Thiết kế một số chủ đề dạy học stem phần điện học, vật lý lớp 11

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH YÊN BÁI
TRƯỜNG THPT LÊ QUÝ ĐÔN

BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ
(Lĩnh vực: Giáo dục và Đào tạo - môn Vật lý)
THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC STEM
PHẦN ĐIỆN HỌC - VẬT LÝ, LỚP 11

Tác giả: Phạm Thúy Nga
Trình độ chuyên môn: Cử nhân Sư phạm Vật lý
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Lê Quý Đôn

Trấn Yên, ngày 04 tháng 02 năm 2022


MỤC LỤC
I. Thông tin chung........................................................................................................................3
II. Mô tả giải pháp sáng kiến.......................................................................................................3
1. Tình trạng giải pháp đã biết ........................................................................................3
2. Nội dung giải pháp đề nghị cơng nhận là sáng kiến..................................................3
Mục đích của giải pháp........................................................................................3
Nội dung giải pháp...........................................................................................................4
Tính mới, sự khác biệt của giải pháp mới so với giải pháp cũ...........................20
3. Khả năng áp dụng của sáng kiến...............................................................................20
4. Hiệu quả, lợi ích thu được ........................................................................................21
5. Những người tham gia tổ chức áp dụng sáng kiến lần đầu.....................................23
6. Các thông tin cần được bảo mật................................................................................23
7. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến...........................................................23
III. Cam kết không sao chép hoặc vi phạm bản quyền ...........................................................23

2


I. THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên sáng kiến: "Thiết kế một số chủ đề dạy học STEM phần Điện học Vật lý lớp 11”
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục và Đào tạo
3. Phạm vi áp dụng sáng kiến: Sáng kiến có thể áp dụng cho các trường THPT
4. Thời gian áp dụng sáng kiến : Từ ngày 05 tháng 9 năm 2021 đến ngày 20
tháng 5 năm 2022
5. Tác giả:
Họ và tên: Phạm Thúy Nga
Năm sinh: 1977
Trình độ chun mơn: Cử nhân Sư phạm Vật lí
Chức vụ cơng tác: Giáo viên
Nơi làm việc: Trường THPT Lê Quý Đôn
Địa chỉ liên hệ: Trường THPT Lê Quý Đơn
Điện thoại: 0386097903
II. MƠ TẢ SÁNG KIẾN
1. Tình trạng các giải pháp đã biết
Vật lí với đặc thù là bộ mơn khoa học thực nghiệm có tính cơng nghệ và kỹ
thuật rất cao, có nhiều kiến thức liên quan đến thực tiễn, thực hành cùng với nền tảng
để học Vật lý là Toán học nên rất thuận lợi trong việc triển khai dạy học theo phương
thức STEM bằng các hình thức tăng cường các hoạt động nghiên cứu, trải nghiệm
sáng tạo, câu lạc bộ.... Qua đó giúp HS hiểu được các ứng dụng khoa học kỹ thuật, chế
tạo các sản phẩm áp dụng vào đời sống thực tiễn, đồng thời giúp HS khơng những hiểu
sâu các kiến thức Vật lí, từ đó tạo động lực, lịng đam mê, u thích bộ mơn. Nói tóm
lại, dạy học Vật lý theo phương thức STEM là một hướng giáo dục phù hợp giúp HS
phát triển đầy đủ các năng lực đặc thù và năng lực cốt lõi theo mục tiêu của chương
trình GDPT mới.
Qua q trình nghiên cứu và giảng dạy bộ mơn Vật lí ở THPT chúng tơi thấy có

thể khai thác, thiết kế và thực hiện được nhiều chủ đề dạy học STEM ở tất cả các phân
môn cơ, nhiệt, điện, quang và một số phần khác của bộ môn Vật lý. Trong thực tiễn,
các loại máy móc, đồ dùng quen thuộc, gần gũi phục vụ trong đời sống đa phần là
những sản phẩm được ứng dụng từ điện học nên khai thác các chủ đề dạy học STEM
phần điện học trong chương trình Vật lý phổ thơng sẽ kích thích được sự hứng thú,
tích cực của HS trong q trình dạy học. Với những lí do trên nhằm nâng cao hiệu quả
và chất lượng dạy học, tôi đã nghiên cứu đề tài “Thiết kế một số chủ đề dạy học
STEM phần điện học Vật lý 11”. Hy vọng đề tài sẽ góp một phần nhỏ, là nguồn tài
liệu có ích giúp các thầy cô và các đồng nghiệp tham khảo và vận dụng vào q trình
dạy học mơn Vật lý theo định hướng STEM ở các trường phổ thông.
2. Nội dung giải pháp đề nghị công nhận là sáng kiến
* Mục đích của giải pháp
- Phân tích cơ sở lý luận và thực tiễn của giáo dục STEM trong trường phổ thơng.
- Điều tra, phân tích thực trạng dạy học Vật lý theo định hướng STEM ở một số
trường THPT trên địa bàn tỉnh Yên Bái. Trên cơ sở đó phân tích các ngun nhân, khó
khăn để đề xuất hướng giải quyết của đề tài.
3


- Đề xuất giải pháp thực hiện đề tài nghiên cứu: Xây dựng các chủ đề dạy học
STEM phần điện học Vật lý 11, và tiến hành thực nghiệm tổ chức dạy học một số chủ
đề tại trường THPT Lê Quý Đôn.
- Trên cơ sở các chủ đề đã thực nghiệm, lựa chọn và giới thiệu cách tổ chức
hoạt động cụ thể một số chủ đề dạy học STEM phần điện học Vật lý 11, theo các
phương pháp, hình thức dạy tích cực nhằm định hướng phát triển các năng lực HS.
* Nội dung giải pháp
a. Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông đáp ứng
với chương trình GDPT mới
- Khái niệm về giáo dục STEM
STEM là viết tắt của từ Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering

