực tự học cho học sinh
Vấn đề tự học ở HS là một vấn đề không hề đơn giản. Muốn hoạt động học
tập đạt kết quả cao, đòi hỏi HS phải tự giác, khơng ngừng tìm tịi học hỏi. Ngồi
ra, sự định hướng của người thầy đóng vai trị quyết định thúc đẩy sự thành công
trong việc chiếm lĩnh tri thức của người học.
Ngày nay, các điều kiện thông tin rất thuận lợi, HS rất thông minh, nhanh
nhạy, nếu chúng ta biết tận dụng, khai thác sẽ là nguồn tư liệu phong phú và quý
giá phục vụ cho quá trình dạy học. Vì vậy, tùy vào bài học cụ thể, mà GV khuyến
khích, giao cho HS thu thập tài liệu, tình huống liên quan đến nội dung bài học.
Giới thiệu cho HS những cuốn sách hay, những tài liệu bổ ích, địa chỉ một số trang
Web liên quan đến môn học và khuyến khích các em tự tìm kiếm, tự phân tích và

tổng hợp kiến thức.
Những tư liệu mà các em tìm được sẽ là những minh chứng sống động được
sử dụng trong giờ học sẽ làm cho giờ học trở nên gần gũi hơn với thực tiễn cuộc
sống. Hơn nữa, các em sẽ phấn khởi, tự tin khi kiến thức mà mình đề xuất được
thầy cơ ứng dụng vào bài học, được các bạn trong lớp phân tích, góp ý. Nhờ đó,
những kiến thức đó HS khắc sâu, ghi nhớ được lâu, trở thành những kiến thức sinh
động, hấp dẫn hơn. Đây chính là một biện pháp hiệu quả làm nâng cao năng lực tự
học của HS.

Ví dụ: Tại trường THPT Anh sơn 2 để giúp truyền cảm hứng NCKH, biết
vận dụng các điều đã học vào giải quyết các vấn đề trong cuộc sống, đồng thời giải
16


đáp những băn khoăn, hỗ trợ cho HS tự tin khi làm sản phẩm chúng tôi tổ chức các
buổi Workshop kết nối với các HS và cựu HS của trường đã thành công trong lĩnh
vực NCKH tự phong là “các nhà khoa học trẻ của Anh Sơn” để tổ chức buổi hội
thảo qua các phòng học zoom. Kết quả thu được với sự tham gia ngày càng đông
của HS và có cả GV tham dự, nhiều câu hỏi được đặt ra và giải đáp thỏa đáng,
cung cấp cho HS trang tìm kiếm để chế tạo sản phẩm hữu ích.
1.3.4. Thiết lập mơi trường ảo nâng cao năng lực và thói quen tự học
của học sinh Trung học Phổ thông
Môi trường ảo là một mạng lưới liên kết nhiều người mang tính kiên định và
liên tục, được thuận tiện hóa các mạng lưới liên kết các máy tính: trong đó mỗi
người tham gia được mô tả bằng một “mô tả sơ lược”.
CNTT ngày càng phát triển, giáo dục đang chuyển mình với cơng nghệ 4.0,
vì thế GV sẽ kết nối với học sinh qua những ứng dụng như Zoom, Google Meets,
hướng dẫn thực hiện các trị chơi, thí nghiệm trên online…
Trong năm học 2020- 2021 và năm học 2021 -2022, dịch bệnh covid 19 diễn
ra phức tạp, công tác dạy và học kết hợp trực tiếp và trực tuyến đang được triễn

khai rộng rãi, giáo viên và học sinh đã quen dần với việc ứng dụng CNTT để học
online. Các em đã biết chủ động khai thác các học liệu trên mạng và đang hình
thành dần năng lực tự học, tự chủ.
Theo xu thế chung của xã hội, Giáo dục đang chuyển mình trước cơ hội và
thách thức với cơng nghệ dạy học 4.0, đòi hỏi giáo viên và học sinh cần có những
phương pháp dạy và học mới để đáp ứng các năng lực, phẩm chất của một người
học sinh thế hệ mới. Cần tạo một môi trường học tập để HS có thể tự học và bồi
dưỡng các phẩm chất năng lực; để dạy học không phải là trao cho người học “một
con cá” mà phải trao cho các em “ một chiếc cần câu” sẽ mang lại hiệu quả cao
trong học tập.

