Tổ chức dạy học chủ đề “vật lí nhiệt” vật lí lớp 12 (ct gdpt 2018) theo định hướng giáo dục stem 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
-----------------------

ĐỖ THỊ TUYẾT

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ
“VẬT LÍ NHIỆT” - VẬT LÍ LỚP 12 (CT GDPT 2018)
THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM

Ngành: Lý luận và PPDH Bộ mơn Vật lí
Mã số: 8.14.01.11

TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

LỜI CAM

ĐÀ NẴNG – NĂM 2022


LỜIđƣợc
CAMhồn
ĐOAN
Cơng trình
thành tại
Tơi xin cam đoanTRƢỜNG
những nội dung
trong luận văn này hồn tồn
ĐẠIđược
HỌCtrình
SƢbày

PHẠM
là kết quả nghiên cứu và thực nghiệm của tơi trong q trình thực hiện đề tài luận văn
cao học mà tơi được giao.
Tơi xin Ngƣời
chịu trách
nhiệmdẫn
vớikhoa
lời cam
đoan
củaDƣơng
mình. Xuân Quý
hƣớng
học:
TS.
Đà nẵng, tháng 06 năm 2022

Phản biện 1: TS. NGUYỄN THANH HẢI

Tác giả luận văn

Phản biện 2: TS. PHÙNG VIỆT HẢI
Đỗ Thị Tuyết

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
Khoa học giáo dục họp tại Trường Đại học Sư phạm vào ngày 02 tháng 07 năm 2022

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
Thư viện Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN
Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN

1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nền kinh tế của thế kỉ 21 với đặc trưng nổi bật là sự phát triển của Công nghệ
và nền tảng là nền kinh tế dựa trên tri thức và công nghệ. Điều này đặt ra cho ngành
giáo dục nhiệm vụ cần chuẩn bị nguồn nhân lực có chất lượng về Khoa học, Cơng
nghệ, Kĩ thuật và Toán học, làm tiền đề cho sự phát triển khoa học công nghệ, nâng
cao sức cạnh tranh của nền kinh tế, đáp ứng với nhu cầu hội nhập ngày càng cao của
mỗi quốc gia, dân tộc. Cho đến nay đã có rất nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm
thúc đẩy giáo dục STEM ở mọi cấp độ trong đó có Việt Nam.
Để thích ứng, Thủ tướng chính phủ đã ra Chỉ thị số 16/CT-TTg, ngày 4/5/2017
về tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó có
nhấn mạnh đến việc triển khai giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông. chuẩn bị điều
kiện đào tạo nhân lực đáp ứng yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.
Trong giai đoạn vừa qua, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã triển khai nhiều hoạt động
để thực hiện đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực, phẩm chất của người
học. Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 xác định giáo dục STEM là một giải pháp
quan trọng, thông qua dạy học tích hợp liên mơn, vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề
thực tiễn…Đó là những tiền đề tốt để triển khai chương trình giáo dục phổ thơng 2018
nói chung, thúc đẩy giáo dục STEM trong trường phổ thơng nói riêng.
Trong dạy học, mơn Vật lí có nhiều cơ hội để tổ chức dạy học theo phương thức
STEM ở nhiều mức độ khác nhau, từ việc bước đầu trải qua các công việc nghiên cứu
đền mức độ nghiên cứu các đề tài khoa học có ý nghĩa.
Chủ đề “Vật lí nhiệt” có các kiến thức liên quan đến sự biến đổi các thể của
chất, định luật 1 nhiệt động lực học có nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Các nội dung
của chủ đề được đề cập ở lớp 10, chương trình hiện hành và ở lớp 12 chương trình
GDPT mới 2018. Nội dung của chủ đề tạo nhiều cơ hội để xây dựng các bài học
STEM ở nhiều mức độ khác nhau.
Với những lý do chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu là: Tổ chức dạy học chủ

đề “Vật lí nhiệt”-Vật lí 12 (CT GDPT 2018) theo định hƣớng giáo dục STEM.
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về
việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Một trong
các giải pháp mà Chỉ thị của Thủ tướng đề ra nhằm thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt
Namlà: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy
nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản
xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật


