TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ đề SÓNG CƠ VẬT LÍ 12 THEO GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC HỌC SINH

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƢỜNG THPT LÊ LỢI
--------

TÊN ĐỀ TÀI
TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ SÓNG CƠ VẬT LÍ 12 THEO GIÁO DỤC
STEM NHẰM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC HỌC SINH

Lĩnh vực:

Vật lí

Người thực hiện:

Hồng Hồng Khuê

Tổ bộ môn:

KHTN

Năm thực hiện:

2021-2022

Số điện thoại:

0943114997


MỤC LỤC

Phần, mục

Nội dung

PHẦN MỘT. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trang
3

1

Lý do chọn đề tài

3

2

Mục đích nghiên cứu

4

3

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4

4

Thời gian nghiên cứu

4

5

Nhiệm vụ nghiên cứu

4

6

Đóng góp mới của đề tài

5

NỘI DUNG

5

I.

Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường
phổ thơng đáp ứng với chương trình GDPT 2018.

5

1.1.

Khái niệm về giáo dục STEM

5

1.2.

Giáo dục STEM tại Việt Nam

6

1.3.

Mục tiêu giáo dục STEM

6

2.

Các phương án và hình thức tổ chức dạy học Vật lí
theo định hướng giáo dục STEM ở truờng THPT

7

2.1

Phương pháp xây dựng chủ đề giáo dục STEM ở
trường phổ thông.

9

2.2

Thực trạng dạy học theo giáo dục STEM ở Nghệ An

10

2.3

Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trường
Trung học.

13

2.4

Các phuơng án và hình thức tổ chức dạy học Vật lí
theo định hướng giáo dục STEM ở trường THPT

14

PHẦN HAI.

1


2.5

Dạy học vật lí theo định hướng phát triển phẩm chất
năng lực của học
THPT

15

2.6

Kiểm tra đánh giá theo hướng phát triển về phẩm chất
và năng lực học sinh

19

II.

Tổ chức dạy học chủ đề sóng cơ theo giáo dục STEM
nhằm phát huy phẩm chất và năng lực học sinh

25

1.

Mục tiêu, nhiệm vụ và đối tượng thực nghiệm

25

2.

Nội dung thực nghiệm

25

2.1

Chủ đề 1: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ

26

2.2

Chủ đề 2: Giao thoa sóng

31

3.3

Chủ đề 3: Sóng dừng

34

III.

Kết quả thực nghiệm sư phạm

38

1.

Kết quả định lượng

38

2.

Kết quả định tính

40

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

41

3.1

Kết luận

41

3.2

Bài học kinh nghiệm

41

3.3

Kiến nghị

42

3.4

Hướng phát triển của đề tài

42

Tài liệu tham khảo

43

Phụ lục

44

PHẦN BA.

2


PHẦN MỘT. ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn đề tài.
Thể kỷ XXI là thế kỉ của tồn cầu hóa và hội nhập quốc tế, sự phát triển
khoa học kĩ thuật và cơng nghệ diễn ra nhanh chóng thúc đảy sự phát triển của
mọi mặt đời sống xã hội. Bối cành thế giới liên tục biến đổi đòi hỏi các quốc gia,
các vùng lành thổ cũng như Việt Nam đặt ra yêu cầu mới đối với nguồn nhân lực,
do đó cũng đặt rạ những yêu cầu mới cho sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ - chủ nhân
tương lai của đất nước. Thế kỉ XXI địi hỏi con người phải tích cực, chủ động,
năng động, sáng tạo, phát triển những phảm chất và phát triển năng lực phù hợp để
đáp ứng nhu cầu đất nước và xã hội. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ các
ngành khoa học kỹ thuật công nghệ và sự bùng nổ thông tin trên nhiều lĩnh vực,
thế giới đang bước vào giai đoạn toàn cầu hóa thì vai trị của giáo dục hết sức quan
trọng và đặc biệt là đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay. Nhiệm vụ của giáo
dục hiện nay là đào tạo ra những con người có tính chủ động cao, năng động, sáng
tạo có đầy đủ các năng lực phẩm chất tốt như năng lực tự học, giải quyết vấn đề và
sáng tạo, thẩm mỹ, thể chất, giao tiếp, hợp tác, tính tốn, sử dụng cơng nghệ thơng

tin và truyền thông. Định hướng giáo dục đào tạo hiện nay tại Hội nghị lần thứ tám
của Ban Chấp Hành Trung ương Đảng khóa XI đã ra Nghị quyết số 29/NQ-TW về
đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục đào tạo. Với 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. Học đi đôi với hành; Lý luận gắn với thực
tiễn...”. Và mục tiêu tổng quát trong Nghị quyết nêu rõ “...Giáo dục con người Việt
Nam phát triển toàn diện và phát huy tốt nhất tiềm năng, khả năng sáng tạo của
mỗi cá nhân..."
Mơn Vật lí là một mơn khoa học thực nghiệm, nên một trong các khâu
quan trọng của quá trình đổi mới phương pháp dạy học Vật Lí là nhằm tăng
cường hoạt động nghiên cứu và tìm hiểu các ứng dụng kỹ thuật của học sinh
trong q trình học tập thơng qua việc giao nhiệm vụ liên quan đến việc tìm hiểu
công dụng, nguyên tắc hoạt động, cấu tạo của các thiết bị thí nghiệm và các thiết
bị ứng dụng trong cuộc sống để học sinh được tham gia nghiên cứu khoa học, qua
đó giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn các kiến thức Vật Lí.
Đề tài này của chúng tơi hướng đến đối tượng HS trường trung học phổ
thông Miền núi với những đặc thù riêng như đến từ các vùng khó khăn, ít được
tiếp cận cơng nghệ, các trường cũng có ít thuận lợi về cơ sở vật chất (CSVC) để
triển khai hoạt động giáo dục STEM. Qua đó, đề tài nhằm thay đổi nhận thức về
giáo dục STEM của một số cán bộ quản lý, giáo viên (GV) và phụ huynh HS khi
cho rằng giáo dục STEM chỉ có lập trình robot; muốn đưa giáo dục STEM vào
trường học thì nhà trường phải trang bị cơ sở vật chất, thiết bị rất tốn kém; GV
phải biết lập trình; giáo dục STEM khơng dạy được trong chương trình chính
khóa; giáo dục STEM chỉ thực hiện được đơn môn; một số GV đã tổ chức cho HS
các chủ đề theo giáo dục STEM mang tính “cầm tay chỉ việc” nên không đem lại
3


hiêu quả cao trong việc phát triển tính tích cực, tự lực, tự chủ đặc biệt là năng lực
sáng tạo cho HS… Thực tế, HS trường THPT Miền núi có rất nhiều thời gian cho