17


1.3.5. Tổ chức cho học sinh làm việc nhóm kết hợp với thảo luận lớp
Tổ chức dạy học cho HS làm việc nhóm kết hợp với thảo luận tồn lớp là
giải pháp nhằm bảo đảm quá trình học tập diễn ra tích cực và hiệu quả. Thơng qua
làm việc nhóm kết hợp với thảo luận toàn lớp làm cho việc học của HS trở nên
mềm mại, linh hoạt, không máy móc, rập khn. Đồng thời sử dụng tối đa các
nguồn lực dạy học và tạo không gian hoạt động đa dạng, dễ thay đổi, nâng cao khả
năng hợp tác giữa GV với HS, giữa HS với HS. Với biện pháp này sẽ có tác dụng
tạo mơi trường học tập đa thông tin cho HS, tạo cơ hội giúp HS tự nghiên cứu, tự
bộc lộ để thể hiện năng lực và kết quả nghiên cứu của cá nhân. Tự kiểm tra, đánh
giá kết quả học tập và nghiên cứu, đồng thời có tác dụng giúp HS phát triển hài
hịa nhân cách của mình.
Nhờ việc thảo luận giữa các thành viên trong nhóm kết hợp với việc thảo
luận tồn lớp mà kiến thức HS lĩnh hội được bớt phần chủ quan, phiến diện, làm
tăng thêm tính khách quan, khoa học. Qua việc hợp tác giữa các HS mà kiến thức
trở nên sâu sắc, bền vững, dễ nhớ. Nhờ khơng khí thảo luận sôi nổi, cởi mở nên
những HS nhút nhát trở nên mạnh dạn hơn, các em học được cách trình bày ý kiến

của mình, biết lắng nghe, có phê phán ý kiến của bạn, từ đó HS dễ hịa nhập, tạo
cho các em sự tự tin, hứng thú trong học tập. Ngồi ra học tập theo nhóm kết hợp
với thảo luận tồn lớp cịn giúp các em phát triển ý thức làm việc tập thể, phát huy
trí tuệ tập thể, phát huy tính tích cực học tập, năng lực tự học, năng lực tổ chức,
quản lý, tự quản của HS. Tạo điều kiện để mỗi HS có cơ hội trải nghiệm thành
cơng hay thất bại của bản thân mình để từ đó có những biện pháp khắc phục những
hạn chế phát huy những những điểm mạnh vốn có.
1.3.6. Xây dựng ý thức tự học
Muốn học sinh có ý thức tự học thì trước hết học sinh phải u thích mơn
học đó. Vì vậy GV cần tạo cho HS niềm say mê mơn học. GV có thể dùng tiết dạy
đế giới thiệu về môn học, về những giá trị của môn học trong thực tiễn bằng những
ví dụ minh họa cụ thể nhằm kích thích động cơ học tập ở các em. Để phát huy tối
đa năng lực tự học và thúc đấy HS tận dụng hết thời gian tự học, GV cần giao
nhiệm vụ cụ thể cho HS như đề xuất ý tưởng, giải pháp, làm clip về các dự án...
Bên cạnh đó cần kết hợp nhiều loại hình kiểm tra, đánh giá trong dạy học.
Xây dựng thang điểm thi đua giữa các nhóm.
Nhận xét: Phát triển năng lực tự học cho HS THPT là hình thành cho các em
lịng say mê học hỏi, năng lực độc lập suy nghĩ, tư duy sáng tạo. GV dạy không chỉ
thực hiện việc cung cấp kiến thức cho HS trong giờ học, mà người GV luôn cố
gắng tạo cho HS một ý thức tự giác học tập, một phương pháp tự học, tự củng cố,
phát triển kiến thức trước và sau giờ học. Bằng cách này, qua bài học, GV có thể
hình thành cho HS một số kỹ năng tự học như kỹ năng thu thập tư liệu, hình ảnh
minh họa, kỹ năng ứng dụng kiến thức đã học vào thực tiễn… Có như vậy thế hệ
trẻ mới có đủ bản lĩnh để vững tin bước vào đời đối mặt với sự thay đổi của cuộc
sống.
18