(Kĩ thuật), Mathematics (Tốn học). Giáo dục STEM về bản chất được hiểu trang bị cho
người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học,
Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Các kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồng
ghép và bổ trợ cho nhau, giúp HS khơng chỉ hiểu về ngun lí mà cịn có thể thực hành
và tạo ra các sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
Đối với giáo dục STEM, các kiến thức khoa học, Tốn học, Cơng nghệ và Kĩ
thuật khơng chỉ được dạy học theo hướng trang bị kiến thức thông thường mà được
vận dụng nhằm giải quyết các tình huống thực tiễn trong cuộc sống. Việc làm này đem
lại hai tác dụng lớn. Một là giúp cho trải nghiệm học tập của HS trở nên thú vị hơn, tạo
động lực thúc đẩy các em hứng thú với việc học tập và nghiên cứu khoa học, công
nghệ ngay từ nhỏ. Hai là gắn kết nhà trường với địa phương, cộng đồng cũng như các
tổ chức thơng qua những vấn đề mang tính tồn cầu (ơ nhiễm khơng khí, hiệu ứng nhà
kính…). Sự gắn kết đa dạng các thành phần giáo dục, tạo thành một hệ sinh thái giáo
dục, sẽ là một trong những chìa khóa giúp ni dưỡng và đào tạo những thế hệ cơng
dân tồn cầu có kiến thức và kỹ năng, đặc biệt là tư duy sáng tạo trong thời đại mới.
Như vậy giáo dục STEM là một phạm trù rộng và liên quan đến nhiều lĩnh vực
với hai đặc điểm nổi bật là tính tích hợp liên mơn và hoạt động thực hành gắn với lí
thuyết. Với giáo dục STEM, HS có thể học để lập trình điều khiển, chế tạo robot
nhưng cũng có thể đơn giản là chế tạo ra những sản phẩm phục vụ đời sống. Qua đó
cho thấy việc dạy và học STEM khơng nhất thiết cần điều kiện cơ sở vật chất, công
nghệ hiện đại mà hoàn toàn tùy thuộc vào ý tưởng triển khai bài dạy của GV.
- Chủ đề dạy học STEM trong trường trung học
Chủ đề STEM là chủ đề dạy học được thiết kế dựa trên vấn đề thực tiễn kết hợp
với chuẩn kiến thức, kỹ năng của các môn khoa học trong chương trình phổ thơng.
Trong q trình dạy học, GV tổ chức cho HS làm việc nhóm, sử dụng cơng nghệ
truyền thống và hiện đại, cơng cụ tốn học để tạo ra những sản phẩm có tính ứng dụng
thực tiễn, phát triển kỹ năng và tư duy HS.
Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí: giải quyết vấn đề thực tiễn, kiến thức
trong chủ đề thuộc lĩnh vực STEM, định hướng hoạt động thực hành, làm việc nhóm.
Có thể phân loại các chủ đề dạy học STEM dựa vào các tiêu chí sau. Dựa vào

phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM, người ta chia chủ đề STEM thành hai loại:
Chủ đề STEM cơ bản được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi các mơn
khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn trong chương trình giáo dục phổ thơng. Các sản
phẩm chủ đề STEM này thường đơn giản, bám sát nội dung SGK và thường được xây
dựng trên cơ sở các nội dung thực hành, thí nghiệm trong chương trình GDPT.
4


Chủ đề STEM mở rộng có những kiến thức nằm ngồi chương trình giáo dục
phổ thơng và SGK. Những kiến thức đó HS phải tự tìm hiểu và nghiên cứu từ tài liệu
chuyên ngành. Sản phẩm STEM loại hình này có độ phức tạp cao hơn. Dựa vào mục
đích dạy học, ta có thế chia chủ đề STEM thành hai loại chính:
Chủ đề STEM dạy học kiến thức mới 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,
HS sẽ vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội tri thức mới.
Chủ đề STEM dạy học và vận dụng được xây dựng trên cơ sở những kiến thức
HS đã được học. Chủ đề STEM dạng này bồi dưỡng cho HS năng lực vận dụng lý
thuyết vào thực tiễn. Kiến thức lý thuyết được củng cố và khắc sâu.
- Quy trình xây dựng chủ đề 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, quá
trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị cơng nghệ có sử dụng
của kiến thức đó trong thực tiễn… để lựa chọn chủ đề bài học.
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Sau khi lựa chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao
cho HS thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó HS phải học được những kiến thức,
kĩ năng cần dạy trong chương trình mơn học đã lựa chọn hoặc vận dụng những kiến
thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học.
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị và 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.
Các tiêu chí này phải hướng tới việc định hướng quá trình học tập và vận dụng
kiến thức nền của HS chứ không nên tập trung đánh giá sản phẩm vật chất.
Bước 4: Thiết kế tiến trình tố chức hoạt động
Tiến trình tổ chức hoạt động học được thiết kế theo các phương pháp, kĩ thuật dạy
học tích cực với 5 hoạt động học. Mỗi hoạt động được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội
dung và sản phẩm học tập mà HS phải hoàn thành. Các hoạt động này có thể được tổ
chức cả trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng).
- Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trường Trung học
Mỗi bài học STEM thường được tổ chức theo 5 hoạt động như 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 hoàn 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.
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 GV. 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 hồn thành bản thiết kế thì
đồng thời cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình mơn học tương ứng.
5


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 và 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 hoàn thiện; trong quá trình chế
tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong q 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 HS).
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 hoàn
thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.
b. Cở sở thực tiễn của dạy học Vật lý theo định hướng STEM.
- Thực trạng tổ chức dạy học môn Vật lý theo định hướng STEM ở một số
trường THPT trên địa bàn tỉnh Yên Bái.
Từ năm học 2014-2015, giáo dục STEM đã được Bộ GD-ĐT đưa vào một số
văn bản hướng dẫn khuyến khích triển khai ở các nhà trường, đặc biệt sau khi Thủ
tướng ban hành Chỉ thị 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 về việc tăng cường năng lực tiếp
cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, Bộ GD-ĐT đã triển khai thí điểm và đến
nay giáo dục STEM đã được triển khai đồng loạt trên phạm vi toàn quốc. Riêng ở tỉnh
Yên Bái, giáo dục STEM đã được Sở GD&ĐT đưa vào hướng dẫn nhiệm vụ năm học
ở bậc học Tiểu học và Trung học từ năm học 2013 - 2014.Tuy nhiên, trước năm 2014
không phải là trong GDPT của Việt Nam hồn tồn khơng có giáo dục STEM. Thực
chất, giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhấn mạnh đến thực hành trải
nghiệm sáng tạo của HS nhằm giải quyết các vấn đề liên quan đến cuộc sống thơng
qua dạy học tích hợp liên mơn. Trước đó Bộ GD-ĐT đã triển khai các phong trào, các
cuộc thi trong trường phổ thơng theo hướng này, điển hình như cuộc thi khoa học kĩ
thuật dành cho HS trung học, cuộc thi vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết
những vấn đề thực tiễn… Từ những chương trình thí điểm này, những phong trào,
cuộc thi bước đầu đã có sự lan tỏa, tác động tích cực, làm chuyển biến trong dạy học
tại trường THPT Lê Q Đơn nói riêng và các trường THPT trên địa bàn tỉnh Yên Bái
nói chung. Từ đó, HS được thực hành, trải nghiệm nhiều hơn, học tập gắn với cuộc

sống hơn. Tuy nhiên, các phong trào vẫn chỉ dừng lại ở hình thức các cuộc thi, thu hút
được một lượng nhỏ GV, HS tham gia, chưa trở thành hoạt động thường xuyên, phổ
biến của GV và HS. Hiện nay, tại tỉnh Yên Bái, việc giáo dục STEM đã và đang được
nhiều trường tiểu học và trung học cơ sở như trường Phổ thông Dân tộc bán trú La Pán
Tẩn huyện Mù Cang Chải áp dụng vào chương trình hoạt động chính khóa của nhà
trường từ năm học 2013 - 2014, các trường THPT tại tỉnh Yên Bái, như Trường THPT
chuyên Nguyễn Tất Thành, THPT Nguyễn Huệ, THPT Lê Quý Đôn…, đã thành lập
các câu lạc bộ STEM. Phương thức triển khai của các trường chủ yếu đó là xã hội hóa.
Nhà trường phối hợp cùng một số trung tâm để đưa giáo dục STEM vào trường học.
…, xây dựng nhiều chuyên đề dạy học STEM, bước đầu đưa vào giảng dạy có hiệu
quả ở các môn học.
Thực tế triển khai cho thấy, giáo dục STEM được tổ chức trong nhà trường

6


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, phối hợp
tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các cơ sở dạy nghề, ngày hội
STEM…. Qua đây cho thấy, giáo dục 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 khi thời
gian thực hiện chương trình GDPT mới chỉ cịn khơng đầy một năm nữa.Tuy nhiên,
theo điều tra ở một số trường phổ thông trên địa bàn tỉnh, thực tế triển khai vẫn cịn
gặp nhiều khó khăn, bất cập.
Để tiến hành tìm hiểu về thực trạng dạy học STEM trong dạy học Vật lý ở
trường THPT tôi đã tiến hành khảo sát bằng phiếu điều tra đối với GV và HS với mục
đích thu thập thơng tin, phân tích khó khăn, thuận lợi của thực trạng dạy học STEM
môn Vật lý ở trường phổ thông.
Nội dung khảo sát: Tìm hiểu nhận thức, hiểu biết, quá trình tổ chức dạy học
STEM môn Vật lý các GV ở các trường THPT.

