THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “THỜI TIẾT” TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 10

ĐẠIHỌCĐÀNẴNGTRƯỜNG
ĐẠI HỌC SƯ
PHẠMKHOAVẬT LÝ
-----------------

MAITHỊTHUHIỀN

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ
ĐỀ“THỜITIẾT” TRONGDẠYHỌCVẬTLÝ 10

KHÓA LUẬNTỐTNGHIỆP

ĐàNẵng,2022


ĐẠIHỌCĐÀNẴNGTRƯỜNG
ĐẠI HỌC SƯ
PHẠMKHOAVẬT LÝ
-----------------

MAITHỊTHUHIỀN

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ
ĐỀ“THỜITIẾT” TRONGDẠYHỌCVẬTLÝ 10

KHĨA LUẬNTỐT NGHIỆP
Chun ngành: Sư phạm Vật
lýKhóahọc:2018– 2022

Giảng viên hướng
dẫn:TS.DụngVănLữ

LỜICẢMƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cơ, bạn bè
trongKhoaVậtlýĐạihọcsưphạmĐàNẵngđãgiúpđỡtậntìnhnhómđểnhómcóthểhồnthànhđềtàinghiêncứunày.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Dụng Văn Lữ cùng với TS.
PhùngViệt Hải đã cung cấp tài liệu nghiên cứu, hướng dẫn tận tình từ lúc em hình
thành ýtưởngđếnlúchồnthànhxongđềtàinghiêncứu.
EmxincảmơnqthầycơgiảngviênkhoaVậtlýtrườngĐạihọcSưphạmĐàNẵngtruyềnđạtkiến
thức,kinhnghiệm,sựnhiệthuyếtvớinghềchoemtrongsuốtqtrìnhhọctậpvàlàmđềtàinghiêncứutạitrường.
Em cũng xin cảm ơn đến Ban giám hiệu trường THPT Hịa Vang, q thầy
cơtổ Vật lý, đặc biệt là cơ Hoàng Châu Âu đã tạo điều kiện cho em tham dự, quan
sát,tiếp cận học sinh, phân tích tiến trình, thực nghiệm sư phạm tại trường, làm cơ sở
đểhồnthànhtốtkhóaluậntốtnghiệp
Do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn nhiều hạn chế nên
bàinghiên cứu không thể không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, em rất mong được
sựthơngcảm,gópývàđánhgiáchânthànhcủaqthầycơvàbạnbèđểchúngemcóthểnângcaokiế
nthức củabảnthân,phục vụtốtqtrìnhcơngtáccủaemsaunày.
Emxinchânthànhcảmơn!
ĐàNẵng,tháng5năm2022Sinhvi
ênthựchiện
(Kývàghi rõhọtên)
MaiThịThuHiền

1


MỤCLỤC
LỜICẢMƠN.................................................................................................................I
DANHMỤCVIẾTTẮT...............................................................................................V

DANHMỤCBẢNG BIỂU..........................................................................................VI
DANHMỤCHÌNHẢNH.........................................................................................VIII
MỞĐẦU........................................................................................................................ 1
1. Lýdochọn đềtài........................................................................................................1
2. Mụctiêunghiêncứu...................................................................................................3
3. Nhiệmvụ nghiêncứu................................................................................................3
4. Đốitượngvàphạmvi nghiêncứu................................................................................3
5. Phươngpháp nghiên cứu..........................................................................................4
6.

Cấutrúcđềtài nghiêncứu...........................................................................................4

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VỚI VIỆC PHÁT
TRIỂNNĂNGLỰCVẬTLÝ..........................................................................................5
1.1. GiáodụcSTEM trongchươngtrìnhgiáodụcphổthơng2018.........................................5
1.1.1. Khái qtvềgiáodụcSTEM...................................................................................5
1.1.1.1. KháiniệmSTEM................................................................................................5
1.1.1.2. GiáodụcSTEM..................................................................................................6
1.1.2. Các mứcđộápdụngSTEMtrong giáodục................................................................6
1.1.3. TiêuchíxâydựngbàihọcSTEM...............................................................................8
1.1.4. Quytrìnhthiếtkếvàtổ chức dạyhọc chủđề STEM.................................................10
1.1.5. Một số phương pháp và kĩ thuật tổ chức dạy học nhằm phát triển năng lực Vật
lýcủahọcsinhtrongdạyhọcSTEM....................................................................................13
1.1.5.1. Phươngpháp1:Dạyhọc dựatrên vấnđề..............................................................13
1.1.5.2. Phươngpháp2: Dạyhọc theonhóm....................................................................14
1.1.5.3. Phươngpháp 3:Dạyhọc dựán............................................................................17
1.1.6. ĐánhgiátronggiáodụcSTEM...............................................................................17
1.1.7. Vaitrị,ýnghĩa củagiáodụcSTEMtrongchươngtrìnhGDPT 2018..........................21
1.2. BồidưỡngnănglựcvậtlýcủahọcsinhtrongdạyhọcSTEM..........................................21
1.2.1. Nănglực.............................................................................................................. 21

1.2.2. Kháiniệmnănglực vậtlýcủahọc sinh...................................................................22
1.2.3. Cấu trúcnănglựcvậtlý.........................................................................................22
1.2.4. Đánhgiánănglực vậtlýcủahọcsinhtrongviệc tổchức dạyhọcSTEM......................24