việc hoạt động nhóm sau khoảng thời gian học tập trên lớp. Mặt khác, các em lại
rất siêng năng, chăm chỉ, thích tìm tịi, khám phá. Đây chính là những điều kiện
thuận lợi để có thể tổ chức hoạt động giáo dục STEM trong nhà trường. Qua quá
trình nghiên cứu và giảng dạy chương trình Vật Lí, tơi nhận thấy có thể áp dụng
một số nội dung trong các bộ môn vào thiết kế xây dựng tổ chức dạy học chủ đề
theo giáo dục STEM nhằm giúp học sinh tự tạo động lực tiếp thu kiến thức và học
tập. Chính vì những lí do trên, với mong muốn góp phần vào việc đổi mới nâng
cao chất lượng và hiệu quả dạy học mơn Vật Lí ở trường THPT, tôi xác định đề
tài nghiên cứu: "Tổ chức dạy học chủ đề Sóng cơ Vật lí 12 theo giáo dục
STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực học sinh". Hy vọng đề tài này
sẽ góp một phần nhỏ, là nguồn tài liệu tham khảo có ích giúp các thầy cô và các
bạn đọc tham khảo và vận dụng vào q trình dạy học mơn Vật Lý theo định
hướng STEM ở các trường phổ thông.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đối với giáo viên: Nâng cao năng lực tổ chức dạy học theo giáo dục
STEM.
- Đối với học sinh: Phát huy tính tích cực, tự lực và phát triển năng lực sáng
tạo.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng: HS trường THPT Lê Lợi và quá trình dạy học Vật lý ở trường
phổ thông.
Phạm vi nghiên cứu: Cơ sở lí luân, thực tiễn về giáo dục STEM và phần
sóng cơ thuộc chương trình Vật lý 12 THPT.
4. Thời gian nghiên cứu
- Từ tháng 6/2020 đến tháng 10/2021 hình thành ý tưởng.
- Từ tháng 10/2021 đến tháng 2/2022 nghiên cứu và thử nghiệm.
- Từ tháng 2 /2022 đến tháng 4/2022 viết thành đề tài.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Phân tích cơ sở lý luận và thực tiễn của giáo dục STEM trong trường phổ
thông.

Đề xuất giải pháp thực hiện đề tài nghiên cứu: Tổ chức dạy học chủ đề
Sóng cơ theo giáo dục STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực học sinh tại
trường THPT Lê Lợi.
4


Trên cơ sở chủ đề đã thực nghiệm, lựa chọn và giới thiệu cách tổ chức hoạt
động dạy học các tiết cụ thể của chủ đề sóng cơ theo giáo dục STEM nhằm phát
triển phẩm chất và năng lực của học sinh.
6. Đóng góp mới của đề tài
Đề tài đã xây dựng và thực hiện được chủ đề dạy học STEM, qua chủ đề đã
giúp học sinh tự mình thiết kế và chế tạo được thí nghiệm về sóng nước, sóng
ngang, sự truyền sóng hình sin, sóng dừng trên sợi dây và giáo thoa sóng.
Tổ chức dạy học chủ đề Sóng cơ theo giáo dục STEM nhằm phát triển
phẩm chất và năng lực học sinh tại trường THPT Lê Lợi phù hợp với điều kiện
dạy học của nhà trường và thu được những kết quả nhất định nhẳm nâng cao chất
lượng dạy học bộ môn Vật lý, đưa giáo dục STEM vào trường học, góp phần vào
phong trào thi đua đổi mới sáng tạo trong dạy học đáp ứng với yêu cầu chương
trình GDPT tổng thể.
PHẦN HAI. NỘI DUNG
I. Cơ sở lý luận và thực tiễn về giáo dục STEM trong nhà trƣờng phổ
thơng theo chƣơng trình GDPT 2018.
1.1. Khái niệm về giáo dục STEM
STEM là viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (công nghệ),
Engineering (kỹ thuật) và Math (toán học). Tùy theo ngữ cảnh khác nhau mà
thuật ngữ STEM được hiểu như là các môn học hay các lĩnh vực. Trong ngữ cảnh
giáo dục, nói đến STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục
đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Quan tâm đến việc
tích hợp các môn học trên gắn với thực tiễn để năng cao năng lực cho người học.
Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực

Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học.
Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong
đó các khái niệm học thuật mang tính ngun tắc được lồng ghép với các bài học
trong thế giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, cơng
nghệ, kỹ thuật và tốn vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường
học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng
lực trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh kế mới.
Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những
kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ
thuật và tốn học. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và
bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu biết về ngun lý mà cịn có thể
thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Giáo dục
STEM sẽ thu hẹp khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người
có năng lực làm việc "tức thì" trong mơi trường có tính sáng tạo cao và sử dụng
trí óc có tính chất cơng việc ít lặp lại trong thế kỷ 21 .
5


Hiện nay, giáo dục STEM được nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm
nghiên cứu. Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với
nghĩa là giáo dục STEM. Giáo dục STEM có một số cách hiểu khác nhau.
Theo Bộ Giáo dục Hoa Kỳ (2007): "Giáo dục STEM là một chương trình nhằm
cung cấp hỗ trợ, tăng cuờng, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật vàToán học
(STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học".
Nhóm tác giả Tsupros N, Kohler R., và Hallinen J. (2009) cho rằng: "Giáo
dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó nhũng kiến thức
hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua viẹc HS đuợc áp
dụng nhũng kiến thúc Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong
nhũng bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các
doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kỹ năng STEM và tăng khả

năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới".
Ngoài ra, giáo dục STEM được hiểu theo hướng là một phương pháp dạy
học theo tiếp cận liên ngành tổng hợp thành một mơ hình học tập từ các lĩnh vực
Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Hiện nay, giáo dục STEM được
nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu. Do đó, khái niệm về giáo dục
STEM cũng được định nghĩa dựa trên các cách hiểu khác nhau. Có ba cách hiểu
chính về giáo dục STEM hiện nay là:
Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là quan tâm đến các môn Khoa học,
Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Đây cũng là quan niệm về giáo dục STEM của
Bộ giáo dục Mỹ "Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ,
tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu
học và trung học cho đến bậc sau đại học". Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục
STEM. Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) của 4 lĩnh
vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Tác giả Tsupros định nghĩa
"Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những
kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc
học sinh được áp dụng những kiến thức Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn
học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng
đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kỹ năng STEM
và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới"
Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) từ hai lĩnh
vực về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Theo quan niệm này,
tác giả Sanders định nghĩa: "Giáo dục STEM là phuơng pháp tiếp cận, khám phá
trong giảng dạy và học tập gĩa hai ha nhiều hơn các môn học STEM, hoặc gĩũa
một chủ đề STEM và một hoạcc nhiều môn học khác trong nhà truờng".
Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng được quan niệm STEM như là chương
trình đào tạo dựa trên ý tưởng giảng dạy cho học sinh bốn lĩnh vực cụ thể: Khoa
học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học - trong một liên ngành và phương pháp
tiếp cận ứng dụng. Thay vì dạy bốn lĩnh vực này theo những mơn học tách biệt và
6