Đối tượng khảo sát: 30 GV dạy các bộ môn KHTN và Tốn, Cơng nghệ ở 3
trường THPT trong địa bàn tỉnh: Trường THPT Lê Quý Đôn, THPT Chu Văn An,
THPT Hưng Khánh và 120 HS trường THPT Lê Quý Đôn.
Thời gian khảo sát: Từ tháng 9/2020 đến tháng 11/2021. Phiếu khảo sát GV và
HS (trong Phụ lục kèm theo).
Sau khi thu thập, phân tích, tổng hợp qua các phiếu điều tra, kết quả cho thấy
như sau:
Biểu đồ 1: Thống kê về sự hiểu biết, nhận thức của GV trong
dạy học định hướng theo định hướng STEM

Không biết
đến 14%

Đầy đủ
35%

Sơ sài
51%

1.1. Hiểu biết của GV trong dạy học STEM
Hình 1. Biểu đồ thống kê sự hiểu biết, nhận thức của GV về dạy học theo định
hướng STEM
1.2. Mức độ cần thiết dạy học Vật lý theo định hướng giáo dục STEM

7


Biểu đồ 2. Thống kê mức độ cần thiết dạy học mơn Vật lý theo định
hướng giáo dục STEM

Ít cần thiết
11%

Khơng cần thiết
7%

Rất cần thiết
55%

Cần thiết
27%

Hình 2. Biểu đồ thống kê sự cần thiết dạy học môn Vật lý
theo định hướng giáo dục STEM
1.3. Mức độ thường xuyên đưa STEM và dạy học Vật lý

Biểu đồ 3. Thống kê về mức độ thường xuyên đưa STEM vào
dạy học Vật lý

Ít thường
xuyên 2%

Chưa bao giờ
23%

Rất thường
xuyên 33%

Thường xuyên
42%

Hình 3. Biểu đồ thống kê về mức độ thường xuyên đưa STEM vào dạy học Vật lý

8


1.4. Thống kê sự hứng thú của HS khi tham gia hoạt động STEM

Biểu đồ 4. Thống kê sự hứng thú tham gia hoạt động STEM của HS
Rất thích

Thích

5%

Bình thường

Khơng thích

3%

20%

72%

Hình 4. Biểu đồ thống kê về sự hứng thú tham gia hoạt động STEM của HS
1.5 Thống kê số HS được học Vật lý theo định hướng giáo dục STEM
50
%
45

%
40
%
35
%
30
%
25
%
20
%
15
%

Thường xuyên

10 Hình
%

Thỉnh thoảng

Mới 1 lần

Chưa bao giờ

5. Biểu đồ thống kê số lượng HS đã được học các chủ đề môn Vật lý
theo định hướng giáo dục STEM

5%
0%

9


Như vậy thông qua khảo sát GV và HS chúng tơi nhận thấy nhìn chung các GV
đều thấy được tầm quan trọng và sự cần thiết của dạy học môn Vật lý
theo định hướng STEM, tuy nhiên vấn đề vẫn là triển khai, tổ chức dạy học
theo định hướng STEM như thế nào cho hiệu quả và phù hợp với điều kiện dạy học ở
trường phổ thông. Mặc dù một số GV đã thực hiện, nhưng vẫn còn lúng túng, hạn chế.
Nhiều GV cho biết, trong dạy học Vật lý chỉ tập trung truyền thụ kiến thức mà chưa
chú trọng, chủ động trang bị cho HS kiến thức môn Vật lý cũng như các mơn KHTN,
Cơng nghệ và Tốn theo định hướng STEM. Đối với các em HS, việc đưa STEM vào
dạy học là rất cần thiết bởi những hiệu quả mà nó mang lại trong giáo dục là to lớn.
Một mặt thực hiện được những mục tiêu của GDPT đó là phát triển các năng lực cốt
lõi của HS và năng lực đặc thù của môn học, mặt khác nó tác động tích cực đến thái
độ, tâm lý người dạy bởi sự hứng thú, niềm đam mê, yêu thích khoa học của các em.
- Nguyên nhân và khó khăn của thực trạng dạy học Vật lý ở trường THPT
theo định hướng STEM
Mặc dù việc tiếp cận chương trình GDPT mới đã tạo điều kiện thuận lợi hơn để
có thể triển khai giáo dục STEM, tuy nhiên với khung chương trình hiện hành, GV vẫn
cịn gặp khó khăn trong việc tổ chức các nội dung, chủ đề sao cho vừa đảm bảo được
yêu cầu của khung chương trình vừa phải phát huy tính sáng tạo của HS. Vì vậy khi
triển khai chương trình GDPT mới cần phải có hướng dẫn về những chủ đề STEM
trong các môn, lĩnh vực học tập để tạo thuận lợi cho GV tổ chức dạy học.
Tâm lý ngại tìm hiểu, ngại sáng tạo cùng với trình độ GV chưa đáp ứng được
yêu cầu. Phần lớn GV chưa có nhận thức đầy đủ về giáo dục STEM và có những
hướng suy nghĩ giáo dục STEM cao xa, khó thực hiện. GV THPT được đào tạo đơn
mơn, do đó gặp khó khăn khi triển khai dạy học theo hướng liên ngành như giáo dục
STEM. Bên cạnh đó, GV còn ngại học hỏi, ngại chia sẻ với đồng nghiệp, nên chưa có
sự phối hợp tốt giữa GV các bộ mơn trong dạy học STEM.