2
và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thơng”. Chỉ
thị cũng giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo“thúc đẩy triển khai giáo dục về
khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ
thơng; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thơng ngay từ năm học 2017 - 2018…”.
Với việc ban hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy
giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thơng.
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Cơng
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Tốn học), thường được sử dụng khi
bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học của
mỗi quốc gia. Theo Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 [1]: “Giáo dục STEM là
mơ hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức
khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong
bối cảnh cụ thể”.[số thứ tự tài liệu trích dân chứ khơng ghi chú thích thế này]1
Thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg, ngành giáo dục và đào tạo đã thực hiện nhiều
giải pháp nhằm thúc đẩy đào tạo về khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học ở tất cả
các bậc học, ngành học. Đối với giáo dục trung học, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã chỉ
đạo các địa phương triển khai hoạt động nghiên cứu khoa học của học sinh trung học
cơ sở, trung học phổ thông và tổ chức Cuộc thi khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia dành
cho học sinh trung học; tổ chức cuộc thi vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết

tình huống thực tiễn dành cho học sinh trung học; thí điểm mơ hình dạy học gắn với
sản xuất, kinh doanh và bảo vệ môi trường tại địa phương; hướng dẫn học sinh vận
dụng kiến thức liên môn vào giải quyết các vấn đề thực tiễn thông qua dạy học dựa
trên dự án, tổ chức các hoạt động trải nghiệm;... Những hoạt động trên đã góp phần đổi
mới phương thức dạy học ở trường trung học, góp phần bước đầu triển khai giáo dục
STEM trong các nhà trường.
Bên cạnh đó, ngày 23/5/2018, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành Kế hoạch
số 333/KH-BGDĐT triển khai thí điểm giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông ở 15
tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương với 60 trường trung học cơ sở, trung học phổ
thông; Bộ cũng đã tổ chức Hội nghị đánh giá kết quả thí điểm vào tháng 6/2019 tại
thành phố Đà Nẵng.
Trong vài năm trở lại đây, đã có rất nhiêu nghiên cứu để triển khai giáo dục
STEM vào dạy học ở trường phổ thông. Đặc biệt là theo định hướng của cơng văn
3089, đã có nhiều đề tài luận văn thạc sỹ vận dụng vào triển khai ở những nội dung cụ
thể của chương trình các mơn học có liên quan, trong đó có mơn Vật lí ở trường
THPT. Ví dụ: Tác giả Lê Quang (2019)-ĐHSP- ĐHĐà Nẵng với đề tài: Dạy học chủ
1

Chương trình giáo dục phổ thông ban hành theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018.


3
đề ” thiết kế máy quay li tâm làm khô quần áo” theo định hướng giáo dục STEM; tác
giả Chung Quang Tùng (2020) )-ĐHSP- ĐHĐà Nẵng với đề tài: Dạy học chủ đề
STEM ” Chế tạo máy bơm nước tiện ích” trong dạy học vật lí 10; Tác giả Trần Thị
Hương (2021)- ĐHSP Hà Nội với đề tài: Thiết kế chế tạo bộ dụng cụ dùng trong dạy
học STEM chủ đề ” Chuyển động trịn”- Vật lí 10 chương trình 2018....Tuy vậy, do
chương trình mới đang tiếp tục triển khai, nên rất cần tiếp tục có các nghiên cứu để
triển khai giáo dục STEM với các chủ đề dạy học khác. Chúng tơi xác định, chủ đề ”
Vật lí nhiệt” có nhiều cơ hội cho việc triển khai dạy học theo định hướng STEM tại