rời rạc, STEM tổng hợp chúng thành một mơ hình học tập liền mạch dựa trên các
ứng dụng thực tế. Trong nghiên cứu này giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa
thứ ba và được tác giả định nghĩa như sau: "Giáo dục STEM là một quan điểm
dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ,
Kĩ thuật và Tốn học trở lên. Trong đó nội dung học tập được gắn với thực tiễn,
PPDH theo quan điểm dạy học định hướng hành động". Ở ngữ cảnh giáo dục và
trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM trong đó:
Science (Khoa học): Là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng các kiến thức
Khoa học (Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa học Trái đất) của HS, không chỉ
giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên mà còn có thể vận dụng kiến thức đó để giải
quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày. Technology (Công nghệ):
Là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng, quản lí, hiểu và đánh giá cơng
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 kỹ năng để có thể phân
tích được sự ảnh hưởng của cơng nghệ mới tới cuộc sống hàng ngày của học sinh
và của cộng đồng... Engineering (Kĩ thuật): Là môn học nhằm phát triển sự hiểu
biết ở học sinh về nghành công nghệ đang phát triển thơng qua q trình thiết kế
kĩ thuật. Kĩ thuật cung cấp cho học sinh những cơ hội để tích hợp kiến thức của
nhiều mơn học, 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 kỹ năng để có thể
vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Tốn học trong q trình thiết kế các đối
tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất. Mathematics (Tốn
học): Là mơn học nhằm phát triển ở học sinh khả năng phân tích, biện luận và
truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính tốn, giải thích, các giải
pháp giải quyết các vấn đề tốn học trong các tình huống đặt ra. Với nội hàm các
môn học như trên, liên hệ với chương trình giáo dục phổ thơng Việt Nam hiện
hành ta dễ dàng nhận thấy môn Khoa học tương ứng với các môn Khoa học tự
nhiên ở Việt Nam như: Vật lí, Hóa học, Sinh học. Ở Việt Nam mơn Công nghệ đã

bao hàm cả yếu tố Công nghệ và Kĩ thuật, do vậy Môn Công nghệ và môn Kĩ
thuật trên thế giới tương ứng với môn Công nghệ và mơn Tin học ở Việt Nam. Vì
vậy, trong đề tài này vận dụng vào bối cảnh giáo dục Việt Nam nội dung giáo dục
STEM sẽ bao hàm nội dung của các mơn học là Vật lí, Hóa học, Sinh học, Cơng
nghệ, Tin học và Tốn.
1.2. Giáo dục STEM tại Việt Nam
Giáo dục STEM xuất hiện ở Việt Nam từ năm 2010, hướng đến thị trường
là những thành phố lớn và chỉ tập trung vào 2 mảng chính là robot và lập trình.
Trải qua thời gian phát triển, STEM dần trở thành từ khóa được tìm kiếm hàng
đầu trong lĩnh vực kinh doanh giáo dục, cùng thị trường cung cấp giải pháp rộng
lớn. Tuy nhiên, trong các trường học, STEM vẫn chiếm vị trí quá khiêm tốn.
Thực hiện chủ trương đổi mới đồng bộ hình thức dạy học, phương pháp
dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục; để tăng cường việc gắn liền dạy
7


học trong nhà trường với thực tiễn cuộc sống và góp phần hình thành năng lực
giải quyết vấn đề của học sinh trung học. Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo
hàng năm đã tổ chức cuộc thi "Vận dụng kiến thức liên mơn để giải quyết các
tình huống thực tiễn dành cho HS trung học" và cuộc thi "Dạy học theo chủ đề
tích hợp dành cho GV trung học". Cuộc thi là cơ hội khuyến khích HS vận dụng
kiến thức của các môn học khác nhau để giải quyết các tình huống thực tiễn; tăng
cường khả năng vận dụng tổng hợp, khả năng tự học, tự nghiên cứu của HS; thúc
đẩy việc gắn kiến thức lí thuyết và thực hành trong nhà trường với thực tiễn đời
sống; đẩy mạnh thực hiện dạy học theo phương châm "học đi đơi với hành"; góp
phần đổi mới hình thức,
và đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học tập;
thúc đẩy sự tham gia của gia đình, cộng đồng vào cơng tác giáo dục. Đối với ,
đây cũng là cơ hội khuyến khích
sáng tạo, thực hiện dạy học theo chủ đề, chủ

điểm có nội dung liên quan đến nhiều mơn học và gắn liền với thực tiễn; tăng
cường hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học, tạo cơ hội giao lưu, trao đổi kinh
nghiệm giữa các GV trung học trên toàn quốc và thế giới. Đặc biệt, cuộc thi
"Sáng tạo Khoa học Kĩ thuật" do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức dành cho HS
phổ thông đã trở thành điểm sáng tích cực trong giáo dục theo định hướng năng
lực. Cuộc thi thu hút được sự quan tâm rất lớn, tích cực cả về nhận thức và hành
động từ các cấp lãnh đạo quản lí, các
và cả các phụ huynh. Các đề tài
được triển khai thực hiện thuộc các lĩnh vực cơ khí, mơi trường, sản phẩm
nhúng... Về cơ bản, đây là một hình thức của giáo dục STEM.
1.3. Mục tiêu giáo dục STEM
- Góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục
phổ thơng.
- Phát triển kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS phổ thông
thông qua ứng dụng STEM, nhằm:
+ Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học Vật lí, Hóa học, Sinh học,
Cơng nghệ, Tin học và Tốn.
+ Biết vận dụng kiến thức các mơn Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn
học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.
+ Có thể đề xuất các vấn đề thực tiễn mới phát sinh và giải pháp giải quyết
các vấn đề đó trong thực tiễn.
- Phát triển các năng lực cốt lõi cho HS
- Định hướng nghề nghiệp cho HS
- Hướng tới giải quyết vấn đề trong thực tiễn
- Hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết.
- Định hướng thực hành, nghề nghiệp
- Khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS
8

1.4. Phân loại về giáo dục STEM
Giáo dục STEM có thể phân theo các loại hình như sau:
- Phân loại theo mục tiêu: STEM phát triển năng lực; STEM hướng nghiệp;
STEM phát triển thói quen tư duy kĩ thuật.
- Phân loại theo nội dung: STEM khuyết; STEM đầy đủ
- Phân loại theo phương pháp dạy học: Tự chế tạo sản phẩm đơn giản; Thực
hành STEM; Dự án STEM; Các gameshow về STEM.
- Phân loại theo địa điểm: STEM trong lớp học; Câu lạc bộ STEM; Trung
tâm STEM; Trải nghiệm thực tế STEM;
- Phân loại theo phương tiện: STEM tái chế; STEM robotic; STEM trong
phịng thí nghiệm
2. Các phƣơng án và hình thức tổ chức dạy học Vật lí theo định hƣớng
giáo dục STEM ở truờng THPT
2.1. Phƣơng pháp xây dựng chủ đề giáo dục STEM ở trƣờng phổ
thông.
Để từng bước đưa Giáo dục STEM vào trường phổ thông làm tiền đề, cơ sở
để thực hiện chương trình giáo dục phổ thông 2018, theo tôi cần phải xây dựng
theo các chủ đề từng mơn hoặc tích hợp liên mơn ở các môn học STEM. Các chủ
đề STEM cần theo hướng rất linh hoạt và có thể triển khai dưới nhiều hình thức.
Để xây dựng một chủ đề STEM theo định hướng phát triển phẩm chất và năng
lực cho học sinh, nên thực hiện theo các bước sau:
Bƣớc 1. Xác định đối tƣơng, thời gian, hình thức tổ chức chủ đề STEM.
Đối tượng: cần xác định đối tượng phù hợp với chủ đề trên cơ sở nội dung bám
sát với chương trình phổ thông của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Đối tượng học sinh
nên theo lớp từ lớp 1 đến lớp 12
Thời gian: cần xác định thời gian phù hợp gồm cả thời gian chuẩn bị, thời gian
thực hiện. Mỗi chủ đề nên xây dựng thời gian thực hiện trên lớp từ 60 đến 90
phút.
Hình thức tổ chức: có thể tổ chức trong giờ học chính khóa tại các phịng STEM
của nhà trường hoặc tại các cơ sở sản xuất, phòng

các doanh ngiệp,các
trường đào tạo nghề ...
Bƣớc 2. Nêu vấn đề thực tiễn
Giáo viên nêu vấn đề thực tiễn bằng nhiều hình thức như: một thí nghiệm
đơn giản, một câu chuyện, một tình huống thực tiễn, bài tập thực tiễn, hoạt động
trải nghiệm sáng tạo, hoạt động nghiên cứu khoa học ... làm cho học sinh xuất
hiện nhu cầu giải quyết vấn đề thực tiễn.
9