Hình thức kiểm tra, đánh giá hiện nay vẫn cịn là rào cản. Mơn Cơng nghệ và
Tin học là hai môn thành tố của giáo dục STEM nhưng vẫn chưa có vị trí chỗ đứng
đúng nghĩa. Hơn nữa việc kiểm tra, đánh giá hiện nay ở trường phổ thơng cụ thể là kì
thi trung học phổ thơng quốc gia được tổ chức theo hình thức làm bài thi trắc nghiệm
kiểm tra kiến thức, kĩ năng, trong khi kiểm tra, đánh giá theo mơ hình giáo dục STEM
là đánh giá thông qua sản phẩm, đánh giá quá trình. Vì vậy trên thực tế, việc triển khai
giáo dục STEM vẫn phải hạn chế ở các lớp cuối cấp để dành thời gian cho em ơn thi.
Cịn các khối lớp khác khơng nặng nề về thi cử thì đảm bảo học để thi hết kì cho nên
việc học theo SGK, luyện giải bài tập vẫn là một hoạt động chính của HS. GV chỉ
dành một phần thời gian cho hoạt động STEM (ngoại khóa, hoạt động ngồi giờ lên
lớp hoặc một số tiết tự chọn) là chủ yếu.
Điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng được yêu cầu đề ra. Sĩ số mỗi lớp học
quá đông cũng gây khó khăn cho tổ chức hoạt động, cản trở việc đổi mới phương pháp
dạy học của GV, việc chưa có phịng học STEM riêng, trong khi phịng thực hành bộ
mơn chưa phù hợp để HS có khơng gian hoạt động, làm việc nhóm, nghiên cứu, thí
nghiệm cũng là một khó khăn.
Trên cơ sở phân tích các ngun nhân, khó khăn đã đề cập ở trên, tôi thấy muốn
tổ chức dạy học STEM có hiệu quả, thành cơng việc đầu tiên GV phải dành nhiều thời
gian đọc, nghiên cứu, tìm hiểu về các tài liệu chuyên sâu STEM. Từ đó, căn cứ vào
điều kiều kiện dạy học cụ thể ở mỗi nhà trường thực hiện các hoạt động chuyên môn:
trao đổi ý kiến với đồng nghiệp, thống nhất xây dựng các chủ đề STEM của mỗi phân
10


môn, tổ chức các hoạt động dạy học phù hợp. Không nhất thiết đặt nặng vấn đề tạo ra
các sản phẩm STEM phức tạp, có tính kĩ thuật cao mà điều quan trọng trong dạy học là
tạo cho HS một thói quen thường xuyên ứng dụng các kiến thức lý thuyết, các nguyên
lý đã học vào thực tiễn để quá trình học là một quá trình kiến tạo, phát triển năng lực.
Sau khi học được mỗi chủ đề STEM các em đạt được những phẩm chất, năng lực mà
GV đã đề ra. Trong q trình dạy học nên khuyến khích các em sử dụng các nguồn

nguyên vật liệu sẵn có, quen thuộc, rẻ tiền, có thể tận dụng những phế phẩm để tạo ra
những sản phẩm thân thiện với môi trường, giáo dục ý thức trách nhiệm các em với
cộng đồng, mơi trường tự nhiên. Các sản phẩm STEM có thể khơng mới đối với nhân
loại nhưng lại có tính mới đối với HS nên kích thích được sự tị mị, hứng thú trong
q trình học của HS. Nhìn nhận vấn đề như vậy GV có thể dễ dàng, thoải mái hơn
trong tiếp cận dạy học các bộ môn KHTN theo phương thức STEM. Trong đề tài này,
với mục đích đưa giáo dục STEM vào trường học để nâng cao chất lượng dạy học bộ
mơn, tơi xin trình bày giải pháp thực hiện dưới đây.
c. Thiết kế một số chủ đề dạy học theo định hướng STEM phần điện học
Vật lý 11, THPT
- Phân tích đặc điểm nội dung phần điện học Vật lý 11, chương trình
THPT dưới góc độ STEM
Phần điện học của chương trình Vật lý THPT bắt đầu từ việc cung cấp cho HS
những kiến thức cơ bản đó là ngun nhân xuất hiện dịng điện - Điện tích - Điện
trường đến những khái niệm về sự hình thành dịng điện khơng đổi, nguồn điện, điện
năng tiêu thụ, cơng suất điện, các loại định luật Ơm …. Sự xuất hiện của từ trường
xung quanh dịng điện…
Nói chung phần lớn các kiến thức của phân môn điện học chương trình Vật lý
11, THPT hiện hành rất gần gũi và có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật. Đây
là một điểm rất thuận lợi để triển khai dạy học theo định hướng STEM. Trong đề tài
này, tôi chủ yếu tập trung đi sâu nghiên cứu vào chương “Dịng điện khơng đổi” Vật lý
11. Nếu HS được tiếp cận những kiến thức này bằng những phương pháp dạy học tích
cực và gắn liền với thực tiễn như dạy học STEM sẽ giúp HS hiểu sâu sắc hơn lý thuyết
cũng như vận dụng nó để giải quyết những vấn đề hay và khó liên quan kỹ thuật mà
những phương pháp dạy học truyền thống khó có thể đem lại hiệu quả cao.
Chương “Dịng điện khơng đổi” là chương II trong chương trình Vật lí 11, là
chương nối tiếp kiến thức chương “Điện tích - Điện trường”, đồng thời là nền tảng để
nghiên cứu các phần điện học khác trong chương trình Vật lí phổ thơng như: dịng điện
trong các mơi trường, từ trường, dịng điện xoay chiều. Phân tích nội dung kiến thức
chương “Dịng điện khơng đổi” theo quan điểm STEM cho thấy dịng điện một chiều

có thể dùng để thắp sáng, các nguồn điện một chiều cũng được sử dụng rộng rãi.
Trong các trường hợp dùng đến dòng điện khơng đổi ở hiệu điện thế nhỏ, nguồn điện
đóng vai trò quan trọng, chẳng hạn đèn pin cầm tay, radio, điều khiển ti vi… .Nguồn
điện có thể tạo ra bằng nhiều cách như dùng pin điện hóa, thực phẩm xanh, từ USB…,
thắp sáng hệ thống đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu. Điện năng có thể dễ dàng chuyển hóa
thành các dạng năng lượng khác. Đó là một đặc tính có tầm quan trọng đặc biệt, nhờ
đó năng lượng điện được sử dụng rộng rãi trong đời sống và kỹ thuật. GV có thể tổ
chức cho HS khai thác các chủ đề STEM từ đây. Các mạch điện dùng trong thực tế là
tương đối phức tạp, hầu hết các thiết bị điện đều có sự chuyển hóa năng lượng điện
thành nhiều dạng năng lượng khác nhau. Kiến thức về định luật Ơm cho mạch kín và
cho các loại đoạn mạch giúp ta tính chính xác khi thiết kế và lắp ráp mạch điện. Việc
11


sử dụng các nguồn điện thích hợp và mắc chúng thành bộ một cách hợp lí sẽ nâng cao
được hiệu suất sử dụng.
Vì vậy nếu xây dựng được một số chủ đề dạy học STEM ở phần này nhằm định
hướng tư duy một cách tích cực thì sẽ có tác dụng tốt trong việc phát triển các năng lực
cốt lõi và năng lực đặc thù của môn học.
- Đề xuất một số chủ đề dạy học STEM phần điện học Vật lý 11 - THPT
Dựa vào nhu cầu thực tiễn của cuộc sống mà HS cần khám phá, kết hợp với nội
dung kiến thức chương trình SGK Vật lý 11, phần điện học, GV có thể xây dựng được
rất nhiều chủ đề dạy học STEM. Tuy nhiên khi lựa chọn, xây dựng và thực hiện các chủ
đề STEM này thì GV cần lưu ý không nên để ảnh hưởng đến thời lượng dạy học của bộ
môn, xáo trộn nhiều kiến thức trong chương trình dạy học. Sau khi học xong chủ đề
STEM, HS phải nắm được các chuẩn kiến thức, kĩ năng được quy định trong chương
trình THPT, các chủ đề STEM khai thác phù hợp với điều kiện thực tiễn dạy học của
nhà trường, trình độ của HS. Trên cơ sở đó, tơi đề xuất một số chủ đề STEM phần điện
học Vật lý 11, mà theo tôi là phù hợp trong quá trình dạy học tại trường phổ thông.
+ Đề xuất thiết kế một số chủ đề STEM cơ bản chương 2 “Dịng điện