KẾTLUẬNCHƯƠNGI..............................................................................................30
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ “THỜI TIẾT” TRONG DẠY HỌC VẬT
LÝLỚP10THEO HƯỚNGBỒIDƯỠNGNĂNGLỰCVẬT LÝCHOHỌC SINH
.......................................................................................................................................31
2.1. Xâydựng nộidungkiếnthức chủđề “Thờitiết”theođịnh hướnggiáodụcSTEM
.......................................................................................................................................312.1.
1.Chủ đề:Ẩmkếkhơ–ướt....................................................................................31
2.1.2. Chủđề:Vũlượngkế(Máyđolượngmưa)................................................................31
2.1.3. Chủđề:Phongtốc kế(Máyđotốc độgió)................................................................32
2.1.4. Chủđề:Thiếtbịcảnhbáolũ....................................................................................34
2.2. ThiếtkếchủđềSTEM“Thờitiết”..............................................................................35
2.2.1. Tênchủđề............................................................................................................ 35
2.2.2. Mơ tảchủđề........................................................................................................35
2.2.3. Mụctiêu.............................................................................................................. 36
2.2.3.1. Pháttriểnnănglực Vậtlý...................................................................................36
2.2.3.2. Cácnănglựcchung............................................................................................38
2.2.3.3. Pháttriển phẩmchất..........................................................................................38
2.2.4. Thiết bịvàhọc liệu...............................................................................................39
2.2.4.1. Chuẩnbịcủagiáoviên........................................................................................39
2.2.4.2. Chuẩnbịcủahọc sinh........................................................................................66
2.2.5. Tiến trìnhdạyhọc................................................................................................66
2.2.5.1. Chuỗicáchoạtđộngtheochủđề..........................................................................66
2.2.5.2. Cáchoạtđộngcụthể...........................................................................................68
2.2.6. CơngcụđánhgiádạyhọctheođịnhhướngSTEM.....................................................83
2.2.6.1. Tiêuchíđánhgiánănglực VậtlýcủaHS...............................................................83

2.2.6.1.1. Ẩmkếkhơ –ướt.............................................................................................83
2.2.6.1.2. Vũlượngkế...................................................................................................86
2.2.6.1.3. Phongtốc kế..................................................................................................89
2.2.6.1.4. Thiếtbịcảnhbáolũ.........................................................................................91
2.2.6.2. Tiêuchíđánhgiásảnphẩm..................................................................................94
2.2.6.2.1. Ẩmkếkhơ –ướt.............................................................................................94
2.2.6.2.2. Vũlượngkế...................................................................................................95
2.2.6.2.3. Phongtốc kế..................................................................................................95


2.2.6.2.4. Thiếtbịcảnhbáolũ.........................................................................................96
2.2.6.3. Tiêuchíđánhgiáthiếtkếsảnphẩm.......................................................................97
2.2.6.4. Tiêuchíđánhgiáqtrìnhthực hiệndự án...........................................................98
2.2.6.5. Phiếulấkiếnhọcsinhkhithamgia lớphọcSTEM..............................................99
KẾTLUẬNCHƯƠNG2............................................................................................100
CHƯƠNG3.THỰCNGHIỆMSƯPHẠM................................................................101
3.1. Mụcđíchthựcnghiệmsư phạm..............................................................................101
3.2. Đốitượngthựcnghiệmsư phạm.............................................................................101
3.3. Phương phápthựcnghiệmsư phạm.......................................................................101
3.4. Quytrìnhthựcnghiệm............................................................................................101
3.5. Nhữngthuậnlợivàkhókhăngặpphảikhitiếnhànhthựcnghiệmsưphạm.....................102
3.6. Kếhoạch thựcnghiệmsư phạm.............................................................................102
3.7. Phântíchdiễnbiếnthực nghiệmsư phạm................................................................103
3.8. Đánhgiákếtquảthực nghiệmsư phạm...................................................................113
3.8.1. Đánhgiáđịnhtính...............................................................................................113
3.8.2. Đánhgiáđịnhlượng............................................................................................117
KẾTLUẬNCHƯƠNG3............................................................................................129
KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ.....................................................................................131
TÀILIỆUTHAMKHẢO..........................................................................................133
PHỤLỤC1................................................................................................................ PLI

PHỤLỤC2............................................................................................................. PLIII


DANHMỤCVIẾTTẮT
Chữviếttắt

Chữviếtđầy đủ

CMCN

Cách mạng cơngnghiệp

HS

Họcsinh

GV

Giáoviên

TW

Trungương

BộGDvà ĐT

BộGiáodụcvàĐàotạo

TT

Thơngtư

GDPT

Giáodụcphổ thơng

THPT

Trunghọcphổthơng

KHTN

Khoahọctự nhiên

PPDH

Phươngpháp dạyhọc

GD

Giáodục

OECD

Tổchứchợptácvàpháttriểnkinh tế

CNTT

Cơngnghệthơngtin

HĐNGLL

Hoạtđộng ngồigiờlênlớp

NL

Nănglực

CT

Chươngtrình

NLVL

NănglựcVậtlý

VL

Vậtlý

HV

Hànhvi

HĐ

Hoạtđộng

SGK

Sáchgiáokhoa

ĐH

Đạihọc

CĐ

Caođẳng


DANHMỤCBẢNGBIỂU
Bảng1.1.Ưuđiểmvànhược điểmcủadạyhọc theo nhóm.................................................16
Bảng1.2.Cơng cụthu thậpthơng tinđểđánhgiáqtrìnhtrong giáo dụcSTEM................19
Bảng1.3.Bảng sosánhđánhgiánănglựcvàđánhgiákiếnthức,kĩ năng...............................19
Bảng1.4.ucầucần đạtvànănglựcđặcthùcủamơn Vậtlý..............................................22
Bảng1.5.CácmứcđộbiểuhiệnhànhvicủaNLVL..............................................................24

