Xây dựng và thực hiện một số chủ đề dạy học STEM chương dòng điện không đổi vật lý 11 trung học phổ thông

Mục lục
I. MỞ ĐẦU .............................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................1
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.............................................................1
3. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................1
4. Đóng góp mới của đề tài............................................................................2
II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM................................................2
1. Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thơng đáp ứng
với chương trình GDPT mới...........................................................................2
1.1. Khái niệm về giáo dục STEM...............................................................2
1.2. Chủ đề dạy học STEM trong trường trung học..................................3
1.3. Quy trình xây dựng chủ đề bài học STEM..........................................3
1.4. Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trường Trung học...............4
2. Cở sở thực tiễn của dạy học Vật lý theo định hướng STEM ở một số
trường PT..........................................................................................................5
2.1.Thực trạng tổ chức dạy học môn Vật lý theo định hướng STEM ở
một số trường THPT trên địa bàn huyện Yên Định..................................5
2.2. Nguyên nhân và khó khăn của thực trạng dạy học Vật lý ở trường
THPT theo định hướng STEM....................................................................5
3. Xây dựng một số chủ đề dạy học theo định hướng STEM chương
dịng điện khơng đổi Vật lý 11 THPT............................................................6
3.1. Phân tích đặc điểm nội dung chương dịng điện khơng đổi Vật lý 11
chương trình THPT dưới góc độ STEM.....................................................6
3.2. Đề xuất một số chủ đề dạy học STEM chương dịng điện khơng đổi.
.........................................................................................................................7
4. Tổ chức dạy học một số chủ đề STEM chương dòng điện không đổi
Vật lý 11 THPT.................................................................................................9
4.1. Tổ chức dạy học chủ đề STEM “Pin điện hóa sáng tạo”....................9
4.2. Tổ chức dạy học chủ đề STEM “Máy bắt muỗi sáng tạo”..............13
5. Kết quả thực nghiệm sư phạm................................................................17
6. Một số kết quả đạt được khi tổ chức dạy học các chủ đề STEM

chương dịng điện khơng đổi Vật lý 11 tại trường phổ thông....................18
III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................18
1. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................18
2. Một số kiến nghị và đề xuất.......................................................................19
IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................21
PHỤ LỤC...........................................................................................................22

0


I. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
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 không những hiểu sâu sắc 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 quá trình nghiên cứu, giảng dạy bộ mơn Vật lí ở THPT và đặc biệt được
tham gia các lớp tập huấn do Sở GD&ĐT tổ chức 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 “Xây dựng và
thực hiện một số chủ đề dạy học STEM chương: Dịng điện khơng đổi Vật lý
11 Trung học phổ thơng”. Hy vọng đề tài sẽ góp một phần nhỏ, là nguồn tài
liệu có ích giúp các thầy cơ và các bạn đọc tham khảo và vận dụng vào quá trình
dạy học mơn Vật lý theo định hướng STEM ở các trường phổ thông.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: HS lớp 11 trường THPT Yên Định 2. Quá trình dạy
học Vật lý ở trường phổ thông.
- Phạm vi nghiên cứu: Các chủ đề dạy học STEM phần điện học thuộc
chương trình Vật lý 11 THPT. Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường THPT
Yên Định 2.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 9/2020 đến tháng 4/2021.
3. Phương pháp nghiên cứu.
- 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 huyện Yên Định. Trên cơ sở đó phân tích các
ngun nhân, khó khăn để đề xuất hướng giải quyết của đề tài.
- 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 Yên Định 2.
1


- 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.
4. Đóng góp mới của đề tài
- Điều tra được thực trạng dạy học Vật lý theo định hướng STEM ở một số

trường THPT ở tỉnh Thanh Hóa nói chung và huyện n Định nói riêng, phân
tích các ngun nhân, khó khăn, đưa ra hướng khắc phục, giải pháp để nâng cao
chất lượng dạy học các môn học STEM, áp dụng thực nghiệm có hiệu quả tại
trường THPT Yên Định 2.
- Xây dựng hệ thống các chủ đề dạy học STEM phần điện học phục vụ giảng
dạy một số bài học trong chương trình SGK Vật lý 11 nhằm phát triển năng lực
cho HS.
- Tổ chức dạy học một số chủ đề STEM phần điện học Vật lý 11 tại trường
phổ thông phù hợp với điều kiện dạy học của nhà trường và thu được những kết
quả thiết thực nhằm nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý và các môn học
STEM, đưa giáo dục STEM vào trường học, góp phần vào phong trào thi đua
đổi mới sáng tạo trong dạy học đáp ứng với yêu cầu chương trình GDPT tổng
thể.
II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
1. Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thơng đáp ứng
với chương trình GDPT mới
1.1. 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, công nghệ, kĩ thuật và toán 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 thông qua những vấn đề mang tính
tồn cầu (ơ nhiễm khơng khí, hiệu ứng nhà kính…).
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,
2