Bƣớc 3. Đặt câu hỏi định huớng, hình thành ý tƣởng của chủ đề, hệ thống
kiến thức STEM trong chủ đề
Các câu hỏi tập trung vào các nội dung: Chủ đề nhằm mục đích gì? Nhiệm
vụ chính trong chủ đề là gì? Chủ đề có ý nghĩa gì trong thực tiễn? Kiến thức môn
học STEM nào liên quan? ...Ý tưởng chủ đề hướng tới các vấn đề thực tiễn gì liên
quan để giải quyết được vấn đề thực tiễn.Xây dựng hệ thống kiến thức thuộc lĩnh
vực STEM trong chủ đề. Các kiến thức các môn STEM liên quan cần xác định
trọng tâm, liên quan trực tiếp chủ đề, do đó khi xây dựng chủ đề STEM cần thiết
phải hợp tác giữa giáo viên các bộ môn.
Bƣớc 4. Xác định mục tiêu của chủ đề
Cần xác mục tiêu về kiến thức, kỹ năng và thái độ cần đạt được sau khi
thực hiện chủ đề STEM cho học sinh. Mục tiêu cần rõ ràng, có tính khả thi phù
hợp với phẩm chất và năng lực của học sinh và điều kiện địa phương.
Bƣớc 5. Chuẩn bị các mẫu vật, dụng cụ, vị trí để thực hiện chủ đề STEM
Trên cơ sở nội dung, mục tiêu chủ đề, giáo viên chuẩn bị hoặc hướng dẫn
học sinh, nhóm học sinh chuẩn bị đầy đủ cơ sở vật chất, dụng cụ ... cần thiết để tổ
chức thực hiện chủ đề.
Bƣớc 6. Xác định đƣợc quy trình (các hoạt động hoặc chi hoạt động) kĩ
thuật giải quyết vấn đề thực tiễn bằng ứng dụng STEM và thực hiện đƣợc
các hoạt động giải quyết vấn đề thực tiễn.

Giáo viên xây dựng quy trình tổ chức, thực hiện chủ đề STEM theo các
hoạt động một cách rành mạch, rõ ràng, dễ thực hiện.Tuy nhiên, ở mức độ cao
hơn, giáo viên chỉ nêu mục tiêu chủ đề, yêu cầu đạt được, cung cấp cơ sở vật chất
cần thiết yêu cầu học sinh tự xây dựng các bước và thực hiện chủ đề. Một trong
những giá trị cốt lõi chương trình thực hiện chủ đề STEM là truyền cảm hứng về
khả năng sáng tạo của cá nhân, giúp phát triển các đặc điểm của cá nhân sáng tạo:
tính trơi chảy, tính linh hoạt, tính độc đáo, tính tỉ mỉ.
Bƣớc 7. Báo cáo kết quả, nêu các kiến nghị, đề xuất mới
Sau khi thực hiện chủ đề, học sinh báo cáo kết quả quá trình ứng dụng
STEM giải quyết vấn đề thực tiễn, có thể đề xuất một số vấn đề mới phát sinh, ý
tưởng mới liên quan đến chủ đề.
Giáo viên kết luận vấn đề, tổng kết.
2.2. Thực trạng dạy học theo giáo dục STEM ở Nghệ An
2.2.1. Tình hình chung
Dạy học theo giáo dục STEM đã được tổ chức thực hiện tại một số cơ sở
giáo dục của tỉnh Nghệ An. Huyện Thanh Chương là huyện đầu tiên tại Nghệ An
tổ chức tập huấn chương trình giáo dục STEM cho tất cả giáo viên cốt cán và Ban
10


giám hiệu của tất cả trường học kể cả tiểu học, THCS và THPT trên toàn huyện. Ở
đây đã tổ chức ngày hội STEM, các câu lạc bộ STEM trong nhiều trường học và
trở thành hình mẫu để các đơn vị khác học tập. Đáng chú ý, kinh phí cho các hoạt
động STEM này chủ yếu do các cựu HS của huyện tài trợ. Tại những địa phương
khác, giáo dục STEM được tổ chức trong nhà trường thường qua các hình thức
như: Sinh hoạt câu lạc bộ STEM, các cuộc thi, hoạt động trải nghiệm sáng tạo,
phối hợp tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các cơ sở dạy nghề,
ngày hội STEM... đã có được những kết quả bước đầu, tạo tiền đề thuận lợi cho
bước triển khai tiếp theo mang tính đại trà và hiệu quả. Một số trường THPT cũng
đã tổ chức câu lạc bộ STEM ngay trong trường học với nhiều nội dung phong phú,

hấp dẫn như ngày hội STEM ở trường THPT chuyên Phan Bội Châu… Hè năm
học 2018 – 2019 Sở Giáo dục và Đào tạo Nghệ An tổ chức tập huấn cho tất cả giáo
viên cốt cán thuộc cấp THCS và Cấp THPT tồn tỉnh về chương trình giáo dục
STEM.
2.2.2. Thực trạng và nguyên nhân
Chúng tôi đã điều tra thực trạng dạy và học theo mơ hình giáo dục STEM ở
một số trường THPT (trong đó có trường DTNT) trên địa bàn tỉnh Nghệ An thông
qua sử dụng phiếu điều tra thực trạng . Đối tượng khảo sát chủ yếu là GV các mơn
tốn, vật lí, địa lí. HS của các trường THPT, chủ yếu là đối tượng lớp 10 trường PT
DTNT. Kết quả điều tra là cơ sở để chúng tôi đề xuất định hướng và giải pháp tổ chức
hoạt động học tập cho học sinh THPT DTNT theo giáo dục STEM. Qua kết quả điều
tra thực trạng có thể thấy rằng:
 Đối với giáo viên
- Về mức độ vận dụng các PPDH tích cực :
+ GV đều đã sử dụng PPDH tích cực ở những mức độ khác nhau. Các PPDH
hay được sử dụng đó là : Dạy học giải quyết vấn đề ; dạy học có hoạt động nhóm ;...
Chủ yếu các PPDH này được thực hiện ở trên lớp học.
+ PPDH theo dự án cũng được GV sử dụng nhưng mức độ rất ít, và sử dụng
vừa trên lớp vừa ngoài giờ lên lớp.
- Về dạy học theo giáo dục STEM
+ 100 % GV đều đã nghe về giáo dục STEM và 81% GV đều cho rằng dạy
học STEM cần sử dụng kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề. Số còn lại cho rằng
dạy học theo giáo dục STEM chỉ cần sử dụng kiến thức trong mơn học mình là đủ.
+ Trong số các GV đã biết về STEM, chỉ 9% GV là đã vận dụng vào dạy học
STEM và các GV đều tập trung ở các mơn khoa học tự nhiên.
+ Có đến 85% GV cho rằng giáo dục STEM chỉ học được ở các mơn khoa học
tự nhiên (vật lý, hóa học, sinh học).