CHƯƠNG II - THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN DẠY HỌC
CHỦ ĐỀ “MÁY ĐIỆN” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC
2.1. Lí do chọn chủ đề
Qua nghiên cứu lí luận và thực tiễn, chúng tôi thấy rõ ba điểm mạnh của
giáo dục STEM là:
Thứ nhất giáo dục STEM đề cao việc hình thành và phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho người học, trong mỗi bài học theo chủ đề STEM học sinh được
đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến
thức khoa học.
Thứ hai giáo dục STEM đề cao phong cách học tập sáng tạo, đặt người học
vào vai trò của một nhà phát minh.
Thứ ba, giáo dục STEM là phương pháp giáo dục tích hợp, nó theo cách tiếp
cận liên mơn và thơng qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn học như các
đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mơ hình dạy học tập
gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó học sinh vừa được học lí thuyết, vừa
được học cách vận dụng vào lí thuyết.
Chương trình sách giáo khoa vật lí 12, trình bày bài 17: Máy phát điện và bài
18: Động cơ điện không đồng bộ ba pha. Theo công văn 4040 /BGDĐT – GDTrH
(16/09/2021) của bộ GD và ĐT, bài 17 và bài 18 được tích hợp thành một chủ đề
với nhiều nội dung tự học có hướng dẫn.
Theo quan điểm năng lượng thì các máy điện là các thiết bị dùng để truyền
tải hoặc để biến đổi năng lượng điện từ. Cụ thể máy biến áp là thiết bị truyền tải
năng lượng dòng điện xoay chiều từ điện áp này sang năng lượng dòng điện xoay
chiều ở điện áp khác. Các máy phát điện và động cơ điện, tương ứng là các thiết bị
điện biến đổi từ cơ năng sang điện năng, hoặc ngược lại. Trong nghiên cứu này
chúng tôi thực hiện với máy phát điện và động cơ điện.
Máy phát điện xoay chiều là những thiết bị cung cấp dòng điện xoay chiều.
Đây là nguồn điện năng chủ yếu phục vụ trong sinh hoạt đời sống hàng ngày của
chúng ta. Tuy nhiên học sinh thường khơng để ý hoặc khó hình dung, ngại tìm hiểu
về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều bởi hình dạng bề
ngồi phức tạp cồng kềnh của máy. Vì vậy nhằm giúp HS tiếp cận các kiến thức về

máy phát điện một cách đơn giản, dễ hiểu thì dạy học STEM máy phát điện là một
hình thức dạy học hiệu quả.
Trong đời sống, các sản phẩm là ứng dụng của động cơ điện để phục vụ sinh
hoạt gia đình chiếm số lượng khơng nhỏ. Động cơ điện là một bộ phận cơ bản
trong thiết bị điện như quạt điện, máy bơm, máy thổi tóc, máy xay sinh tố, máy
cưa, máy đập bột… Qua nghiên cứu nội dung kiến thức động cơ điện, chúng tôi
nhận thấy đây là kiến thức có thể phát huy được thế mạnh của giáo dục STEM nếu
được tổ chức với tiến trình hợp lí.
19


Với những lí do trên, trong phạm vi nghiên cứu chúng tơi tích hợp hai nội
dung này thành chủ đề mang tên “Máy điện” và thiết kế dạy học theo định hướng
giáo dục STEM.
2.2. Xác định mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học chủ đề Máy
điện theo định hướng giáo dục STEM
2.2.1. Mục tiêu
2.2.1.1. Về kiến thức STEM
* Khoa học: + Phát biểu được nguyên tắc hoạt động và nguyên tắc cấu tạo
của máy phát điện, động cơ điện khơng đồng bộ.
+ Nhận biết được một số hình thức sản xuất điện năng cơ bản và phổ biến
hiện nay. Nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của của máy phát điện xoay chiều dựa
trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
+ Phân biệt máy phát điện xoay chiều 1 pha, máy phát điện xoay chiều ba
pha.
+ Phân biệt động cơ điện xoay chiều 1 pha, động cơ điện xoay chiều ba pha.
+ Viết được các cơng thức máy phát điện
+ Trình bày được yêu cầu về kiến thức, kĩ năng phổ thơng khi sử dụng máy
phát điện gia đình, động cơ điện khi hỏi các thông tin sản phẩm, giá bán một số
máy phát điện gia đình, động cơ điện ở cửa hàng.