Bảng2.1.ucầucần đạtchủđề“Ẩmkếkhơướt”..............................................................31
Bảng2.2.ucầucầnđạtchủđề“Vũlượngkế”..................................................................31
Bảng2.3.ucầucần đạtchủđề“Phong tốckế”................................................................32
Bảng2.4.ucầucầnđạtchủđề“Thiếtbịcảnhbáolũ”........................................................34
Bảng2.5.Bảng thành tốpháttriểnNLVL.........................................................................36
Bảng2.6.Thiết bịvà dụngcụchomơhình‘‘Ẩmkếkhơướt’’.............................................39
Bảng2.7.Giảithíchchứcnăngtừngbộ phậnbảnthiếtkếmơhìnhẩmkếkhơ–ướt.41
Bảng2.8.Bảngtracứuđộẩmkhơngkhí.............................................................................43
Bảng2.9.Thiết bịvà dụngcụcho mơhình“Vũlượngkế”..................................................46
Bảng2.10.Giảithíchchứcnăngtừngbộphậncủabảnthiếtkếmơhìnhvũlượngkế
.......................................................................................................................................49
Bảng2.11.Cácbướcchếtạomơ hìnhvũ lượngkế..............................................................49

Bảng2.12.Thiết bịvà dụngcụcho mơhình“Phongtốc kế”..............................................51
Bảng2.13.Thiết bịvà dụngcụchomơhình“Phongtốckế”................................................52
Bảng2.14.Cácbướcchếtạo mơ hìnhphong tốckế............................................................53
Bảng2.15.Thiết bịvàdụngcụcho mơhình“Phongtốckế”–Mơhình2...............................54
Bảng2.16.Giảithích chứcnăngtừngbộphậncủabảnthiếtkếmơhìnhphongtốckế-Mơhình2.........58
Bảng2.17.Cácbướcchếtạo mơ hìnhphong tốckế-Mơ hình2..........................................59
Bảng2.18.Thiếtbịvà dụngcụchomơhình“Thiếtbịcảnhbáolũ”........................................60
Bảng2.19.Giải thích chứcnăngtừngbộ phậncủabảnthiếtkếthiết bịcảnhbáolũ6 3
Bảng2.20.Cácbướcchếtạothiết bịcảnh báolũ.................................................................64
Bảng2.21.Chuỗicáchoạtđộng dạyhọctheo chủđề..........................................................66
Bảng2.22.Cácvấnđềcầntìmhiểucủacácmơhìnhchủđề‘Thờitiết’....................................71
Bảng2.23.Bảng tiếntrìnhdựán.......................................................................................71
Bảng2.24.TiêuchíđánhgiánănglựcVLmơhình“Ẩmkếkhơ–ướt”....................................83
Bảng2.25.TiêuchíđánhgiánănglựcVLtheomơhình “Vũlượng kế”................................86
Bảng2.26.TiêuchíđánhgiánănglựcVLtheomơhình“Phongtốckế”.................................89
Bảng2.27.TiêuchíđánhgiánănglựcVLtheomơhình “Thiết bịcảnhbáolũ”.......................91
Bảng2.28.Tiêuchíđánhgiásản phẩmẩmkếkhơ–ướt........................................................94
Bảng2.29.Tiêuchíđánhgiásản phẩmvũlượngkế.............................................................95
Bảng2.30.Tiêuchíđánhgiásản phẩmphongtốc kế(ốngpi-to)-Mơhình1...........................95
Bảng2.31.Tiêuchíđánhgiásản phẩmphongtốckế-Mơhình2...........................................96
Bảng2.32.Tiêuchíđánhgiásảnphẩmthiết bịcảnhbáolũ...................................................96


Bảng2.33.Tiêuchíđánhgiáthiếtkếsảnphẩm....................................................................97
Bảng2.34.Tiêuchíđánhgiáqtrìnhthựchiệndự án.........................................................98
Bảng2.35.PhiếukhảosátHS...........................................................................................99

Bảng3.1.BiểuhiệncủaHSứngvớitiêuchíđánhgiáNLVL...............................................113
Bảng3.2.Tiêuchíđánhgiácácmứcđộ đạtđượccủaNLVLcủaHS...................................117
Bảng3.3.BiểuhiệnNLVLcủacảlớp..............................................................................118

Bảng3.4.Bảng quyđổiđiểmdựatrênnhững biểuhiệnnănglựcVậtlý...............................120
Bảng3.5.Bảngđánhgiásảnphẩm..................................................................................122
Bảng3.6.Bảngđánhgiáthiếtkếsảnphẩm.......................................................................124
Bảng3.7.Bảngkếtquảkhảosát HS................................................................................125