khơng đổi” Vật lý 11
Trong q trình triển khai, tơi đã đề xuất 07 chủ đề như sau:
TT
Chủ đề thực tiễn
Kiến thức, kỹ năng môn Vật lý có liên quan
Bài 7. Dịng điện khơng đổi. Nguồn điện - Vật
1 Pin điện hóa sáng tạo
lý 11
Bài 18: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt
Đèn ngủ từ cổng sạc điện
2
bán dẫn và đặc tính khuếch đại của Tranzio thoại, loa đài
Vật lý 11
3 Máy bắt muỗi sáng tạo
Bài 9- Vật lý 11
Các hệ thống điều khiển bằng Từ bài 7 đến bài 10 chương 2 4
dòng điện với nguồn pin
Vật lý 11
Máy hạ áp AC 220V xuống Bài 18. Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt
5
DC 12V không dùng biến áp
bán dẫn- Vật lý 11, Bài 6. Tụ điện
Chế tạo mạch tụ khuếch đại Bài 6. Tụ điện - Vật lý 11
6
điện áp
Bài 8. Năng lượng điện trường
7 Chế tạo các mạch điều khiển
Từ bài 11 đến bài 15 - Vật lý11
Với các chủ đề STEM cơ bản được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm
vi các môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và tốn trong chương trình giáo dục phổ

thơng. Các sản phẩm chủ đề STEM này thường đơn giản, bám sát nội dung SGK và
thường được xây dựng trên cơ sở các nội dung thực hành, thí nghiệm trong chương
trình GDPT.
+ Đề xuất thiết kế một số chủ đề STEM mở rộng phần điện học Vật lý 11.
Chủ đề STEM mở rộng có những kiến thức nằm ngồi chương trình GDPT và
SGK. Những kiến thức đó GV hướng dẫn để HS tự tìm hiểu và nghiên cứu từ tài liệu
chuyên ngành. Sản phẩm STEM loại hình này có độ phức tạp cao hơn.
Ở nội dung này, tôi đã triển khai 04 chủ đề như sau:

12


TT
1
2
3
4

Chủ đề thực tiễn
Kiến thức, kỹ năng Vật lý liên quan
Chế tạo các thiết bị dùng pin
năng lượng mặt Trời: ô tô đồ Dòng điện trong chất bán dẫn, Định luật bảo
chơi năng lượng mặt trời, bếp toàn và chuyển hóa năng lượng.
năng lượng mặt trời
Đèn cảm ứng tự động mở, tắt Công nghệ cảm ứng chuyển động.
Mạch điện một chiều mắc song
Xe ô tô điều khiển bằng công
song, định luật Ơm cho tồn mạch, chuyển hóa
tắc đảo chiều
năng lượng

Phanh điện từ - an tồn giao Dịng điện Fu-cơ, định luật Len- xơ, lực từ, từ
thơng
trường.

Tùy theo mục đích xây dựng chủ đề, GV có thể sử dụng chủ đề STEM cơ bản
để xây dựng kiến thức mới, điều này có nghĩa là HS muốn hồn thành nhiệm vụ học
tập thì phải tự chiếm lĩnh các kiến thức có liên quan. Hoặc có thể sử dụng các chủ đề
STEM cơ bản và chủ đề STEM mở rộng để vận dụng, rèn luyện các kiến thức, kĩ năng
sau một chủ đề hoặc một chương học. Sau khi giải quyết vấn đề học tập, HS sẽ có
những kiến thức sâu sắc hơn, nhớ được lâu hơn và áp dụng được nhiều hơn vào thực
tiễn cuộc sống.
d. Tổ chức dạy học một số chủ đề STEM phần điện học Vật lý 11.
Trong 07 chủ đề mà tôi đã đề xuất để dạy học một số bài học Vật lý thuộc
chương trình THPT hiện hành theo phương thức STEM như đã giới thiệu trên đây,
trong q trình tổ chức dạy học, tơi đã tổ chức cho HS thực hiện thơng qua nhiều hình
thức như lồng ghép dạy học chủ đề STEM vào một số tiết học trên lớp, dạy học dự án,
các hoạt động trải nghiệm như: tổ chức câu lạc bộ Vật lý, hoạt động ngoại khóa, giao
nhiệm vụ về nhà cho HS dưới sự hướng dẫn của GV. Trong SKKN này tôi lựa chọn
giới thiệu và xin được trình bày cụ thể quá trình tổ chức dạy học 02 chủ đề STEM với
các hình thức dạy học như đã nói trên như sau.
Tổ chức dạy học chủ đề STEM “Pin điện hóa sáng tạo”
Chủ đề pin điện hóa là một trong những chủ đề STEM điển hình được giới
thiệu trên nhiều tài liệu tập huấn, tạp chí, thường được tổ chức dạy học dưới hình thức
dạy học dự án theo định hướng STEM trong thời gian 02 tiết trên lớp và 1 tuần làm
việc ở nhà. Căn cứ vào điều kiện dạy học của nhà trường, nội dung kiến thức bài học
tôi mạnh dạn thiết kế, tổ chức dạy học lại chủ đề STEM “Pin điện hóa sáng tạo” lồng
ghép trong một tiết học khi dạy học bài 7- Dịng điện khơng đổi - Vật lý 11 (tiểu mục
1. Pin điện hóa thuộc mục V. Pin và Acquy thuộc tiết 2- bài 7- Dịng điện khơng đổi trong PPCT Vật lý 11).
Để thực hiện được điều này, sau khi HS đã học xong tiết 1 (hết phần IV- bài 7
SGK Vật lý 11) GV giao nhiệm vụ về nhà cho HS tìm hiểu các kiến thức về các nguồn

điện một chiều như pin và acquy gồm các nội dung: cấu tạo, nguyên lý hoạt động,
công dụng. Ở tiết 2, GV dành thời gian 45 phút trên lớp để HS thực hiện chủ đề STEM
“Pin điện hóa sáng tạo”.
+ Lí do chọn chủ đề
Pin điện hóa là nguồn điện gần gũi trong đời sống hằng ngày, cung cấp năng
lượng cho nhiều thiết bị, dụng cụ quen thuộc như đồng hồ, điều khiển ti vi, đèn pin….
13