+ Biết cách tiến hành làm một máy phát điện, động cơ điện đơn giản
+ Biết thiết kế, chế tạo được mơ hình sản phẩm hữu ích cho đời sống.
* Kỹ thuật: Thiết kế bản vẽ, lựa chọn, lắp ráp linh kiện để chế tạo sản phẩm
* Công nghệ: Tìm kiếm thơng tin, sử dụng cụ mỏ hàn, đèn led…
* Tốn học: Đo đạc, tính tốn, dự trù kinh phí
2.2.1.2. Kỹ năng
- Giải được các bài tập về máy phát điện, động cơ điện.
- Vẽ được sơ đồ nguyên tắc của máy phát điện, động cơ điện.
- Giải thích được các hiện tượng gây bởi sự cố gây cháy và tai nạn trong sử
dụng điện
- Kĩ năng đọc SGK, nghiên cứu tài liệu, lập đề cương khoa học, trình bày
trước đám đơng, kĩ năng hoạt động nhóm, kĩ năng thiết kế bài thuyết trình bằng
Powerpoint.
- Tìm hiểu máy phát điện tại trường học, nghề sửa chữa, nghề phân phối
máy phát điện, động cơ điện tại địa phương.
20


- Vận dụng kiến thức máy phát điện, động cơ điện chế tạo được mơ hình sản
phẩm hữu ích cho đời sống.
2.2.1.3. Thái độ
- Nghiêm túc tuân thủ các quy định của cơ sở, của người hướng dẫn. Văn
minh, lịch sự và có tinh thần học hỏi từ người hướng dẫn.
- Hào hứng và chủ động nhận nhiệm vụ tìm hiểu về máy phát điện, ứng dụng
động cơ điện, các nghề khác liên quan đến máy điện
- Chia sẻ, hợp tác, có tỉnh thần xây dựng khi trao đổi các vấn đề bài học.
2.2.1.4. Các năng lực được hình thành và phát triển cho HS
- Năng lực tự học và tự chủ; giải quyết vấn đề và sáng tạo; giao tiếp và hợp
tác; ngơn ngữ, tính tốn, tìm hiểu KHTN&XH, công nghệ, tin học. Cụ thể:
+ Năng lực hiểu biết kiến thức về máy phát điện, động cơ điện.

+ Năng lực tìm tịi, khám phá về máy phát điện, động cơ điện.
+ Năng lực giải quyết vấn đề nghiên cứu của bài học.
2.2.2. Nội dung dạy học chủ đề Máy điện theo định hướng giáo dục
STEM.
- Trải nghiệm tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều, động cơ điện trong
thực tế
+ Stato, Rôto trong thực tế như thế nào?
- Qua các kênh thơng tin tìm hiểu về các nhà máy phát điện trong thực tế:
+ Nhà máy Thủy điện
+ Nhà máy Phong điện
+ Nhà máy Nhiệt điện
+ Nhà máy Điện hạt nhân
+ Nhà máy phát điện với môi trường sinh thái
- Tìm hiểu các thiết bị sử dụng động cơ điện trong gia đình, nghề sửa chữa,
nghề phân phối máy phát điện, động cơ điện tại địa phương.
- Tìm hiểu các lỗi hư hỏng, nguyên nhân và cách sửa chữa khắc phục máy
phát điện, động cơ điện.
- Nghiên cứu về cách chế tạo máy phát điện trong đời sống: Lựa chọn vật
liệu stato, roto thế nào, số mét dây quấn để đạt điện áp mong muốn và chế tạo mơ
hình máy phát điện xoay chiều 1 pha, 3 pha.
- Nghiên cứu về cấu tạo động cơ điện trong các thiết bị sử dụng trong đời
sống: Lựa chọn vật liệu stato, roto thế nào.
21