DANHMỤCHÌNH ẢNH
Hình1.1.ChutrìnhSTEM(theo ).........................................5
Hình1.2.Con đường giáodụcSTEMtrongnhàtrường......................................................8
Hình1.3.QuytrìnhthiếtkếchủđềgiáodụcSTEM.............................................................11
Hình1.4.QuytrìnhthiếtkếbàihọcSTEM.........................................................................11
Hình1.5.TiếntrìnhdạyhọcSTEM..................................................................................12
Hình1.6.Sơđồtiếntrìnhtổchứcdạy họckiếnthứcVậtlýtheođịnhhướnggiáodụcSTEM. 12
Hình1.7.Sơđồgiảiquyếtvấnđề.......................................................................................14
Hình1.8.Quytrìnhdạyhọc theonhóm............................................................................15
Hình1.9.Quytrìnhdạyhọc dự án....................................................................................17

Hình2.1.Sơđồthiết kếmơhìnhẩmkếkhơ–ướt.................................................................41
Hình2.2.Sảnphẩmminhhọamơ hìnhẩmkếkhơ–ướt.......................................................46
Hình2.3.Sơđồthiếtkếmơhình vũlượng kế.....................................................................48
Hình2.4.Sảnphẩmminhhọamơ hìnhvũlượngkế............................................................51
Hình2.5.Sơđồthiết kếmơhình phongtốckế....................................................................52
Hình2.6.Sảnphẩmminhhọamơ hìnhphong tốckế..........................................................54
Hình2.7.Sơđồthiết kếmơhình phong tốckế(Mơhình2)..................................................58
Hình2.8.Sảnphẩmminhhọamơ hình máyđotốcđộgió...................................................60
Hình2.9.Sơđồthiết kếthiếtbịcảnhbáolũ.........................................................................63
Hình2.10.Sản phẩmminhhọathiếtbịcảnh báolũ............................................................66

Hình3.1.Họcsinhđangtrảlờicâuhỏiđặtvấnđềdogiáoviên đưara....................................104
Hình3.2.GVhướngdẫnhọcsinh nghiên cứukiếnthứcnền..............................................106

Hình3.3.Cácnhómthiếtkếbảnvẽcácmơhình................................................................107
Hình3.4.Bảnthiếtkếcủacácnhóm................................................................................107
Hình3.5.Nhóm1báo cáobảnthiếtkế............................................................................108
Hình3.6.Nhóm2báo cáobảnthiếtkế............................................................................108
Hình3.7.Nhóm3báo cáobảnthiếtkế............................................................................109
Hình3.8.Nhóm4báo cáobảnthiếtkế............................................................................109
Hình3.9.Cácnhómgópýkiếnvàđặtcâuhỏigiaolưu........................................................110
Hình3.10.HS tiếnhànhchếtạo mơhình........................................................................111
Hình3.11.Các nhómthuyếttrìnhvềmơhình.................................................................112
Hình3.12.Mơ hìnhhồnchỉnhcủacácnhóm.................................................................113

Biểuđồ3.1.BiểuđồvềsựpháttriểnnănglựcvậtlýởhọcsinhthơngquahoạtđộngSTEM
................................................................................................................................... 122


Biểuđồ3.2.BiểuđồvềkếtquảđánhgiásảnphẩmcủaHS...................................................124
Biểuđồ3.3.Biểuđồvềkếtquảđánhgiábảnvẽthiếtkế.......................................................125


MỞĐẦU
1. Lýdochọnđềtài
Trong thế kỉ 21 hiện nay, muốn đất nước theo kịp cách mạng công nghiệp
4.0(CMCN) và “sánh vai với các cường quốc năm châu” thì phải có một nền kinh tế
thậtthịnh vượng. Để có được điều đó cần phải dựa trên nền tảng của các ngành liên
quanđến Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Mà thế hệ trẻ - lực lượng lao
độngtrongtươnglaichínhlànhântốđểcácngànhvềcơngnghệppháttriển.Điềunàyđặ
trachongànhgiáodụcnhiệmvụcấpbáchlàcầnchuẩnbịchohọcsinh(HS)nhữngkĩnăng và kiến thức theo chuẩn
tồn cầu để đáp ứng với nhu cầu hội nhập ngày càng cao.Chođếnnayđãcórấtnhiềuquốcgiatheođuổi
chươngtrìnhgiáodụcSTEMbởihọnhận thấy đó là hướng đi đúng và mang tính tất yếu trong bối
cảnh cạnh tranh kinh tếgiữacác quốcgiatrênthếgiới.

Ở Mỹ, việc làm thuộc lĩnh vực STEM được dự báo mở rộng và phát triển
nhanhhơn so với việc làm thuộc lĩnh vực phi STEM. Tương tự tại Úc, ước tính 75%
nhữngnghềpháttriểnnhanhnhấtđịihỏikĩnăngvàkiếnthứcvềSTEM.Nhưvậy,nguồnnhânlực thuộc lĩnh
vực