Việt Nam do nội dung này có nhiều kiến thức gắn với thực tiễn. Các thiết bị sử dụng
trong dạy học lại gần gũi, dễ kiếm. Và hiện chưa có đề tài nào nghiên cứu triển khai
dạy học STEM với chủ đề ” Vật lí nhiệt”. Vì vậy, nghiên cứu của chúng tơi xác định là
”Tổ chức dạy học chủ đề “Vật lí nhiệt”-Vật lí 12 (CT GDPT 2018) theo định hướng
giáo dục STEM. Các câu hỏi nghiên cứu được xác định là:
Cơ sở của dạy học STEM trong phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh trong học tập mơn Vật lí là gì?
Nội dung “ Vật lí nhiệt” có thể xây dựng được các chủ đề bài học hoặc hoạt
động trải nghiệm STEM thế nào?
3. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng một số bài học và hoạt động trải nghiệm STEM chủ đề “Vật lí
nhiệt” để sử dụng trong dạy học Vật lí ở trường THPT nhằm phát triển năng lực giải
quyết vấn đề của học sinh.
4. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu lựa chọn và tổ chức được một số bài học và hoạt động trải nghiệm STEM
trong dạy học chủ đề “Vật lí nhiệt”, trong đó tạo điều kiện và cơ hội để HS giải quyết
các vấn đề gắn với thực tiễn cuộc sống, thì có thể góp phần phát triển được năng lực
giải quyết các vấn đề của học sinh.
5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
a. Đối tượng nghiên cứu Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
thông qua thực hiện các bài học và hoạt động trải nghiệm STEM chủ đề“Vật lí nhiệt”
b. Phạm vi nghiên cứu: Q trình dạy học nội dung “Nội năng. Định luật 1 của
nhiệt động lực học”
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu trên, chúng tôi nhận thấy cần thực hiện được
một số nhiệm vụ sau:
6.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực; về năng lực giải
quyết vấn đề

4
6.2. Nghiên cứu về dạy học STEM và việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề
trong dạy học STEM.
6.3. Nghiên cứu cơ sở thực tiễn: Điều tra thực trạng việc tổ chức dạy học STEM
6.4. Nghiên cứu mục tiêu dạy học mơn khoa học tự nhiên; Chương trình và
SGK hiện hành, chương trình GD phổ thơng mới và các tài liệu tham khảo có liên
quan đến nội dung kiến thức “Vật lí nhiệt” chương trình GDPT 2018, để xây dựng các
bài học và hoạt động trải nghiệm.
6.5. Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học và hoạt động trải nghiệm
STEM trong chủ đề “Vật lí nhiệt”
6.6. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Thông qua việc điều tra bằng phiếu hỏi
7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài.
7.4. Phương pháp thống kê tốn học
Xử lí các số liệu thu được từ thực nghiệm sư phạm.
8. Dự kiến kết quả đạt đƣợc
- Xác định cơ sở lý luận của việc tổ chức dạy học STEM nhằm phát triển năng
lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lí lớp 12 - chương trình GDPT
2018
- Xây dựng một số tiến trình bài học và hoạt động trải nghiệm STEM gắn với
chủ đề “ Vật lí nhiệt”
- Đóng góp vào xu thế triển khai dạy học STEM vào thực tế.
- Có thể sửa dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên các trường THPT.
9. Bố cục của luận văn/cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận chung và tài liệu tham khảo, luận văn có cấu trúc
3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực giải quyết vấn
đề của học sinh trong dạy học STEM
Chương 2: Xây dựng kế hoạch dạy học stem chủ đề “Vật lí nhiệt”nhằm phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm


5
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC STEM
1.1. Giáo dục STEM trong trƣờng trung học phổ thông
1.1.1. Khái niệm về giáo dục STEM.
STEM là viết tắt của các từ tiếng anh Science (Khoa học), Technology (Cơng
nghệ), Engineering (Kỹ thuật), Math (Tốn). Thuật ngữ STEM được dùng trong hai
ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh nghề nghiệp và ngữ cảnh giáo dục.
1.1.2. Mục tiêu của giáo dục STEM
Dựa trên những nghiên cứu về giáo dục STEM, mục tiêu của giáo dục STEM
gồm những nội dung cơ bản sau [4]:
- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học về STEM cho học sinh: Chú
trọng phát triển những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các mơn Khoa học, Cơng
nghệ, Kỹ thuật, Tốn. Hơn nữa, phải biết vận dụng phối hợp các kiến thức, kỹ năng để
giải quyết các vấn đề thực tiễn.
- Phát triển năng lực cốt lõi cho học sinh: Bên cạnh những hiểu biết về lĩnh vực
Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, giáo dục STEM trang bị cho học sinh
những kỹ năng phù hợp để đáp ứng yêu cầu mang tính thách thức trong thế kỉ 21.
- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Giáo dục STEM tạo điều kiện cho học
sinh có những kiến thức, kỹ năng nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn
cũng như cho nghề nghiệp tương lai của các em, góp phần đào tạo ra nguồn nhân lực
chất lượng cho xã hội, đặc biệt là đối với các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM.