11

+ 86% GV đều cho rằng giáo dục STEM thúc đẩy phát triển các năng lực của
HS : Tự học; giải quyết vấn đề và sáng tạo; giao tiếp và hợp tác
+ 95% GV cho rằng giáo dục STEM cần có rơ bơt hoặc các trang thiết bị đắt
tiền
- Về khó khăn gặp phải khi dạy học theo giáo dục STEM : Có bốn nguyên
nhân GV hay gặp nhất đó là : GV thiếu kiến thức các môn học không phải chun
mơn của mình; GV cho rằng khơng thể dạy được trong chương trình chính khóa;
khơng phù hợp với việc thi cử như hiện nay; thiếu trang thiết bị học tập
 Đối với học sinh:
- 5% HS đã từng tham gia dự án học tập
- 65% đều đã từng thảo luận nhóm khi học tập trên lớp.
- 100% đều được học tin học ở lớp 10; 98% biết sử dụng mạng xã hội (chủ
yếu là Facebook). Trong khi đó, chỉ 3% các em biết sử dụng một số phần mềm lập
trình và khai thác intenet phục vụ cho việc học tập
+ Đối với việc giải quyết vấn đề trong học tập: 100% đã tham gia một vài
cung đoạn của việc giải quyết vấn đề nhưng 86% là do GV nêu tình huống trước,
trong q trình thực hiện có đến 78% là cần sự giúp đỡ của GV.
+ 91% HS lớp 10 chưa bao giờ nghe về giáo dục STEM
- Về mong muốn nhiều nhất của HS trong quá trình học tập xếp theo thứ tự
sau: 100% các em đều mong muốn được sử dụng CNTT; 100% đều muốn học tập
cả ngồi thực địa hoặc được làm thí nghiệm, thực hành; 100% HS thích tiết học mà
thầy cơ thao giảng; 87% mong muốn được trao đổi thảo luận nhiều hơn; 79%
muốn HS giải quyết vấn đề nhưng có GV hỗ trợ.
 Nguyên nhân:
Trên cơ sở thực trạng nêu trên, chúng tôi phân tích một số thuận lợi, khó
khăn và ngun nhân của việc triển khai giáo dục STEM hiện nay như sau:
- Một số GV chưa hiểu bản chất của giáo dục STEM. Do bản thân chưa
được tiếp cận nhiều với các quan điểm về giáo dục STEM. Việc tiếp cận khơng chỉ
qua các đợt tập huấn của Bộ mà cịn qua nhiều nguồn tài liệu, dự giờ các buổi dạy,

tham dự các hoạt động sinh hoạt chuyên môn, hội thảo về giáo dục STEM... Thực
tế có rất nhiều quan điểm khác nhau về giáo dục STEM. Do đó, khi tiếp cận nhiều
góc độ khác nhau, GV sẽ hiểu được cốt lõi bản chất của giáo dục STEM và triển
khai nó như thế nào để hiệu quả nhất tại trường của mình.
- Việc tổ chức dạy học theo giáo dục STEM cần sử dụng kiến thức nhiều
môn học nên GV gặp khó khăn trong việc xây dựng phân phối chương trình như
thế nào cho hợp lí để vừa đảm bảo chương trình của Bộ, vừa tích hợp được liên
mơn. GV THPT chỉ được đào tạo một lĩnh vực chuyên môn trong khi giáo dục
12


STEM địi hỏi phải có kiến thức nhiều mơn học nên GV phải bổ sung thêm kiến
thức ở các môn khác và cần phải có sự phối hợp giữa các GV để dạy học. Bên cạnh
đó, một số GV vẫn có quan điểm dạy học theo giáo dục STEM là tốn kém (đặc biệt
khi thực hiện theo dự án) nên cảm thấy khó khăn về CSVC, trang thiết bị phục vụ
học tập. Ngoài ra, các cuộc thi học sinh giỏi, thi THPT quốc gia, thi và kiểm tra
thường xuyên trên lớp vẫn theo kiểu truyền thống theo từng môn học, lý thuyết
nhiều nên nhiều trường học chưa quan tâm đến giáo dục STEM và do vậy, khơng
có chính sách khuyến khích thúc đẩy GV dạy học theo mơ hình này.
- Tuy vậy, có một số thuận lợi nhất định về phía GV khi tiến hành tổ chức
dạy học theo giáo dục STEM. Đa phần GV đều nhận thấy rằng giáo dục STEM là
cần thiết để thúc đẩy tính sáng tao, phát huy năng lực của HS. Các GV cũng đều đã
biết hoặc sử dụng ở mức độ khác nhau về các PPDH tích cực phù hợp với dạy học
theo giáo dục STEM như dạy học dự án, ngoại khóa…
- Về phía HS, các em đều chưa từng nghe về giáo dục STEM do khảo sát
tiến hành khi HS mới vào lớp 10, trong khi ở bậc THCS chưa được tiếp xúc với nó.
Đa phần các kĩ năng về CNTT cịn yếu, việc học nhiều khi còn quen cách học thụ
động (GV đọc chép, hoặc hướng dẫn hết tất cả các hoạt động), ít được trải nghiệm,
thực hành, vận dụng vào thực tiễn do đa số HS đều là dân tộc thiểu số đến từ
những vùng nghèo nhất của tỉnh. Việc học tập theo cách học mới chắc chắn HS sẽ

gặp trở ngại hơn, GV phải nỗ lực hơn để giúp đỡ các em.
- Những thuận lợi của HS khi tổ chức các hoạt động dạy học theo giáo dục
STEM đó là: Mong muốn của các em trong quá trình học tập là được sử dụng
CNTT, được thảo luận nhiều hơn, được thực hành, trải nghiệm, vận dụng kiến thức
đã học vào thực tiễn… Mà tất cả những yếu tố này đều cần phải có khi học tập
theo giáo dục STEM. Cho nên tuy là HS chưa từng được tiếp xúc STEM nhưng
chắc chắn khi được học theo giáo dục STEM sẽ tạo sự thích thú, hào hứng nơi các
em. Ngồi ra, việc tất cả HS học tập trung tại trường, q trình học tập đều chăm
chỉ và có sự nỗ lực vượt khó rất lớn cũng là nhân tố quan trọng để GV dễ dàng hơn
trong việc triển khai dạy học, qua đó đạt mục tiêu theo kế hoạch ban đầu.
2.3. Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trƣờng Trung học
Mỗi bài học STEM thƣờng đƣợc tổ chức theo 5 hoạt động nhƣ sau:
Hoạt động 1: Xác định vấn đề
Trong hoạt động này, GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề,
trong đó HS phải hồn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí địi hỏi
HS phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và
thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu
cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản phẩm, kể cả sản phẩm
đó là quen thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí đó buộc HS phải nắm vững kiến thức
mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm.
13


Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Trong hoạt động này, HS thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự
hướng dẫn của
. HS phải tự tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc
đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi HS hoàn thành bản
thiết kế thì đồng thời cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình mơn học
tương ứng.