STEM

cũng

đang

trở

nên

rất

cần

thiết

đối

với

các

quốc

gia

khác

đặcbiệttrongbốicảnhtồncầuhóahiệnnay.Cácnghiêncứuchothấyrằngkhoahọc,cơngnghệ, kĩ thuật và
tốnđóngmộtvaitrịquantrọngtrongviệctạoracácgiátrịcủacảivật chất của mỗi quốc gia. Tuy nhiên khơng có
nhiều

học

sinh

theo

đuổi

lĩnh

vực

nàybởihọcsinhkhơngthấyđượcýnghĩacủacácmơnhọc,khơngthấyđượctínhứngdụngvà tính thực
tiễncủakiếnthức.Vìthếmàtồntạimâuthuẫngiữathựctiễngiáodụcvàthực tiễn cuộc sống đó là nhà trường thì
dạy các mơn học độc lập nhưng các vấn đềngoài thực tiễn cuộc sống con người cần
phải giải quyết thì ln mang tính phức hợp.Giáo dục STEM khắc phục được các
nhược

điểm

trên

và

giáo

dục

STEM

đang

dần

trởthành

mộtxuhướnggiáodụcmangtínhtồncầu[1].
Trong bối cảnh đó, Nghị quyết số 88/2014/QH13 được ban hành. Mục tiêu
đổimới được Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội quy định: “Đổi mới chương
trình,sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về
chấtlượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng
nghềnghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo
dụcpháttriểntồndiệncảvềphẩmchấtvànănglực,hàihồđức,trí,thể,mỹvàpháthuy

1


tốtnhấttiềmnăngcủamỗihọc sinh[1].TiếpnốivớiNghịquyếtthìChỉthị16/CT-TTg(04/5/2017) của
Thủ

tướng

Chính

phủ

đã

đưa

ra

giải

pháp

về

mặt

giáo

dục

chính

là:“Thayđổimạnhmẽcácchínhsách,nộidung,phươngphápgiáodụcvàdạynghềnhằmtạo ra nguồn
nhânlựccókhảnăngtiếpnhậncácxuthếcơngnghệsảnxuấtmới,trongđócầntậptrungvàothúcđẩyđàotạovềkhoahọc,cơngnghệ,kỹ
thuậtvàtốnhọc(STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thơng” [3].
Chính vì thế,chương trình Giáo dục phổ thơng mới (TT32/BGDĐT, 26/12/2018) được
Bộ

giáo

dụcbanhànhtheođịnhhướngpháttriểnphẩmchấtvànănglựccủahọcsinhnhằmđápứngu cầu của
sựnghiệpxâydựng,bảovệđấtnướctrongthờiđạitồncầuhốvàcáchmạng cơng nghiệp mới [1]. Tổ chức triển
khai

giáo

dục

STEM

trong

trường

phổ

thơngđảmbảođầyđủtinhthầnđổimớinêutrên,hiệnthựchóatưtưởngđổimớicănbản,tồndiện giáo dục
vàđàotạo.GiáodụcSTEMgópphầnnângcaochấtlượngdạyhọccácmơn thuộc về STEM qua đó góp phần đổi
mới

giáo

dục

phổ

thơng.

Bên

cạnh

đó

đề

caođếnviệchìnhthànhvàpháttriểnnănglựcgiảiquyếtvấnđềchongườihọc,đềcaophongcách học tập mới học

tập

sáng

tạo

[2].

Chính

vì

vậy,

giáo

dục

STEM

đang

được

kỳvọnglàbướcđộtphámanglạihiệuquảtolớntrongtrongcơngcuộcđổimới,pháttriểncủagiáo
dụcViệtNam.
Mục tiêu của GD STEM tương đồng với mục tiêu của chương trình GDPT
mớinhưng việc đưa STEM vào GDPT đang gặp một số khó khăn, ví dụ như: Quy
định
thicử,đánhgiáchấtlượngGDchưaphùhợp,sựhạnchếvềnhậnthứckĩnăngcủađộingũgiáoviên,...
Trongviệcdạyhọcgiáoviên(GV)cầnxácđịnhrõmụctiêudạyhọcnhằmphát triển năng lực nào cho HS và
đánhgiáđượcsựpháttriểncủaNLđó(cụthểpháttriểnđượccácnănglựcvậtlýchoHS).
Nội dung chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” - Vật lý 10 là
mộtchươngmàkiếnthứcđượcápdụngrấtnhiềuvàocuộcsốngxungquanhchúngta.Kiếnthức của
chương này sẽ giúp học sinh biết được các đặc tính, cấu trúc, chuyển độngnhiệt, một sốtính chất vĩ
mơcủachấtlỏng,sựchuyểnthể, độẩmkhơngkhí.
Dự báo thời tiết là ứng dụng của khoa học và cơng nghệ để dự đốn trạng
tháicủakhíquyểntrongmộtthờigiantrongtươnglaivàmộtđịađiểmnhấtđịnh.Conngườidùng dự báo
thời tiết để có thể lên kế hoạch cho các hoạt động, hay tránh các thiên taido
thờitiếtgâyra.Đứngtrướcthựctếđó,nghiêncứu thựctrạng liênquanđếnthời tiết


hiệnnay,tìmragiảiphápcơbảnđểdựbáotốtnhất,hạnchếthiệthạiđốivớinướcta,hướngtới
mộtcuộcsốngbìnhn,antồnchobàconlàcơngviệchếtsứccấpthiết.
Vớitấtcảnhữnglýdotrên,tơichọnđềtài:“ThiếtkếvàtổchứcdạyhọcSTEMchủđề“Thờiti
ết”trongdạyhọc Vậtlý 10”làmđềtàikhóaluận.
2. Mụctiêu nghiêncứu
- Đề xuất được quy trình thiết kế chủ đề STEM theo hướng phát triển năng lực Vật
lýcho học sinh, sử dụng quy trình này để thiết kế chủ đề STEM “Thời tiết” và vận
dụngvào dạy học các bài học thuộc chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý10nhằmgópphầnpháttriểnđượcnănglựcVậtlýcho học sinh
- Tiếnhànhthực