1.1.3. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM
Để xây dựng chủ đề giáo dục STEM cần dựa trên bốn tiêu chí cơ bản [4]:
- Hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, các tình huống xã hội, kinh
tế, mơi trường trong cộng đồng địa phương hay toàn cầu.
- Hướng tới việc học sinh vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải
quyết vấn đề.
- Định hướng thực hành nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lý
thuyết cho học sinh.
- Khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh.


6
1.1.4. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM
Dựa trên mục tiêu giáo dục STEM và các tiêu chí của chủ đề STEM, quy trình
thiết kế chủ đề giáo dục STEM được thực hiện theo sơ đồ như hình 1.1 [4]:

Vấn đề
thực
tiễn

Ý tưởng
chủ đề
STEM

Xác định
kiến thức
STEM
cần giải
quyết

Xác định
mục tiêu
chủ đề
STEM

Xây dựng bộ
câu hỏi định
hướng chủ đề
STEM

Sơ đồ 1.1. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM
1.1.5. Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM
Mỗi bài học STEM được tổ chức theo 5 hoạt động sau [4] :
Hoạt động 1: Xác định vấn đề
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm, đánh giá
Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
1.2. Dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ)
1.2.1. Khái niệm năng lực
Theo tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế Thế giới OECD: Năng lực là khả
năng đáp ứng một cách hiệu quả những yêu cầu phức hợp trong một bối cảnh cụ thể.
Trong chương trình GDPT – Chương trình tổng thể năm 2018 đã xác định:
Năng lực: là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có
và q trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến
thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực
hiện thành cơng một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những
điều kiện cụ thể.
Năng lực cốt lõi: là năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kì ai cũng cần phải có để
sống, học tập và làm việc hiệu quả.

Chương trình giáo dục phổ thơng hình thành và phát triển cho học sinh những
năng lực cốt lõi sau:


7
Những năng lực chung: được hình thành, phát triển thơng qua tất cả các môn
học và hoạt động giáo dục: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác,
năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo;
Những năng lực đặc thù: được hình thành, phát triển chủ yếu thông qua một
số môn học và hoạt động giáo dục nhất định: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính
tốn, năng lực khoa học, năng lực cơng nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ,
năng lực thể chất.
Bên cạnh việc hình thành, phát triển các năng lực cốt lõi, chương trình giáo dục
phổ thơng cịn góp phần phát hiện, bồi dưỡng năng khiếu của học sinh.
Các quan điểm của các tác giả đưa ra đều có chung nhận định là: Năng lực là
khả năng cá nhân trong việc tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ để thực hiện thành
cơng một nhiệm vụ nào đó trong một bối cảnh xác định, năng lực không phải là một
thuộc tính đơn nhất mà nó là khả năng kết hợp linh hoạt các kiến thức, kĩ năng với thái
độ, tình cảm, giá trị và động cơ cá nhân.
Đặc trưng của năng lực của mỗi HS được hình thành bộc lộ qua các hành động.
Chính vì thế với mỗi HS, năng lực được hình thành sẽ có sự khác biệt nhất định phụ
thuộc vào nội dung chương trình, hình thức dạy học, phương pháp dạy học... Năng lực
được hình thành thơng qua các hoạt động nên trong quá trình dạy học để phát triển
năng lực của HS thì việc xây dựng các hoạt động học là vô cùng cần thiết.
1.2.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
Theo GS.TS Đỗ Hương Trà: “Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh được
hiểu là sự huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ, xúc cảm, động cơ của học
sinh đó để giải quyết các tình huống thực tiễn trong bối cảnh cụ thể mà các giải pháp
khơng có sẵn ngay lập tức”[15]
Cấu trúc và các biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh được thể hiện thông qua những hoạt
động trong q trình giải quyết vấn đề. Phân tích cấu trúc của năng lực giải quyết vấn
đề qua tiến trình dạy học GQVĐ có thể thấy có 4 thành tố sau:[15]
Năng lực tìm hiểu vấn đề: Nhận biết, phát hiện vấn đề, xác định được những
thông tin đã cho, thơng tin cần tìm. Người giải quyết vấn đề tốt là người biết tìm hiểu
các sự kiện và mối quan hệ trong vấn đề một cách đầy đủ, chính xác.