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp
Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ
bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã
có); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Dưới sự trao đổi, góp
ý của các bạn, GV, HS tiếp tục hồn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả
thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hồn thiện; trong q trình
chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, HS
cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi và
tối ưu (theo nhận thức của
).
Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã
hồn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hồn thiện.
2.4. Các phƣơng án và hình thức tổ chức dạy học Vật lí theo định
hƣớng giáo dục STEM ở trƣờng THPT
Phương án và hình thức tổ chức theo định hướng giáo dục STEM về bản
chất là mở rộng các hoạt động dạy và học bằng cách tạo môi trường, bối cảnh cụ
thể để HS được trải nghiệm, vận dụng kiến thức, sử dụng kỹ năng và thể hiện thái
độ của bản thân. Trong dạy học STEM nói chung, các phương pháp và kỹ thuật
dạy học tích cực được sử dụng để tạo động cơ, thúc đẩy nhu cầu khám phá và hỗ
trợ xây dựng, tổ chức các hoạt động nhận thức tích cực ở người học. Để huy động
vốn kiến thức, kinh nghiệm, khuyến khích tư duy của người học.
Dựa vào phân loại ở trên cho thấy giáo dục STEM thường được thực hiện
trong hai bối cảnh:
- Học tập thông qua chủ đề được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức của nhiều
môn học khác nhau mà HS chưa được học (hoặc được học một phần). Về bản
chất, là lấy chủ đề giáo dục STEM làm xuất phát điểm của quá trình nhận thức.
HS sẽ được đối diện với nó trước, thơng qua đó HS phải đi tìm hiểu, nghiên cứu.

HS tự định hướng nghiên cứu các kiến thức có liên quan.

14


- Học tập thơng qua chủ đề có tính chất vận dụng. Là chủ đề được xây dựng trên
cơ sở kiến thức HS đã được học. HS một lần nữa được vận dụng kiến thức vào
trong cuộc sống và soi sáng những lí thuyết HS đã được học trong sách vở.
2.5. Dạy học vật lí theo định hƣớng phát triển phẩm chất năng lực học
THPT
2.5.1. Phẩm chất của học sinh trong chƣơng trình giáo dục tổng thể
2018
5 phẩm chất của học sinh trong chương trình giáo dục tổng thể gồm: yêu nước,
nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm.
* Yêu nƣớc:
Đây là truyền thống ngàn đời của dân tộc Việt Nam, được xây dựng và bồi đắp
qua các thời kỳ từ khi ông cha ta dựng nước và giữ nước. Tình yêu đất nước được
thể hiện qua tình yêu thiên nhiên, di sản, yêu người dân đất nước mình; tự hào và
bảo vệ những điều thiêng liêng đó.
Yêu nước là yêu thiên nhiên, yêu truyền thống dân tộc, yêu cộng đồng và biết
làm ra các việc làm thiết thực để thể hiện tình u đó. Để có được tình u này thì
trẻ phải được học tập hàng ngày qua những áng văn thơ, qua những cảnh đẹp địa
lý, qua những câu chuyện lịch sử và trẻ phải được sống trong tình yêu hạnh phúc
mỗi ngày.
* Nhân ái:
Nhân ái là biết yêu thương, đùm bọc mọi người; yêu cái đẹp, yêu cái thiện; tôn
trọng sự khác biệt; cảm thông, độ lượng và sẵn lịng giúp đỡ người khác.
Nhân ái là tơn trọng sự khác biệt của những người xung quanh, không phân biệt
đối xử, sẵn sàng tha thứ, tôn trong về văn hóa, tơn trọng cộng đồng.
* Chăm chỉ:

Đức tính chăm học, chăm làm, hăng say học hỏi và nhiệt tình tham gia công
việc chung sẽ giúp các em rèn luyện, phát triển bản thân để đạt được những thành
công lớn lao trong tương lai.
Chăm chỉ thể hiện ở những kỹ năng học tập hàng ngày của trẻ, học mọi lúc mọi
nơi, luôn dám nghĩ dám làm, dám đặt câu hỏi. Việc rèn nề nếp học tập chủ động,
học tập qua trải nghiệm sẽ hỗ trợ trẻ hình thành phẩm chất đáng quý này.
* Trung thực:
Dù một người có giỏi đến đâu mà thiếu đi đức tính này thì vẫn là kẻ vô dụng..
Bởi thế nên ngay từ nhỏ, các học sinh cần được rèn luyện tính thật thà, ngay thẳng
và biết đứng ra bảo vệ lẽ phải.
Trung thực là thật thà ngay thẳng, mạnh dạn nói lên ý kiến của mình, biết nhận
lỗi, sửa lỗi, bảo vệ cái đúng cái tốt. Với môi trường học tập không áp lực, không
15


nặng nề điểm số, khuyến khích học sinh nói lên chính kiến của mình thơng qua các
dạng học tập theo nhóm, hội thảo, tranh biện…sẽ dần hình thành tính cách chia sẻ,
cởi mở cho học sinh.
* Trách nhiệm:
Chỉ khi một người có trách nhiệm với những gì mình làm thì đó mới là khi họ
trưởng thành và biết cống hiến sức mình cho một xã hội tốt đẹp hơn.Trách nhiệm
việc xây dựng nội quy lớp học, môn học, việc hướng dẫn trẻ tự kiểm soát đánh giá
những quy định mà chúng đã đề ra sẽ dần hình thành tinh thần trách nhiệm với cá
nhân trẻ, với tập thể lớp, với gia đình và tiến tới với xã hội.
2.5.2. Khái niệm năng lực
Theo quan điểm của những nhà tâm lý học thì năng lực là tồng hợp các đặc
điểm, thuộc tính tâm lý của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt
động nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó đạt hiệu quả cao.
Như vậy năng lực có thể được hiểu:
- Thứ nhất : Chỉ một khả năng, điều kiện tự nhiên có sắn để thực hiện một

hoạt động nào đó.
- Thứ hai : Là một phẩm chất tâm sinh lí tạo cho con ngưởi có khả năng để
hồn thành một hoạt động nào đó có chất lượng cao.
Trong chương trình dạy học định hướng phát triển phẩm chất năng lực, khái
niệm năng lực dược sử dụng như sau:
- Năng lực liên quan đến mục tiêu của dạy học: mục tiêu dạy học được mô
tả thông qua các năng lực cần hình thành
- Trong các mơn học, những nội dung và hoạt động cơ bản được liên kết với
nhau nhằm hình thành các năng lực
- Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn....
- Mục tiêu hình thành năng lực định hướng cho việc lựa chọn, đánh giá mức
độ quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung, hoạt động và hành động dạy học về
mặt phương pháp
- Năng lực mô tả việc giải quyết những đòi hỏi về nội dung trong các tình
huống cụ thể,... hiểu và vận dụng được các phép tính cơ bản
- Các năng lực chung cùng với các năng lực chuyên môn tạo thành nền tảng
chung cho công việc giáo dục và dạy học
- Mức độ đối với sự phát triển năng lực có thể được xác định trong các chuẩn
2.5.3. Các năng lực chuyên biệt của bộ mơn Vật lí đƣợc cụ thể hóa từ
các năng lực chung
16


Thông qua dạy học phải phát triển cho học sinh các năng lực chung: Năng
lực tự học, Năng lực giải quyết vấn đẻ, Năng lực sáng tạo, Năng lực quản lí, Năng
lực giao tiểp, Năng lực hợp tác, Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền
thông. Năng lực sử dụng ngơn ngữ, Năng lực tính tốn. Các năng lực chung cùng
với các năng lực chuyên môn tạo thành nền tảng chung cho công việc giáo dục và
dạy học. Từ các cách hiểu trên, chúng ta có thể nhận thấy năng lực của học sinh
phổ thơng chính là khả năng vận dụng kết hợp kiến thức, kĩ năng và thái độ để

thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập, giải quyết có hiệu quả những vấn đề có thực
trong cuộc sống của các em. Từ các năng lực chung ta có thể cụ thể hóa các năng
lực chuyên biệt mơn Vật lí như bảng sau:
Bảng năng lực chun biệt mơn Vật lí
STT Năng lực chung Năng lực trong mơn vật lí
Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân
Năng lực tự học
1

- Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế
hoạch có hiều quả.
- Tìm kiếm thông tin về nguyên tắc cấu tạo, hoạt động
của các ứng dụng kĩ thuật.
- Đánh giá được mưc độ chính xác nguồn thơng tin.
- Đặt đưọc câu hỏi vể hiện tượng sự vật quanh ta.
- Tóm tắt được nọi dung vật li trọng tâm của văn bản.
- Tóm tẳt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái
niêm, bảng biểu, sơ đồ khối..