nghiệmsưphạmtạitrườngphổthơngđểđánhgiátínhkhảthicủachủđềđãxâydựngtrongbồidưỡn
gnănglực Vậtlýcủa họcsinh.
3. Nhiệmvụnghiêncứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về giáo dục STEM; năng lực Vật lý trong chương trình
giáodụcphổthơng2018.
- ThiếtkếchủđềSTEM “Thờitiết”trongdạyhọcVậtlý10
- Xây dựng được bộ công cụ đánh giá năng lực Vật lý của học sinh trong dạy học
theochủđề.
- Thựcnghiệmsưphạmđánhgiátínhkhảthi,hiệuquảcủađềtài.
4. Đốitượngvàphạmvi nghiêncứu
a. Đốitượngnghiên cứu
- CơsởlýluậnvềgiáodụcSTEMvàtổchứcdạyhọcSTEMtrongtrườngtrunghọcphổt
hông
- Hoạt độngdạyvàhọcSTEMcủagiáo viênvàhọcsinhvềchủđề“Thờitiết”chohọcsinhlớp10
b. Phạmvinghiêncứu
- Vềkiếnthức:


+Bài38:Sựchuyểnthểcủacácchất(Vậtlý10)
+Bài39:Độẩmkhơng khí(Vậtlý10)
- Vềđịabàn:HSlớp10trườngTHPTtrênđịabànTPĐàNẵng
- Vềthờigian:Qtrìnhnghiêncứuđượcthựchiệntừtháng1năm2022đếntháng5năm202
2
5. Phươngphápnghiêncứu
a. Phươngphápnghiêncứulýluận
- Nghiêncứuchươngtrình,nộidungsáchgiáokhoa,sáchGVvàcáctàiliệucóliênqu
an
- Nghiêncứuvànắmvữngmụctiêuchungtronggiáodục,mụctiêugiáodụccủamơnVậtlýởtr
ườngtrunghọc hiệnnay.
- Nghiêncứukháiniệm,quytrìnhtổ chức dạySTEMcủa GDchoHS hiệnnay

b. Phươngphápnghiên cứuthựcnghiệm
Nghiên cứu, thiết kế bản vẽ, gia cơng mơ hình liên quan đến chủ đề “Thời tiết” từ các
thiếtbịđơngiản,rẻtiền,dễkiếm.
c. Phươngphápthực nghiệmsưphạm
ThựcnghiệmdạyhọcSTEMchủđề“Thờitiết”trongdạyhọcVậtlýlớp10.
6. Cấutrúcđềtàinghiêncứu
Ngoài các phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục thì nội
dungcủabàinghiêncứukhoahọcđượcchialàm3chương,trong đó:
 Chương1.CơsởlíluậnvềgiáodụcSTEM vớiviệcpháttriểnnănglựcVậtlý
 Chương 2.Thiết kếchủ đề“Thời tiết” trong dạyhọcVậtlý 10 theohướng
bồidưỡngnănglựcVậtlýchohọcsinh
 Chương3.Thựcnghiệmsư phạm


CHƯƠNG1.CƠSỞLÍLUẬN
VỀGIÁODỤCSTEMVỚIVIỆCPHÁTTRIỂNNĂNGLỰ
CVẬT LÝ
1.1. GiáodụcSTEMtrongchươngtrìnhgiáodụcphổthơng2018
1.1.1. KháiqtvềgiáodụcSTEM
1.1.1.1. KháiniệmSTEM
STEMlàthuậtngữviếttắtcủacáctừScience(Khoahọc),Technology(Cơngnghệ),Engineering
(Kĩthuật)vàMathematics(Tốnhọc).
SựpháttriểnvềKhoahọc,Cơngnghệ,KĩthuậtvàTốnhọcđượcmơtảbởichutrình
STEM,trongđó:
+Sciencelàquytrìnhsángtạorakiếnthứckhoa học
+Engineeringlàquytrìnhsửdụngkiếnthứckhoahọcđểthiếtkếcơngnghệmớinhằ
mgiảiquyếtcácvấnđề
+Mathlàcơngcụđượcsửdụngđểthunhậnkếtquảvàchiasẻkếtquảđóvớingườikhác[2].