8
Năng lực đề xuất giải pháp GQVĐ: Phân tích, sắp xếp, kết nối các thông tin với
kiến thức đã biết và đưa ra giải pháp, lựa chọn giải pháp tốt nhất để GQVĐ. Năng lực
này bao gồm mô tả vấn đề bằng ngơn ngữ vật lí, thiết lập mối quan hệ giữa các đại
lượng để giải quyết tình huống.
Năng lực thực hiện giải pháp GQVĐ: Thực hiện giải pháp, điều chỉnh giải pháp
cho phù hợp với thực tiễn khi có sự thay đổi.
Năng lực đánh giá và phản ánh giải pháp, xây dựng vấn đề mới: Đánh giá giải
pháp đã thực hiện và vấn đề đặt ra; phản ánh giá trị của giải pháp, xác nhận những
kiến thức và kinh nghiệm.
1.3. Thực trạng dạy học môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM nhằm
phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
1.3.1. Mục đích điều tra
1.3.2. Đối tượngđiều tra
1.3.4. Kết quả điều tra
a. Đối với giáo viên
b. Đối với học sinh


9
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chương 1, chúng tơi trình bày cơ sở lí luận về giáo dục STEM, theo

hướngphát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT, quy trình thiết kế chủ
đề dạy học STEM và tiến trình tổ chức dạy học kiến thức Vật lý theo định hướng giáo
dục STEM.
Các nội dung cụ thể bao gồm:
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học phát triển năng lực GQVĐ của HS:
+ Làm rõ được các khái niệm như “Năng lực”, “Năng lực GQVĐ”
+ Nêu lên được cấu trúc và các biểu hiện hành vi của năng lực GQVĐ
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về giáo dục STEM trong dạy học:Làm rõ được các
khái niệm “STEM”, “giáo dục STEM”, “chủ đề STEM”;Nêu được mục tiêu giáo dục
STEM;Nêu lên được các hình thức tổ chức giáo dục STEM; Về phát triển năng lực
giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý theo định hướng giáo dục STEM
- Xây dựng công cụ đánh giá năng lực GQVĐ của học sinh
- Khảo sát thực trạng dạy học môn vật lí theo định hướng giáo dục STEM
nhằm phát triển NL GQVĐ cho HS.
Sau đây, chúng tôi vận dụng các cơ sở lí luận này để xây dựng một số bài học
và hoạt động trải nghiệm STEM chủ đề “Vật lí nhiệt” để sử dụng trong dạy học Vật lí
ở trường THPT nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Cuối cùng, chúng tơi trình
bày các tiến trình tổ chức dạy học vật lý theo định hướng STEM.


10
Chƣơng 2. XÂY DỰNG KẾ HOẠCH DẠY HỌC STEM
CHỦ ĐỀ “VẬT LÍ NHIỆT”NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
2.1. Phân tích nội dung kiến thức chủ đề “Vật lí nhiệt” – Vật lí 12 (CT
GDPT 2018) gắn với dạy học STEM
2.1.1. Cấu trúc nội dung chủ đề “Vật lí nhiệt”
2.1.2. Các khả năng tổ chức dạy học STEM chủ đề “ Vật lí nhiệt”
2.2. Xây dựng và tổ chức dạy học chủ đề “Vật lí nhiệt” – Vật lí 12 (CT
GDPT 2018)