2

Năng lực giải
quyết vấn đề(
Đặc biệt là năng
lực thực nghiệm)

- Đặc biệt quan trọng là năng lực thực nghiệm.
Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tư nhiên: Hiện
tượng... diễn ra như thế nào? Điều kiện diễn ra hiện
tượng là gi? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên

có mỗi quan hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ có
nguyên tắc cấu tạo và hoạt động như thế nào?
- Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu
hỏi đã đặt ra.
- Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời
bẳng suy luận lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm.
- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được.
- Đánh giá độ tin cây và kết quả thu được.
17


Năng lực sáng - Thiêt kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả
tạo
thuyểt (hoặc dự đoán hiện tượng)
- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu.

3

- Giải được bài tập sáng tạo.
- Lựa chọn được cách thức giải quyết vẩn để một cách
tối ưu.

4

Năng lực tự quản
Nhóm năng lực về quan hệ xã hội

5

Năng lực giao - Sử dụng được ngơn ngữ Vật lí để mơ tả hiện tượng.

tiếp
- Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm
- Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước.
- Vẽ được sơ đồ thí nghiệm.
- Mơ tả được sơ đồ thí nghiệm
- Đưa ra được các lập luận lô gic, biện chứng.

6

Năng lực hợp tác - Tiến hành thí nghiệm theo nhóm
- 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 các năng lực ở trên)

7

Năng lực sử - Sử dụng một số phần mền chuyên dụng
dụng công nghệ - Để mơ hình hóa q trình vật lí
thơng tin và
- Sử dụng phần mền vật lí để mơ tả đối tượng vật lí
truyền thơng

8

Năng lực sử - Sự dụng ngơn ngữ vật lí, ngơn ngữ tốn học để diễn
dụng ngơn ngữ
tả quy luật vật lí
- Sử dụng bảng biểu đồ thị để diễn tả quy luật vật lí
- Đọc hiệu được đồ thị bảng biểu.

9

Năng lực sử - Mô hình hóa quy luật vật lí bằng các cơng thức tốn
dụng tính tốn
học
- Sử dụng tốn học để suy luận từ kiến thức đã biết ra
hệ quả hoặc ra kiến thức mới
18


2.6. Kiểm tra đánh giá theo hƣớng phát triển về phẩm chất và năng lực học
sinh
Bước 1: Xác định mục tiêu
Cần phân tích được mục đích đánh giá, mục tiêu học tập sẽ đánh giá. Đó là các
mục tiêu về phẩn chất; năng lực chung; năng lực đặc thù.
Bước 2: Xây dựng kế hoạch kiểm tra, đánh giá
– Cần xác định thông tin, bằng chứng về phẩm chất và năng lực của học sinh;
– Thông qua các phương pháp, công cụ đặc thù cần phải có để thu thập được thông
tin hoặc bằng chứng về phẩm chất, năng lực của học sinh.
– Đồng thời, xác định rõ các cách xử lý thông tin và bằng chứng vừa mới thu thập
được.
Bước 3: Thực hiện
– Tiến hành xây dựng các bộ câu hỏi, các bài tập, bảng kiểm, hồ sơ, hay phiếu
đánh giá theo các tiêu chí đã định trước.
– Thực hiện theo các yêu cầu, kỹ thuật đối với các phương pháp, công cụ đã lựa
chọn, thiết kế năng đạt mục tiêu kiểm tra, đánh giá, phù hợp với từng loại hình
Bước 4: Phân tích, xử lý kết quả
– Tiến hành chấm điểm cho học sinh dựa theo phương pháp định tính, định lượng,
…
– Hoặc dựa vào các phần mềm đánh giá kết quả của học sinh.

Bước 5: Phản hồi
– Trước tiên, giáo viên phải tiến hành giải thích các kết quả mà giáo viên đã đưa ra
cho học sinh.
– Sau khi giải thích về các đáp án, dựa vào các kết quả vừa thu được ở Bước 4, các
giáo viên tiến hành đưa ra những nhận định về sự phát triển của học sinh về năng
lực, phẩm chất của họ so với những mục tiêu và yêu cầu cần phải đạt được.
– Đồng thời, giáo viên tiến hành lựa chọn cách phản hồi kết quả đánh giá: Đó có
thể là bằng điểm số, cũng có thể bằng nhận định hoặc nhận xét để mô tả phẩm
chất, năng lực đạt được, …
– Cũng từ việc thu được kết quả đánh giá của học sinh, lắng nghe ý kiến của học
sinh, từ đó sử dụng các phương pháp, ý tưởng để điều chỉnh hoạt động dạy học
học, giáo dục nhằm phát triển năng lực, phẩm chất của học sinh một cách tối đa.
– Có thể thấy, thơng qua quy trình 05 bước, sẽ giúp học sinh phát huy một cách tối
đa năng lực của bản thân; thơng qua phương pháp này có thể rèn luyện cho học
19


sinh đức tính tự giác trong học tập, giúp học sinh phản ứng nhanh trong mọi tình
huống; đồng thời góp phần tạo điều kiện cho các cá nhân, tổ chức có thể kiểm sốt,
quản lý chất lượng theo kết quả đầu ra theo định hướng đã định sẵn.
Các phương pháp hình thức tổ chức tổ chức dạy học Vật lí theo định hướng
phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh THPT.
Các phương pháp hình thức tổ chức theo định hướng phát triển phẩm chất
và năng lực của học sinh THPT thường được sử dụng và có vai trị quan trọng
trong việc hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực chung của học sinh và
năng lực chuyên biệt vật lí là: Dạy học phát triển và giải quyết vấn đề, dạy học
dựa trên tìm tịi khám phá..... Cịn các hình thức dạy học có vai trị phát triển
phẩm chất và năng lực đang được áp dụng có thể nêu ra ở đây là: Dạy học phân
hóa dạy học dự án, dạy học theo trạm, dạy học theo tình huống...
Kiến thức STEM trong chủ đề Kiến thức STEM trong chủ đề

Tên sản phẩm Khoa học
Vật lý
Hình
ảnh
sóng nước,

Nguồn điện

Mơ tơ, biến
Sóng ngang áp biến đổi
Sự
truyền điện áp xoay
sóng hình sin chiều thành
điện áp một
Hiện tượng chiều
giao
thoa
sóng nước
Sóng dừng
trên sợi dây
thẳng đứng
Sóng dừng
trên sợi dây
nằm ngang

Cơng nghệ

Kỹ thuật

Tốn học

Thiết kế bản
vẽ kỹ thuật,
Sử dụng các
ngun
vật
liệu dễ tim,
rẻ, đảm bảo
an tồn

Quy trình
thiêt kế, lắp
ráp một sản
phẩm hồn
chỉnh

Định lượng và
định tính các
ngun vật liệu
cần thiết để lắp
ráp tạo sóng
nước,
song
ngang,
sóng
dọc, Sự truyền
của một sóng
hình sin.
Sự phản xạ
sóng trên vật

cản cố định và
Sự phản xạ
sóng trên vật
cản tự do.
Sóng dừng

Chuẩn bị
Mỗi nhóm chuẩn bị các dụng cụ và vật liệu cần thiết để lắp ráp tạo sóng trên
mặt nước; Sóng ngang, Sự truyền của một sóng hình sin; hiện tượng giáo thoa sóng
nước, sóng dừng trên sợi dây thẳng đứng và nằm ngang.