Về nguyên lý cấu tạo của pin điện hóa, HS đã được học trong SGK (hai cực có bản
chất khác nhau ngâm trong dung dịch điện phân). Vấn đề đặt ra là, ngồi những vật
liệu, hóa chất trình bày như trong SGK, GV hướng dẫn để HS suy nghĩ xem trong thực
tế cịn có cách nào tạo ra pin điện hóa? Dưới sự gợi ý của GV, HS sẽ phát hiện ra trong
thực tế gần gũi, các loại củ quả như chanh, khoai tây, táo, cam… và các loại muối ăn,
dấm ăn là những thực phẩm rất quen thuộc với đời sống chúng ta, ngoài cung cấp
nguồn thực phẩm bổ dưỡng chúng cịn có thể trở góp phần tạo thành những nguồn
điện rất thân thiện với môi trường. Vấn đề tưởng chừng đơn giản, nhưng có tác dụng
rất lớn trong việc giúp HS rèn luyện tư duy khoa học, kính thích trí tị mị, khám phá,
sáng tạo của các em.
+ Mục tiêu của chủ đề
- HS trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các nguồn điện một
chiều gồm pin và acquy.
- Trình bày được nguyên lý tạo ra pin điện hóa từ các củ quả dễ tìm trong cuộc
sống, cơ chế hoạt động của 1 cục pin.
- Vận dụng được các kiến thức trong chủ đề và kiến thức đã biết để thiết kế, chế
tạo pin điện hóa từ củ quả thân thiện với mơi trường thắp sáng đèn led có tính ứng
dụng được trong đời sống hằng ngày.
- Phát triển các phẩm chất (thái độ tích cực, hợp tác, u thích, say mê khoa
học, có ý thức bảo vệ môi trường), các năng lực chung (năng lực giải quyết vấn đề và
sáng tạo, giao tiếp và hợp tác, tự chủ và tự học) cho HS.

Kiến thức STEM trong chủ đề
Tên sản
phẩm

Khoa học (S)

Công nghệ (T)

Pin điện
hóa

Vật lý:
Dịng điện khơng
đổi. Nguồn điện;
Dịng điện trong
chất điện phân.
Hóa học: Sự điện
ly, q trình oxi
hóa- khử

Thiết kế bản vẽ
kĩ thuật, sử
dụng các
ngun vật
liệu dễ tìm, an
tồn thực
phẩm: chanh,
khế chua, khoai
tây,…

Kỹ thuật (E)

Tốn học (M)

Quy trình chế
tạo pin điện
hóa.

Định lượng và
định tính các
ngun vật liệu
cần thiết để chế
tạo pin điện
hóa.

Chuẩn bị
Mỗi nhóm chuẩn bị các dụng cụ và vật liệu cần thiết chế tạo các pin điện hóa
như sau:
Vật liệu chuẩn bị

Hình ảnh minh họa

04 quả chanh, 04 củ khoai tây, 02 quả
khế chua, 01 thanh nhôm, 01 thanh sắt
(đinh sắt), 20 cm dây điện đôi, 01 đèn led.

14


- Thiết kế hoạt động học tập

Hoạt động 1: Tìm hiểu chung về các nguồn điện một chiều pin và acquy
Hướng dẫn của GV
GV tổ chức cho đại diện các nhóm HS báo cáo, thảo luận
kết quả thực hiện nhiệm vụ về nhà: tìm hiểu, nghiên cứu
về cấu tạo, nguyên lí hoạt động cơng dụng của các nguồn
điện một chiều như pin và acquy thuộc tiểu mục 1. Pin
điện hóa (mục V- Pin và Acquy - bài 7 SGK Vật lý 11).
Kết quả sản phẩm các nhóm (bài thuyết trình) được GV
thu lại để đánh giá.
Nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm. Chốt lại kiến thức
cần nắm về các nguồn điện pin và acquy.

Hoạt động của HS
Đại diện các nhóm HS báo
cáo nội dung được giao về
nhà qua bài thuyết trình
powerpoint về các nguồn
điện một chiều như pin và
acquy.
Các nhóm cịn lại phản
biện, thảo luận và ghi chép
nhận xét của GV.

Hoạt động 2: Đề xuất các phương án chế tạo pin điện hóa
GV đặt vấn đề:
- Các nguồn điện một chiều được sử dụng rộng rãi trong
thực tế gồm pin điện hóa (thực chất gồm hai cực có bản
chất khác nhau được ngâm trong dung dịch chất điện
phân như axit, bazo, muối…) và acquy (nguồn điện hóa
học hoạt động dựa trên phản ứng thuận nghịch). Trong

đó pin điện hóa là một nguồn điện gần gũi với chúng ta,
cung cấp năng lượng cho nhiều thiết bị, dụng cụ quen
thuộc như đồng hồ, các loại điều khiển, đèn pin…. Ngoài
những vật liệu, hóa chất trình bày như trong SGK, các
em hãy suy nghĩ xem trong thực tế cịn có cách nào tạo
ra pin điện hóa từ các vật liệu dễ tìm?
- Tổ chức cho HS thảo luận, đề xuất các phương án chế
tạo pin điện hóa.
- GV nhận xét các phương án đã đưa ra, tất cả các
phương án đều đúng, có tính khả thi. Vấn đề đặt ra là,
ngồi những vật liệu, hóa chất trình bày như trong SGK
như các em đã đề xuất, hãy suy nghĩ xem trong thực tế
cịn có cách nào tạo ra pin điện hóa?

- HS vận dụng các kiến
thức đã được tìm hiểu về
pin điện hóa trong SGK để
đề xuất các phương án chế
tạo pin điện hóa. HS có thể
đề xuất các phương án sau
đây:
+ Phương án 01. Chế tạo
pin điện hóa từ dung dịch
muối ăn NaCl và 2 bản cực
đồng, sắt.
+ Phương án 02. Chế tạo
pin điện hóa từ dung dịch
dấm ăn và 2 bản cực đồng,
sắt.
+ Phương án 03 (HS có thể

khơng đề xuất được
phương án này): Chế tạo
pin điện hóa từ các dung
dịch có tính axit như chanh
và một số củ quả.

Hoạt động 3: Tiến hành chế tạo “pin chanh”
- Nêu vấn đề: GV đưa ra 1 số
quả chanh và 2 thanh kim loại
khác nhau (nhôm và sắt đã
chuẩn bị). Tại sao từ vài quả
chanh và 2 thanh kim loại khác
nhau về bản chất có thể thắp
sáng đèn led? Chúng đóng vai
trị gì? Tại sao phải chọn 2

- Giải quyết vấn đề: HS thảo luận, huy động kiến
thức Vật lý về cấu tạo pin điện hóa, cách mắc mạch
điện kín để đèn led sáng, kiến thức Hóa học về phản
ứng oxi hóa- khử để trả lời các câu hỏi trên.
- Ta có thể tạo ra nguồn điện từ 2 thanh kim loại có
bản chất khác nhau như nhơm và sắt và dung dịch
điện phân có trong quả chanh. Khơng chỉ chanh mà
các loại hoa quả khác như khoai tây, táo, cam…
15


thanh kim loại khác nhau về
bản chất? Giống nhau được
không? Ta có thể thay chanh

bằng các loại quả khác khơng?

chứa nhiều axit cũng có thể tạo ra nguồn điện tự
nhiên sẵn có nhưng thường dùng nhất là chanh vì nó
chứa nhiều axit citric hơn cả.
+ Thiết kế bản vẽ chế tạo “pin chanh”.
+ HS tiến hành làm “Pin chanh”:
+ Yêu cầu các nhóm tiến hành Bước 1: Chuẩn bị nguyên liêụ
hoạt động, lập quy trình chế tạo Bước 2: Cắm thanh sắt và thanh nhôm vào các quả
pin chanh.
chanh sao cho 2 thanh này tách rời, khơng chạm vào
nhau (hình 6).
Bước 3: Dùng dây dẫn nối 2 thanh kim loại với nhau
(hình 7).
Bước 4: Nối đầu cịn lại của 2 dây vào 2 chân chứa
đèn led, quan sát hiện tượng (hình 8).