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.
1.2. 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
môn khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn trong chương trình giáo dục phổ
thông. Các sản phẩm chủ đề STEM này thường đơn giản, bám sát nội dung sách
giáo khoa (SGK) và thường được xây dựng trên cơ sở các nội dung thực hành,
thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thơng.
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.
1.3. 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

3


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).
1.4. 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.
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
4


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.
2. Cở sở thực tiễn của dạy học Vật lý theo định hướng STEM ở một số
trường PT
2.1.Thực trạng tổ chức dạy học môn Vật lý theo định hướng STEM ở một
số trường THPT trên địa bàn huyện Yên Định
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. 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 GDĐT đã triển khai các phong trào, các cuộc thi trong trường phổ thông 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 các trường trên địa bàn.
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.
2.2. 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 mơn, 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 cịn 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 còn là rào cản, việc kiểm tra, đánh
giá hiện nay ở trường phổ thông 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 thơng qua
sản phẩm, đánh giá q trình. Vì vậy trên thực tế, việc triển khai giáo dục STEM
5


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 sách giáo khoa (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, tơi 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 chun 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 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 quá 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, môi trường tự nhiên
3. Xây dựng một số chủ đề dạy học theo định hướng STEM chương dịng
điện khơng đổi Vật lý 11 THPT
3.1. Phân tích đặc điểm nội dung chương dịng điện khơng đổi 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 dòng điện và lý thuyết tạo ra dòng điện xoay chiều
đến sự vận dụng các định luật về điện từ, đặc biệt là cảm ứng điện từ vào việc
sản xuất máy phát điện, động cơ điện, truyền tải và sử dụng điện năng.
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 chương “Dịng
điện khơng đổi” Vật lý 11 vì lượng kiến thức trọng tâm của phần điện học tập
trung tại đây, chiếm thời lượng lớn trong dạy học. Nên nếu HS được tiếp cận
6

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.
Chương này gồm 14 tiết, 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 dịng điện khơng đổi ở hiệu điện thế nhỏ, nguồn điện đóng vai trị
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 sử dụng các nguồn điện thích
hợp và mắc chúng thành bộ một cách hợp lí sẽ nâng cao được hiệu suất sử dụng.
3.2. Đề xuất một số chủ đề dạy học STEM chương dòng điện không đổi.
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 dịng điện khơng đổi, 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 chương dịng điện
khơng đổi mà theo tơi là phù hợp trong q trình dạy học tại trường phổ thơng.
3.2.1. Đề xuất xây dựng một số chủ đề STEM cơ bản chương 2 “Dịng điện
khơng đổi” Vật lý 11
Trong q trình triển khai, tôi đã đề xuất 7 chủ đề như sau:
TT
1

Chủ đề thực tiễn
Pin điện hóa sáng tạo

Kiến thức, kỹ năng mơn Vật lý có
liên quan
Bài 7. Dịng điện khơng đổi. Nguồn
điện – Vật lý 11

7


2

Đèn ngủ từ cổng sạc điện Bài 18: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của
thoại, loa đài
điốt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của
Tranzio – Vật lý 11, Bài 16 Truyền tải
điện năng, máy biến áp – Vật lý 12

3
Máy bắt muỗi sáng tạo
Bài 9- Vật lý 11
4
Các hệ thống điều khiển bằng Từ bài 7 đến bài 10 chương 2 - Vật lý
dòng điện với nguồn pin
11
5
Máy hạ áp AC 220V xuống Bài 18. Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của
DC 12V không dùng biến áp
điốt bán dẫn- Vật lý 11, Bài 6. Tụ điện
6
Chế tạo mạch tụ khuếch đại Bài 6. Tụ điện - Vật lý 11
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 thông. 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.
3.2.2. Đề xuất xây dựng một số chủ đề STEM mở rộng chương dịng điện
khơng đổi Vật lý 11 THPT
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 5 chủ đề như sau:
TT

1

Chủ đề thực tiễn

Kiến thức, kỹ năng Vật lý liên
quan
Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ
chứa R.
Dòng điện trong chất bán dẫn,
Định luật bảo tồn và chuyển hóa
năng lượng.