Dựa vào mục tiêu, kiến thức chủ đề “Vật lí nhiệt”, chúng tơi đề xuất một số
chủ đề STEM để tổ chức dạy học cho học sinh như sau:
Bảng 2.3. Một số bài học và trải nghiệm STEM
STT

Hình thức tổ chức

Tên chủ đề STEM

1

ĐỊNH LUẬT 1 CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

2

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐÈN KÉO QUÂN

giáo dục STEM
Bài học STEM
Hoạt động trải nghiệm Stem

2.2.1. Bài học Stem: ĐỊNH LUẬT 1 CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC(NĐLH)
Thời gian thực hiện: 02 tiết
2.2.2. Hoạt động trải nghiệm Stem: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐÈN KÉO QUÂN
(Thời gian: Một tuần làm việc và 2 tiết học trên lớp)


11
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Trong chương này, chúng tôi đã thực hiện được các cơng việc sau:

– Phân tích cấu trúc nội dung chủ đề “Vật lí nhiệt” - Vât lí 12 chương trình
GDPT 2018.
– Xây dựng và tổ chức dạy học STEM chủ đề “Vật lí nhiệt” - Vât lí 12 chương
trình GDPT 2018
+ Định luật 1 của nhiệt động lực học
+ Thiết kế và chế tạo Đèn kéo quân
Trên cơ sở các công việc đã thực hiện được ở trên, chúng tôi tiến hành TNSP
trên các đối tượng HS cụ thể theo kế hoạch đã định, tổ chức DH và đánh giá sự phát
triển NL GQVĐ của HS qua các tiến trình DH đã thiết kế nhằm kiểm tra tính đúng đắn
của giả thuyết khoa học và rút ra kết luận.


12
Chƣơng 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Khảo sát kết quả thực nghiệm, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc tổ
chức dạy học chủ đề STEM “Vật lí nhiệt” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề
của học sinh lớp 10.
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
- Lựa chọn đối tượng TNSP
- Tổ chức dạy học thực nghiệm chủ đề STEM “Vật lí nhiệt” nhằm phát triển
năng lực giải quyết vấn đề của học sinh lớp 10.
- Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học chủ đề.
- Từ kết quả thực nghiệm rút ra những điểm cần cải tiến và phát huy những
điểm mạnh của chủ đề.
3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp của thực nghiệm sƣ phạm
3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm
- Đối tượng TNSP: HS lớp 10A1 trường THPT Số 2 Tư Nghĩa – Quảng Ngãi

- Số HS tham gia thực nghiệm sư phạm: 34 HS
3.3.2. Phương pháp của thực nghiệm sư phạm
- Tổ chức dạy học chủ đề “Vật lí Nhiệt” theo kế hoạch và tiến trình đã xây dựng
của đề tài nghiên cứu.
- Quan sát, chụp ảnh, quay video ghi hình quá trình tham gia thực nghiệm của
HS qua từng buổi.
- Ghi chép lại những điểm thuận lợi, khó khăn, điểm cần cải tiến của chủ đề để
phân tích và đánh giá kết quả TNSP một cách khách quan và chính xác nhất nhằm phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.
3.3. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm
- Thời gian thực nghiệm: bắt đầu từ ngày 24/2/2022 đến ngày 14/4/2022
- Địa điểm:Trường THPT Số 2 Tư Nghĩa – Quảng Ngãi


13
3.4. Kết quả TNSP
3.4.1. Những thuận lợi, khó khăn trong quá trình TNSP
 Thuận lợi:
- Đối tượng TNSP là HS lớp 10A1, các bạn rất sáng tạo, hợp tác, chủ động và
tích cực trong mọi hoạt động trong q trình thực nghiệm, đem lại kết quả chính xác
hơn cho đề tài.
- Hầu hết HS có kĩ năng làm việc nhóm tốt, nhóm tự phân cơng nhiệm vụ cho
từng thành viên trong nhóm,…
- Được sự tạo điều kiện rất nhiều từ BGH và tổ Vật lí - cơng nghệ của trường
THPT Số 2 Tư Nghĩa – Quảng Ngãi trong quá trình thực nghiệm.
 Khó khăn:
- Tình hình dịch bệnh Covid-19 diễn biến phức tạp, HS không được đến trường
tham gia học tập trực tiếp. Khó khăn trong cơng tác triển khai TNSP.
- Lịch học của HS khá nhiều nên khơng có nhiều thời gian để thực hiện nhiệm vụ
một cách hiệu quả nhất và cân nhắc thêm nhiều phương án khác khi giải quyết vấn đề.