Hình 6
Hình 7
Hình 8
Hoạt động 3: Kiểm tra độ sáng đèn led khi thực hiện “pin chanh” với số lượng
khác nhau. So sánh độ sáng đèn khi thay thế chanh bằng khoai tây và khế chua.

- GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm pin chanh với số - Dùng kiến thức về
lượng khác nhau.
- Tổ chức phân công các nhóm làm thí nghiệm với pin
khoai tây và pin khế.
- Nhận xét độ sáng đèn led đối với từng loại pin. Theo
dõi thời gian đèn led sáng.
* GV nhấn mạnh cho HS những vấn đề:

+ Độ sáng đèn led giảm dần từ “pin chanh”, “pin khế”,
“pin khoai tây”, chứng tỏ độ sáng của đèn tỉ lệ với hàm
lượng axit trong dung dịch điện phân.
+ Cũng như pin chanh, pin khế, pin khoai tây độ sáng của
đèn cũng tăng theo số lượng khi mắc các pin này nối tiếp
với nhau. Như vậy các pin (nguồn điện) mắc nối tiếp với
nhau thì cho ta các suất điện động càng lớn, cường độ dòng
điện qua đèn càng mạnh.
+ Sau một thời gian đèn led sẽ tắt, lúc này pin hết điện
không thể sử dụng lại được. Trong khi đó acquy hết điện
có thể nạp điện nhiều lần để sử dụng. Đây là điểm cơ bản
để phân biệt pin và acquy.
16

thống kê toán học làm
pin chanh với số lượng
02 quả, 04 quả, 06 quả.
Từ đó tính tốn được số
lượng chanh phù hợp với
mục đích sử dụng.
- Tiến hành làm “ pin
khoai tây”
- Tiến hành làm “ pin
khế”.
- Quan sát, nhận xét độ
sáng của đèn led đối với
từng loại pin.


Hoạt động 4: Tổ chức hoạt động đánh giá, tổng kết chủ đề pin điện hóa

+ GV tổ chức cho HS tự nhận xét, đánh giá các sản phẩm của nhóm mình và
nhóm bạn theo phiếu đánh giá.
+ GV nhận xét, tóm tắt nội dung chính của chủ đề, các kiến thức bài học cần
nắm được sau khi học xong chủ đề pin điện hóa.
+ GV khuyến khích mỗi HS sau khi học chủ đề này hãy tự chế tạo ra những
chiếc pin điện hóa phục vụ trong sinh hoạt gia đình mình khi cần thiết.

Hình 9. Một số sản phẩm pin điện hóa của các nhóm HS
Tổ chức dạy học chủ đề STEM “Máy bắt muỗi sáng tạo”
 Hình thức tổ chức: Hoạt động ngoại khóa ngồi giờ lên lớp tại phịng thực
hành bộ mơn Vật lý.
 Thời gian tổ chức: 90 phút
 Đối tượng tham gia: HS lớp 11
+ Lí do chọn chủ đề
Vào mùa xuân và mùa hè là thời điểm muỗi phát triển rất mạnh có thể gây nên
dịch sốt xuất huyết. Trong các biện pháp phịng chống dịch sốt xuất huyết thì biện
pháp an tồn cho sức khỏe được khuyến cáo là diệt muỗi. Hiện nay trên thị trường có
nhiều loại máy bắt muỗi nhưng giá cả không phải chiếc máy bắt muỗi nào cũng phù
hợp với điều kiện của mỗi gia đình. Trong khi đó, tự làm máy bắt muỗi tận dụng từ các
vật liệu đơn giản, sẵn có khơng những hạn chế dịch sốt xuất huyết, đồng thời còn giúp
HS lĩnh hội và tiếp thu được nhiều kiến thức bổ ích như: tập tính ưa sáng của muỗi,
nguyên lý bắt muỗi bằng quạt, mạch điện một chiều....
Mục tiêu của chủ đề
- HS biết được tập tính ưa sáng lạnh của muỗi, vận dụng được kiến thức về
mạch điện 1 chiều, cách mắc mạch điện 1 chiều có sử dụng quạt 12 V để chế tạo máy
bắt muỗi.
- Thiết kế bản vẽ mơ hình máy bắt muỗi, từ đó chế tạo, lắp ráp được máy bắt
muỗi theo phương án thiết kế. Máy bắt muỗi sáng tạo có ba cơng dụng bắt muỗi, chiếu
sáng, quạt mát, tự làm với các vật liệu dễ tìm, gia cơng, chế tạo đơn giản, có tính khả
thi diệt được nhiều muỗi.

- Phát triển các phẩm chất (thái độ tích cực, hợp tác, u thích, say mê khoa
học, có ý thức bảo vệ mơi trường, ý thức phịng chống dịch bệnh, giữ gìn sức khỏe),
các năng lực chung (năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, giao tiếp và hợp tác, tự
chủ và tự học) cho HS.
17


Kiến thức STEM trong chủ đề
Tên sản phẩm

Khoa học (S) Cơng nghệ (T) Kỹ thuật (E)
Tốn học (M)
Vật lý: Mạch
điện một chiều Thiết kế bản vẽ
kĩ thuật. Biết
mắc nối tiếp,
sử dụng các
Quy trình lắp
Đo được kích
bộ nguồn pin
Máy bắt muỗi
dụng
cụ
máy
ráp
máy
bắt
thước
hộp nhựa
mắc nối tiếp.

khoan, mỏ hàn,
muỗi
cần cắt.
Sinh học: Tập
đèn led, quạt
tính ưa sáng
hút.
lạnh của muỗi
- Chuẩn bị
Mỗi nhóm chuẩn bị các dụng cụ, nguyên vật liệu để chế tạo máy bắt muỗi sáng
tạo như sau:
Vật liệu chuẩn bị

Hình ảnh minh họa

01 quạt DC, 01 công tắc, 01 đèn led, 01
motor, dây điện đôi, 02 hộp nhựa, keo
dán, dây điện, nguồn điện 1 chiều (pin).