20


Số
TT

1

2

Vật
liệu
Số lượng Công dụng
chuẩn bị
Một mô tơ
điện
một
1
chiều

loại
nhỏ.

2Một
số
chiếc
tăm
2
nan hoa xe
đạp. Một số
hạt
cườm
nhỏ có lỗ
sẵn.

04 cái

Hình ảnh

Tác dụng làm
quay trục

03
Nguồn tạo ra
chiếc
dao động sóng
tăm nan trên mắt nước
hoa xe
đạp; một
số

hạt
cườm

3

Bộ nguồn 02 cái Cung cấp điện
đổi điện áp hoặc 03 cho mô tơ điện
xoay chiều cái
một chiều.
3
sang điện áp
một chiều.

4

4Ống tre dài 2
khoảng
tre
4
25cm

ống

Tạo ra các
phần tử truyền
sóng trên sợi
dây thun

21

5

6

7

Một thanh
gỗ,
5 1 thanh I ống
nốc, một ống
nhựa, tròn
thẳng,
dài
khoảng
1,6m.

9

Làm trụ trong
thiết bị sóng
dừng và giao
thoa.

Một
ống 4 khớp
nhựa Φ21
nối chữ
T, 2 ống
6Bốn khớp típ I nốc,

nối chữ T
mặt
nhựa
loại 2
chân đế ,
Φ21.
6
một số
Hai ống I ống
nốc Φ21 dài nhựa
50cm và hai Φ21
chân đế

Tạo giá cố
định các cần
rung tạo ra
sóng
nước,
giao thoa sóng
mặt nước, sóng
dừng trên dây
thẳng đứng và
sóng dừng trên
dây nằm ngang

Một
tấm
kính
trong
7

kích thước
7
khoảng
30x40 cm2.

Chứa
đựng
nước tạo ra
sóng nước, và
tạo ra giao thoa
sóng mặt nước

Một
xốp nhỏ.
8

3

2 tấm
kính,
một
khay
đựng
mẫu nước

8Kéo, kìm, 1 kéo, 1
tuốc nơ vít kìm, 2
và một số tuốc nơ
đinh vít
vít, một

số đinh
vít.
9Ổ
cắm 2 cặp
chuyền và dây nối,
dây nối điện 1
dây
cắm
chuyền

Nối các thiết
bị hoạt động
mô tơ điện một
chiều, Ổ cắm
chuyền nối các
thiết bị cần
nguồn điện.
22


Làm giá thí nghiệm
- Dùng bào để vo trịn thanh gỗ (song cửa sổ) nhỏ lại sao cho có thể đút lọt
dễ dàng vào khớp nối chữ T.
- Dùng đục trịn đục một lỗ vừa khít thanh gỗ để gắn chặt thanh gỗ thẳng
đứng vào một miếng gỗ dày, kích thước vừa phải (làm chân đế).
- Luồn một khớp chữ T vào thanh gỗ xuống sát chân đế (dùng để gắn cần
rung).
- Hai khớp chữ T cịn lại có lồng vào một đoạn
ống nhựa. Một cái luồn vào giữa thanh gỗ, dùng đinh vít
định vị; Một cái luồn vào đầu trên thanh gỗ, dùng đinh

vít gắn chặt vào thanh gỗ.
- Dùng dây điện nối hai đầu tiếp điện của hộp
nguồn với đầu vào của chiết áp qua một công tắc. Làm
hộp chứa và gắn chặt chiết áp vào chân đế. (dùng để
điều chỉnh tần số dao động của cần rung)(Hình 1 )

Hình 1

Làm cần rung
- Cắt một đoạn ống nhựa dài khoảng 1,5cm (dài bằng mô tơ).
- Cắt một đường nhỏ dọc theo chiều dài để làm vành đai mô tơ (vành đai
nhựa).
- Phần còn lại của ống nhựa cắt thành 3 đoạn bằng nhau.
- Chẻ lấy một phần ống tre có bản rộng cở 2cm.
- Gọt bỏ phần trong, giữ lại phần cật mỏng một
đoạn cở 2cm, cách một đầu khoảng 3cm (làm cần
rung).
- Dùng dây mềm buộc vành đai nhựa vào đầu
ngắn của cần rung, đầu dài của cần rung cắm vào đoạn
ống nhựa thứ nhất, chêm chặt.

Miếng cao su lệch
tâm

Cần
rung
Mô tơ
gắn chặt
trong
vành đai

nhựa

- Đặt mô tơ vào vành đai nhựa.
- Gọt tròn miếng cao su, dui một lỗ nhỏ chính
giữa. Sau đó cắt bớt một phần để tạo lệch tâm, gắn vào
trục mơ tơ. ( Hình 2 )
- Nối dây điện ở lối ra của chiết áp với lối vào
mơ tơ.

Hình 2

23


Làm mũi nhọn
- Mũi nhọn đơn: Bẻ cong chiếc tăm nan hoa
xe đạp thứ nhất thành hình chữ L (đầu dài có thể
bẻ gấp lại). Gắn hạt cườm thứ nhất vào mút đầu
ngắn hơn.
- Mũi nhọn đôi: Bẻ gấp đôi chiếc tăm nan
hoa xe đạp thứ hai lại, sau đó tách thành hai nhánh
và bẻ gấp hai đầu thành hai nhánh song song nhau,
cách nhau cỡ 6cm, chiều dài mỗi nhánh cỡ 5cm.
Gắn hai hạt cườm còn lại vào hai đầu mút của hai
nhánh. ( Hình 3 )

Mũi nhọn

đơn

Mũi nhọn
đơi

Hình 3

Làm các phần tử mơi trƣờng truyền sóng
- Chẻ nhỏ các ống tre còn lại thành các thanh cứng đều nhau cở bằng chiếc
đũa (khoảng 50 thanh).
- Dùng kim, chỉ để đính chặt các thanh tre nằm ngang vào dây thun bản rộng
sao cho trọng tâm của chúng nằm giữa dây thun, các thanh tre cách đều nhau.
(Hình 4)

Hình 4

Làm khay đựng nƣớc
- Mượn dao cắt kính cắt tấm kính thành
kích thước đúng bằng khung ảnh rồi cho vào
khung.
- Lấy keo dán kính dán thành vào đáy
khay cho kín nước. ( Hình 5 )

Hình 4

24