- Bên cạnh HS tích cực, sơi nổi vẫn cịn một số HS cần chủ động hơn với nhiệm
vụ được phân cơng và cần hồn thành tốt nhiệm vụ đó.
3.4.2. Kết quả TNSP
- Đề tài thực hiện TNSP trên 2 giáo án đó là:
+ Giáo án 1:“ĐỊNHLUẬT 1 CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” nhằm mong
muốn tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận với phương thức dạy học STEM.
+ Giáo án 2: Giáo án trải nghiệm: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐÈN KÉO QUÂN”
xây dựng hoàn thiện một chủ đề dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề theo
phương thức dạy học STEM.
3.4.2.1. Đánh giá chủ đề “ĐỊNH LUẬT 1 CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC”
3.4.2.2. Đánh giá chủ đề “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐÈN KÉO QUÂN”


14
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3
Qua quá trình tiến hành thực nghiệm sư phạm về dạy học theo định hướng giáo
dục STEM với các hoạt động đã xây dựng tương ứng với chủ đề cụ thể ở nội dung
kiến thức “Vật lí nhiệt” chương trình GDPT 2018. Chúng tơi đã tổ chức dạy học, theo
dõi, phân tích diễn biến và kết quả thực nghiệm với chủ đề “ Định luật 1 của nhiệt
động lực học” và “Đèn kéo quân” để đi đến kết luận sau:
- Dạy học theo định hướng giáo dục STEM đã bồi dưỡng và phát triển được
năng lực giải quyết vấn đềcủa học sinh.
- Với cách triển khai này, học sinh chủ động tìm tịi lĩnh hội kiến thức, vận
dụng kiến thức vào thực tiễn mà giáo viên đã đặt ra.
- Kiến thức được HS chiếm lĩnh một cách chủ động, thực tế, dễ hiểu, dễ hình
dung. Vì thế các em hiểu sâu bản chất hiện tượng và nắm vững kiến thức hơn.
- Ngoài việc học các kiến thức vật lí (yếu tố S), kết hợp với nhiều nội dung khác
học sinh còn được vận dụng và rèn luyện các kỹ năng của các nội dung tích hợp khác
(T, E, M), cùng với phát triển các kĩ năng hoạt động nhóm, thu thập, xử lí thơng tin,
thuyết trình, phản biện,..

- Phát triển các phẩm chất của học sinh như tính trung thực, chăm chỉ, trách
nhiệm dựa theo 5 phẩm chất chủ yếu mà chương trình giáo dục phổ thơng mới đề ra.
Từ các phân tích của q trình thực nghiệm trên đã khẳng địnhviệc tổ chức dạy
học nội dung kiến thức “Vật lí nhiệt” chương trình GDPT 2018 theo định hướng giáo
dục STEM trong việc đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thơng là hồn tồn
phù hợp và đạt hiệu quả cao.
Tuy nhiên, bên cạnh đó chúng tơi cũng nhận thấy một số hạn chế, khó khăn đối
với phương án dạy học đã soạn thảo:
- Thời lượng chương trình và nội dung kiến thức cần chuyển tải không đảm
bảo. Học sinh dành thời gian cho rất nhiều môn học khác nhau và lượng kiến thức khá
lớn cần hồn thànhnên khó đảm bảo u cầu về mặt thời gian quy định cho môn học.
- Thực nghiệm chỉ tiến hành trên phạm vi hẹp, có tính đặc thù đối tượng, vùng
miền nên cũng chưa thể khẳng định tính hiệu quả với toàn bộ đối tượng học sinh
THPT.