Hình1.1.ChutrìnhSTEM(theo)

“Science”trongchutrìnhSTEMđược
mơtảbởimộtmũitêntừ“Technology”sang“Knowledge”thểhiệnquytrìnhsángtạokhoahọc.Đứngtrướcthựctiễnvới
"Cơngnghệ" hiện tại, các nhà khoa học, với năng lực tư duy phản biện, luôn đặt ra
những câuhỏi/vấnđềcầntiếptụcnghiêncứu,hồnthiệncơngnghệ,đólàcáccâuhỏi/vấnđềkhoahọc.
Trả lời các câu hỏi khoa học hoặc giải quyết các vấn đề khoa học sẽ phát minh racác"Kiến thức"khoa
học.Ngượclại,“Engineering”trongchutrình STEMđượcmơtả


bởi một mũi tên từ “Knowledge” sang “Technology” thể hiện quy trình kĩ thuật. Các
kĩsưsửdụng"Kiếnthức"khoahọcđểthiếtkế,sángtạoracơngnghệmới.Nhưvậy,trongchutrìnhSTE
M,"Science"đượchiểukhơngchỉlà"Kiếnthức"thuộccácmơnkhoahọc(nhưVậtlý,Hốhọc,Sinhhọ
c)màbaohàm"Quytrìnhkhoahọc"đểphátminhrakiếnthứckhoahọcmới.Tươngtựnhưvậy,"Engineering"trong
chu

trình

STEM

khơng

chỉlà"Kiếnthức"thuộclĩnhvực"Kĩthuật"màbaohàm"Quytrìnhkĩthuật"đểsángtạora"Cơng

nghệ"

mới.Haiquytrìnhnóitrêntiếpnốinhau,khépkínthànhchutrìnhsángtạo khoa học – kĩ thuật theo mơ hình "xốy
ốc"

mà

cứ

sau

mỗi

chu

trình

thì

lượng

kiếnthứckhoahọctănglênvàcùngvớinólàcơngnghệpháttriểnởtrìnhđộcaohơn[2].
1.1.1.2. GiáodụcSTEM
PhỏngtheochutrìnhSTEM,giáodụcSTEMđặthọcsinhtrướcnhữngvấnđềthựctiễn("cơngngh
ệ"hiện tại)cầngiảiquyết,địihỏihọcsinhphảitìmtịi,chiếmlĩnhkiếnthứckhoahọcvàvậndụngkiếnthứcđể
thiếtkếvàthựchiệngiảiphápgiảiquyếtvấnđề ("cơng nghệ" mới). Như vậy, mỗi bài học STEM sẽ đề
cập

và

giao

cho

học

sinh

giảiquyếtmộtvấnđềtươngđốitrọnvẹn,địihỏihọcsinhphảihuyđộngkiếnthứcđãcóvàtìm tịi, chiếm
lĩnh

kiến

thức

mới

để

sử

dụng.

Q

trình

đó

địi

hỏi

học

sinh

phải

thựchiệntheo"Quytrìnhkhoahọc"(đểchiếmlĩnhkiếnthứcmới)và"Quytrìnhkĩthuật"đểsửdụngkiế
nthứcđóvàoviệcthiếtkếvàthựchiệngiảipháp("cơngnghệ"mới)đểgiảiquyếtvấnđề.Đâychínhlàs
ựtiếpcậnliênmơntronggiáodụcSTEM,dùchokiếnthứcmớimàhọcsinhcầnphảihọcđểsửdụngtrongmộtbàihọc
STEMcụthểcóthểchỉthuộc một mơn học. Như vậyGiáo dục Stem là mơ hình giáo dục dựa
trên cách tiếpcận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, cơng
nghệ, kĩ thuật vàtốn học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ
thể.Mơ

hình

GDSTEMđềcấpđếnmộtnộihàmbaogồmcảkhíacạnhchươngtrìnhgíaodục,nguồnlựcthực hiện
chươngtrìnhvàcácchínhsáchthúcđẩychươngtrìnhgiáodụcSTEMtrongthựctiễn[2].
1.1.2. CácmứcđộápdụngSTEMtronggiáodục
1.1.2.1. Dạyhọccácmơnhọctheophươngthứcgiáodục STEM
Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo
cáchnày, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong q trình
dạyhọccácmơnhọcSTEMtheotiếpcậnliênmơn.Cácchủđề,bàihọc,hoạtđộngSTEM


bámsátchươngtrìnhcủacácmơnhọcthànhphần.HìnhthứcgiáodụcSTEMnàykhơnglàmphátsinhth
êmthờigianhọctập[2].
1.1.2.2. Tổ chứchoạt độngtrải nghiệmSTEM
ĐểtổchứcthànhcơngcáchoạtđộngtrảinghiệmSTEM,cầncósựthamgia,hợptáccủacácbênl
iênquannhưtrườngtrunghọc,cơsởgiáodụcnghềnghiệp,cáctrườngđạihọc,doanhnghiệp.
Trải nghiệm STEM cịn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa
trườngtrung học với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách này,
sẽ kếthợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học
và giáodụcnghềnghiệp.
Các trường trung học có thể triển khai giáo dục STEM thơng qua hình thức

câulạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được học tập nâng cao trình độ, triển
khaicácdựánnghiêncứu,tìmhiểucácngànhnghềthuộclĩnhvựcSTEM.Đâylàhoạtđộngtheosởthí
ch,năngkhiếucủahọcsinh.
1.1.2.3. Tổ chứchoạt độngnghiêncứu khoahọc,kĩthuật
GiáodụcSTEMcóthểđượctriểnkhaithơngquahoạtđộngnghiêncứukhoahọcvàtổchứccáccu
ộcthisángtạokhoahọckỹthuật.Hoạtđộngnàykhơngmangtínhđạitràmà dànhchonhữnghọc sinhcónăng
lực,sởthíchvàhứngthúvớicáchoạtđộngtìmtịi,khámphákhoahọc,kỹthuậtgiảiquyếtcácvấnđềthựctiễn.
TổchứctốthoạtđộngcâulạcbộSTEMcũnglàtiềnđềpháttriểnhoạtđộngsángtạokhoahọckỹthuậ
tvàtriểnkhaicácdựánnghiêncứutrongkhnkhổcuộcthikhoahọckỹthuậtdànhchohọcsinhtrungh
ọc.Bêncạnhđó,thamgiacâulạcbộSTEMvànghiêncứukhoahọc,kĩthuậtlàcơhộiđểhọcsinhthấyđư
ợcsựphùhợpvềnănglực,sởthích,giátrịcủabảnthânvới nghềnghiệpthuộclĩnhvựcSTEM.