Các thiết bị cảnh báo, bảo vệ, điều
khiển bằng điện
2
Chế tạo các thiết bị dùng pin năng
lượng mặt Trời: ô tô đồ chơi năng
lượng mặt trời, bếp năng lượng mặt
trời
3
Đèn cảm ứng tự động mở, tắt
Công nghệ cảm ứng chuyển động.
4
Xe ô tô điều khiển bằng công tắc đảo Mạch điện một chiều mắc song
chiều
song, định luật Ơm cho tồn
mạch, chuyển hóa năng lượng
5
Phanh điện từ - an tồn giao thơng
Dịng điện Fu-cơ, định luật Lenxơ, lực từ, từ 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

8


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.
4. Tổ chức dạy học một số chủ đề STEM chương dòng điện không đổi Vật
lý 11 THPT
Trong 12 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 quá trình tổ chức dạy học, tôi 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.
Vì số trang của SKKN có hạn nên trong SKKN này tơi lựa chọn giới thiệu và
xin được trình bày cụ thể quá trình tổ chức dạy học 2 chủ đề STEM với các hình
thức dạy học như đã nói trên như sau.
4.1. 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 chúng 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 7Dịng 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 IVbài 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”.
4.1.1. 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…. 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, ngoài những vật liệu, hóa chất trình bày như trong SGK, GV hướng
dẫn để HS suy nghĩ xem trong thực tế còn 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, ngồi 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
9


trong việc giúp HS rèn luyện tư duy khoa học, kính thích trí tị mị, khám phá,
sáng tạo của các em.
4.1.2. 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, yêu thích, say mê khoa

học, có ý thức bảo vệ mơi 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.
4.1.3. Kiến thức STEM trong chủ đề
Tên
Khoa học
Công nghệ
sản
(S)
(T)
phẩm
Pin điện Vật lý: Dịng điện Thiết kế bản vẽ kĩ
hóa
khơng đổi. Nguồnthuật, sử dụng các
điện; Dòng điện trongnguyên vật liệu dễ
chất điện phân.
tìm, an tồn thực
Hóa học: Sự điện ly,phẩm: chanh, khế
q trình oxi hóa- khửchua, 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.

4.1.4. 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.

4.1.5. 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
Hoạt động của HS
GV tổ chức cho đại diện các nhóm
Đại diện các nhóm HS báo cáo
10


HS báo cáo, thảo luận kết quả thực hiện nội dung được giao về nhà qua bài
nhiệm vụ về nhà: tìm hiểu, nghiên cứu về thuyết trình powerpoint về các
cấu tạo, ngun lí hoạt động cơng dụng nguồn điện một chiều như pin và

của các nguồn điện một chiều như pin và acquy.
acquy thuộc tiểu mục 1. Pin điện hóa
Các nhóm cịn lại phản biện,
(mục V- Pin và Acquy - bài 7 SGK Vật thảo luận và ghi chép nhận xét của
lý 11).
GV.
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 2: Đề xuất các phương án chế tạo pin điện hóa
GV đặt vấn đề:
- - Các nguồn điện một chiều được sửdụng rộng rãi trong thực tế gồm pin điệnhóa (thực chất gồm hai cực có bản chấtkhác nhau được ngâm trong dung dịch
chất điện phân như axit, bazo, muối…)
và acquy (nguồn điện hóa học hoạt độngdựa trên phản ứng thuận nghịch). Trongđó pin điện hóa là một nguồn điện gầngũi 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 - Giải quyết vấn đề: HS thảo luận, huy
11


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 thanh kim loại khác1.

nhau về bản chất? Giống nhau được
khơng? Ta có thể thay chanh bằng các
loại quả khác khơng?

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. Không chỉ
chanh mà các loại hoa quả khác như
khoai tây, táo, cam… 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.
2. + Thiết kế bản vẽ chế tạo “pin chanh”.
+ Yêu cầu các nhóm tiến hành hoạt- + HS tiến hành làm “Pin chanh”:
động, lập quy trình chế tạo pin chanh.
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liêụ
Bước 2: Cắm thanh sắt và thanh nhôm
vào các quả chanh sao cho 2 thanh
này tách rời, không 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- - Dùng kiến thức về thống kê toán
12