15
- Nếu tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM thì phải thay đổi kiểm
tra đánh giá sao cho phù hợp với mục tiêu dạy học đã đề ra.
- Để việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM đạt hiệu quả tốt nhất
và mở rộng cho nhiều đơn vị kiến thức hơn nữa cần phải có các phương tiện dạy học
hiện đại (máy chiếu, máy vi tính); phịng học được trang bị đầy đủ các dụng cụ kỹ
thuật; Sự đòi hỏi cao ở người học (sử dụng được Power Point, cách khai thác các tài
liệu,… Sự đòi hỏi cao ở người dạy từ khâu chuẩn bị ý tưởng, giáo án, chuẩn bị dụng
cụ - thiết bị - tài liệu dạy học, nên cũng tạo thách thức cho cả trường học, người dạy và
người học.
Từ quá trình thực nghiệm tại lớp 10A1 cho ta kết quả: Việc xây dựng chủ đề
dạy học theo phương thức giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề
của học sinh, quy trình tổ chức bài học STEM, rubric đánh giá kết quả mà luận văn đề
xuất là phù hợp và có hiệu quả với HS.

Trong các bài học STEM chủ đề “Vật lí nhiệt” hầu hết HS đều tìm hiểu, phát
hiện được vấn đề cần giải quyết. Tìm hiểu kiến thức nền và các kiến thức liên quan để
giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. HS biết cách tiếp cận các vấn đề thực tế, tìm ra
nguyên nhân và giải pháp cho các vấn đề đó, đặt vấn đề trong bối cảnh đa chiều, từ đó
có cái nhìn khách quan và tổng thể góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
Như vậy, dựa trên kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy chủ đề đưa ra có tính
khả thi và hiệu quả, có thể áp dụng đối với cả HS thành phố và HS vùng nông thôn.


16
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Đối chiếu với mục đích nghiên cứu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài chúng tôi
đã nghiên cứu và đạt được những kết quả sau:
-Vận dụng được cơ sở lí luận dạy học định hướng STEM vào nội dung một số
kiến thức “Vật lí nhiệt” chương trình GDPT 2018 để xây dựng được các chủ đề dạy
học cụ thể.
- Trên cơ sở tìm hiểu, điều tra tình hình dạy học chúng tơi đã có phương án tổ
chức dạy học phù hợp với đối tượng thực nghiệm.
- Kết quả thực nghiệm cho thấy nội dung chủ đề dạy học một số kiến thức “Vật
lí nhiệt” chương trình GDPT 2018 là phù hợp với đối tượng học sinh. Hình thức tổ
chức và phương pháp hướng dẫn là có tính khả thi. Học sinh phát triển được phát triển
năng lực giải quyết vấn đề.
Tuy đề tài đã thu được những kết quả nhất định song do thời gian thực hiện đề
tài chưa nhiều, điều kiện vật chất cịn thiếu thốn,…sự hiểu biết có hạn của tác giả nên
đề tài không tránh khỏi những hạn chế như:
- Chưa tổ chức được cho nhiều lớp học sinh tham gia các tiết học định hướng
STEM.
- Chưa mở rộng được cho nhiều chương kiến thức đa dạng.
- Sản phẩm mà các em thiết kế và chế tạo chưa đạt hiệu quả cao.

2. Kiến nghị
- Cải tiến công tác kiểm tra đánh giá học sinh. Hiện nay, việc kiểm tra đánh giá
chỉ chú trọng vào kiến thức còn về kĩ năng, thái độ và đặc biệt là năng lực chưa được
chú trọng đúng mức.
- Các trường phổ thông cần tăng cường đầu tư cơ sở vật chất, giảm tải kiến
thức, tăng các tiết học ngoại khóa và thực hành..
- Tổ chức các khóa bồi dưỡng cho giáo viên về vai trị cũng như cách tổ chức
các hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM.
Chúng tôi hy vọng rằng đề tài sẽ góp phần vào việc đổi mới phương pháp dạy
học ở trường phổ thông. Những kết quả đạt được của đề tài có thể là tài liệu tham khảo
bổ ích cho giáo viên và sinh viên ngành sư phạm khi tham gia giảng dạy một số kiến
thức “Vật lí nhiệt” chương trình GDPT 2018 thêm sinh động và đạt hiệu quả cao hơn.