- Thiết kế hoạt động học tập
Hoạt động 1: Đặt vấn đề, giao nhiệm vụ thực hiện chủ đề
Hướng dẫn của GV
Hoạt động của HS
+ Đặt vấn đề: Mùa xuân, mùa hè là thời điểm muỗi + HS thảo luận trả lời các
phát triển rất dễ gây ra bệnh sốt xuất huyết. Hãy tìm phương án diệt muỗi: Phun
biện pháp diệt muỗi góp phần khống chế dịch bệnh sốt thuốc diệt muỗi, diệt lăng
xuất huyết?
quăng, sử dụng máy bắt muỗi.
+ GV phân tích cho HS các ưu điểm, nhược điểm của
các phương án. Đối với phương án sử dụng máy bắt

muỗi, hiện nay trên thị trường có nhiều loại máy (có
thể trình chiếu cho HS xem các mẫu mã, giá cả), tuy
nhiên bằng các vật liệu đơn giản, dễ tìm các em hồn
tồn có thể tự mình chế tạo ra được máy bắt muỗi với
3 công dụng: bắt muỗi, chiếu sáng (làm đèn ngủ) hoặc
quạt mát.
Hoạt động 2: Thiết kế phương án chế tạo máy bắt muỗi
GV tổ chức cho HS xem video chế tạo máy bắt muỗi
sáng tạo.
Giao nhiệm vụ: Từ các vật liệu dễ tìm: motor, cánh
quạt, đèn led, pin, hộp nhựa…hãy thiết kế phương án
chế tạo máy bắt muỗi.
18

+ HS thảo luận theo nhóm vẽ
sơ đồ mạch điện có motor,
cánh quạt, đèn led, cơng tắc
và pin.
+ Thiết kế bản vẽ máy bắt


+ GV và các nhóm thống nhất phương án thiết kế máy muỗi.
bắt muỗi phù hợp với dụng cụ, vật liệu sẵn có.
+ Tổ chức cho đại diện các
nhóm HS trình bày bản vẽ chế
tạo máy bắt muỗi.
Hoạt động 3: Gia công, lắp ráp và thử nghiệm máy bắt muỗi
- Các nhóm chuẩn bị các dụng cụ, vật liệu cần thiết như trên.
- Các nhóm tiến hành gia cơng, lắp ráp máy bắt muỗi theo phương án thiết kế
đã thống nhất.

Bước 1: Cắt lấy phần đáy ống nhựa (hộp đựng thức ăn) khoảng 10 cm. Lấy
phần đáy đục các lỗ nhỏ để thơng khí.
Lấy một tấm nhựa cắt thành hình trịn có đường kính bằng đường kính của hộp
nhựa đục các lỗ nhỏ và dán vào phần phía dưới của hộp nhựa (hình 10).
Bước 2: Lắp cánh quạt có gắn motor vào đầu trên của hộp nhựa, dùng keo dán
chặt cố định. Luồn 2 đầu dây ra ngoài.
Bước 3: Lắp 2 chân đèn led với 2 đầu dây của quạt (hình 11).
Bước 4: Đưa 2 đầu dây ra ngồi mắc vào nguồn điện một chiều (pin). Lắp phần
đáy hộp với phần đầu (hình 12).
Bước 4: Vận hành máy bắt muỗi, sử dụng tờ giấy hoặc bật lửa để kiểm tra độ
hút của máy bắt muỗi. Nếu đèn led không sáng hay hút yếu thì các nhóm cần gia cơng
lại máy bắt muỗi.

Hình 10

Hình 11

Hình 12

Hình 13. Hình ảnh HS lắp ráp và vận hành máy bắt muỗi

19


Hoạt động 4: Nhận xét, đánh giá chủ đề máy bắt muỗi sáng tạo
+ GV tổ chức cho HS tự nhận xét, đánh giá các sản phẩm của nhóm mình và
nhóm bạn theo phiếu đánh giá.
+ GV nhận xét, tóm tắt nội dung chính của chủ đề, các kiến thức, kỹ năng cần
nắm được sau khi học xong chủ đề máy bắt muỗi sáng tạo.
+ GV khuyến khích mỗi HS sau khi học chủ đề này hãy tự chế tạo ra những

chiếc máy bắt muỗi từ các dụng cụ đơn giản phục vụ trong sinh hoạt gia đình.
* Tính mới, sự khác biệt của giải pháp mới so với giải pháp cũ
Sau khi đề xuất xây dựng được 07 chủ đề dạy học STEM phần điện học Vật lý
11, bằng nhiều hình thức khác nhau như tổ chức thành các câu lạc bộ, sinh hoạt ngoại
khóa ngồi giờ lên lớp, lồng ghép trong các tiết học lý thuyết, thực hành, tổ chức dạy
học dự án tôi đã tiến hành triển khai dạy học một số chủ đề ở một số lớp 11, tại trường
THPT Lê Q Đơn (trong đó có 02 chủ đề dạy học STEM như đã giới thiệu cụ thể) và
thu được những kết quả nhất định sau:
Đối với nhà trường: Góp phần vào phong trào thi đua đổi mới phương pháp,
sáng tạo trong dạy học. Nhiều GV được nâng cao hiểu biết nhất định về giáo dục
STEM và vận dụng giáo dục STEM vào dạy học bộ môn để thu được hiệu quả. Năng
lực tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM của GV sau khi dự giờ các tiết
học này cũng được nâng lên. GV đã hiểu rõ hơn cách thiết kế và tổ chức dạy học theo
định hướng này.
Đối với các lớp đã triển khai dạy học STEM: Được sự đồng ý của BGH trường,
tôi đã triển khai giáo dục STEM từ năm học 2019 - 2020. Riêng trong năm học 2021 2022 tơi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm tìm hiểu HS và thực trạng giáo dục STEM,
từ đó có các hình thức tổ chức dạy học chủ đề STEM phù hợp ở lớp 11A4 để kiểm tra
kết quả nghiên cứu của đề tài trong thời gian từ tháng 10/2021 đến tháng 01/2022. Kết
quả bài kiểm tra 15 phút có kiến thức chương 2 “Dịng điện khơng đổi” cho thấy lớp
thực nghiệm sau khi được học chương “Dịng điện khơng đổi” đối với HS lớp 11A4
cao hơn hẳn so với lớp 11A7 (đối chứng) cùng trình độ. Trong các giờ học STEM, HS
lớp thực nghiệm cũng tích cực, hào hứng xây dựng bài, các năng lực như hợp tác, giao
tiếp, sáng tạo, giải quyết vấn đề, sử dụng công nghệ thông tin… đặc biệt các năng lực
đặc thù môn Vật lý như năng lực thực nghiệm được phát triển mạnh mẽ.
Qua triển khai, chúng tôi thu được một số sản phẩm dùng làm mơ hình dạy học
hoặc để HS các khóa sau tham khảo, tạo hứng thú học tập cho các em. Mặt khác, qua
các tiết dạy học theo chủ đề STEM, nhiều HS thực sự đam mê, thích tìm tịi, sáng tạo,
hiểu rõ nguyên lý, đưa ra nhiều ý tưởng hay, chế tạo ra nhiều sản phẩm lý thú, bổ ích.
Trước mắt khi nhiều trường phổ thông chưa trang bị được cơ sở vật chất phục
vụ cho dạy học STEM cũng như chưa có mơ hình liên kết với các cơ sở đào tạo

chuyên nghiệp về STEM thì việc triển khai dạy học môn Vật lý theo định hướng
STEM thông qua các chủ đề dạy học thật sự là một hướng đi phù hợp và hiệu quả để
từng bước đưa giáo dục STEM vào nhà trường.
3. Về khả năng áp dụng của sáng kiến
Sáng kiến tôi đưa ra cung cấp một số cơ sở lý luận cơ bản về giáo dục STEM,
cách thức thiết kế và xây dựng các chủ đề STEM, tổ chức dạy học các chủ đề STEM ở
trường trung học và những cơ sở thực tiễn về thực trạng tổ chức dạy học STEM ở một
số trường THPT trên địa bàn tỉnh, từ đó tìm hiểu đặc điểm tình hình HS trường THPT
Lê Q Đơn để thấy được tính cấp thiết của đề tài.
20