Hình1.2.Conđườnggiáodục STEMtrong nhàtrường
1.1.3. TiêuchíxâydựngbàihọcSTEM
Đểtổchứcđượccáchoạtđộngnóitrên,mỗibàihọcSTEMcầnđượcxâydựngtheođủ6tiêuchí:

 Tiêuchí1: Chủđềbài họccótínhthựctiễn
TrongcácbàihọcSTEM,họcsinhđượcđặtvàocácvấnđềthựctiễnxãhội,kinhtếmơitrườngvà
ucầucầntìmcácgiảipháp[2].
 Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết
kếkĩthuật
Bài học STEM được xây dựng dựa theo quy trình thiết kế kỹ thuật với tiến trình
baogồm8bước:xácđịnhvấnđề;nghiêncứukiếnthứcnền;đềxuấtcácgiảipháp;lựachọngiải pháp; chế
tạomơhình(ngunmẫu);thửnghiệmvàđánhgiá;chiasẽthảoluận;điềuchếthiếtkế
CấutrúcbàihọcSTEMcóthểđượcchiathành5hoạtđộngchính,thểhiệnrõ8bướccủaquytrìnht
hiếtkếkỹthuậtnhư sau:
+Hoạtđộng1:Xácđịnhvấnđềhoặc

ucầuchếtạo

mộtsảnphẩmứngdụnggắnliềnvớinộidungbàihọc vớicáctiêuchícụthể
+Hoạtđộng2:Nghiêncứukiếnthứcnền(baogồmkiếnthứctrongbàihọccầnsửdụngđể giải quyết vấn đề
hoặcchếtạosảnphẩmtheoucầu)vàđềxuấtcácgiảiphápthiếtkếđápứngcáctiêuchíđãnêu


+Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế, sử dụng kiến thức nền
đểgiảithích,chứngminhvàlựachọn,hồnthiệnphươngántốtnhất(trongtrườnghợpcónhiềuphươ
ngán).
+Hoạtđộng4:Chếtạosảnphẩmtheophươngánthiếtkếđãđượclựachọn;thửnghiệmvàđánhgiátron
gqtrìnhchếtạo
+Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo; điều chỉnh, hồn
thiệnthiếtkếbanđầu[2].
 Tiêu chí 3: PPDH đưa HS vào hoạt động tìm tịi, khám phá, trải nghiệm và tạo
rasảnphẩm
Q trình tìm tịi khám phá được thể hiện trong tất cả các hoạt động của chủ
đềSTEM, tuy nhiên trong hoạt động 2 và hoạt động 4 quá trình này cần được khai
tháctriệtđể.Tronghoạtđộng2họcsinhsẽthựchiệncác
quansát,tìmtịi,khámpháđểxâydựng,kiểmchứngcácquyluật.Quađó,họcđượckiếnthứcnềnđồng
thờirènluyệncáckĩ năng tiến trình như: Quan sát, đưa ra dự đốn, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu
thậpsốliệu,phântíchsốliệu…
Tronghoạtđộng4,qtrìnhtìmtịikhámpháđượcthểhiệngiúphọcsinhkiểmchứngcácgiảiphápk
hácnhauđểtốiưuhốsảnphẩm.
TrongcácbàihọcSTEM,hoạtđộnghọccủahọcsinhđượcthựchiệntheohướngmởcó"khnkh
ổ"vềcácđiềukiệnmàhọcsinhđượcsửdụng(chẳnghạncácvậtliệukhảdụng).Hoạtđộnghọccủahọc
sinhlàhoạtđộngđượcchuyểngiaovàhợptác;cácquyếtđịnhvềgiảiphápgiảiquyếtvấnđềlàcủachínhhọcsinh.Học
sinh

thực

hiện

các

hoạtđộngtraođổithơngtinđểchiasẻýtưởngvàtáithiếtkếngunmẫucủamìnhnếucần.Học sinh tự
điềuchỉnhcácýtưởngcủamìnhvàthiếtkếhoạtđộngtìmtịi,khámphácủabảnthân[2].
 Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lơi cuốn vào hoạt động nhóm
kiếntạo
Giúphọcsinhlàmviệccùngnhaunhư mộtnhómkiếntạokhơngbaogiờlàmộtviệcdễ dàng. Tuy
nhiên,việcnàysẽtrởnêndễdànghơnnếutấtcảcácgiáoviệcởtrườnglàm việc cùng nhau để để áp dụng làm việc
nhóm, sử dụng cùng một ngơn ngữ, tiếntrình và mong đợi cho học sinh. Làm việc
nhóm

trong

thực

hiện

các

bàihọcSTEMlàcơsởđểpháttriểnnănglựcgiaotiếpvàhợptác[2].

hoạt

động

của