-

-

-

chanh với số lượng khác nhau.
học làm pin chanh với số lượng
- Tổ chức phân cơng các nhóm làm thí 02 quả, 04 quả, 06 quả. Từ đó tính
tốn được số lượng chanh phù
nghiệm với pin khoai tây và pin khế.
- Nhận xét độ sáng đèn led đối với từng hợp với mục đích sử dụng.
loại pin. Theo dõi thời gian đèn led sáng. - - Tiến hành làm “ pin khoai tây”
* GV nhấn mạnh cho HS những vấn đề: - - Tiến hành làm “ pin khế”.
+ Độ sáng đèn led giảm dần từ “pin- - Quan sát, nhận xét độ sáng của

chanh”, “pin khế”, “pin khoai tây”, chứng đèn led đối với từng loại pin.
tỏ độ sáng của đèn tỉ lệ với hàm lượng axittrong 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.
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 lớp 11 thực
hiện
13


4.2. 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
4.2.1. 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 toàn 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....
4.2.2. 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 12V 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.
4.2.3. Kiến thức STEM trong chủ đề
Tên sản
phẩm

Khoa học
(S)

Máy
bắt Vật lý: Mạch
muỗi
điện một chiều
mắc nối tiếp, bộ
nguồn pin mắc
nối tiếp.
Sinh học: Tập
tính ưa sáng
lạnh của muỗi
4.2.4. Chuẩn bị

Công nghệ
(T)
Thiết kế bản vẽ
kĩ thuật. Biết sử
dụng các dụng
cụ máy khoan,
mỏ hàn, đèn led,
quạt hút.

Kỹ thuật
(E)
Quy
trình
lắp
ráp
máy
bắt
muỗi

Tốn học
(M)
Đo
được
kích thước
hộp
nhựa
cần cắt.

14


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

4.2.5. 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 + HS thảo luận trả lời các
muỗi phát triển rất dễ gây ra bệnh sốt xuất phương án diệt muỗi: Phun
huyết. Hãy tìm biện pháp diệt muỗi góp phần thuốc diệt muỗi, diệt lăng
khống chế dịch bệnh sốt xuất huyết?
quăng, sử dụng máy bắt

+ GV phân tích cho HS các ưu điểm, nhược muỗi.
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
+ HS thảo luận theo nhóm vẽ sơ
máy bắt muỗi sáng tạo.
đồ mạch điện có motor, cánh
quạt, đèn led, cơng tắc và pin.
Giao nhiệm vụ: Từ các vật liệu dễ tìm:
motor, cánh quạt, đèn led, pin, hộp
+ Thiết kế bản vẽ máy bắt muỗi.
nhựa…hãy thiết kế phương án chế tạo
+ Tổ chức cho đại diện các nhóm
máy bắt muỗi.
HS trình bày bản vẽ chế tạo máy
+ GV và các nhóm thống nhất phương
bắt muỗi.
án thiết kế máy bắt muỗi phù hợp với
dụng cụ, vật liệu sẵn có.
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.

15

- 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 ngoài mắc vào nguồn điện một chiều (pin). Lắp
phần đáy hộp với phần đầu (hình 12).
Bước 5: 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 học sịnh đang lắp ráp và vận hành máy bắt muỗi
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.

16


+ 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.

5. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Để đánh giá kết quả học tập sau khi tổ chức dạy học các chủ đề STEM tôi
chọn 4 lớp khối 11 để tiến hành thực nghiệm với 2 lớp đối chứng 11B1,11B4 và
2 lớp thực nghiệm 11B2, 11B3 có trình độ học lực tương đương nhau.
Sau khi sử dụng đề tài vào thực nghiệm giảng dạy, chúng tôi tiến hành khảo
sát HS qua một bài kiểm tra 15 phút. Nội dung của bài kiểm tra kiến thức các bài
từ bài 7- bài 9 thuộc chương trình SGK Vật lý 11 (có phụ lục kèm theo) tơi thu
được kết quả như sau:
Bảng khảo sát kết quả học tập của HS sau thực nghiệm
Lớp đối chứng
Lớp 11B1

Lớp thực nghiệm

Lớp 11B4

Lớp 11B2

Lớp 11B3

Điểm

Số
lượng

(em)

Tỉ lệ Số
(%)
lượng
(em)

Tỉ lệ Số
(%)
lượng
(em)

Tỉ lệ Số
Tỉ lệ
(%)
lượng (%)
(em)

0-5

0

0,0

1

2,3

0

0,0

0

0,0

5-6

4

8,7

7

15,9

0

0,0

0

0,0

6–7

20

43,5

16

36,4

3

6,3

3

7,3

7–8

18

39,1

18

40,9

16

33,3

16

39,0

8–9

4

8,7

2

4,5

25

52,1

20

48,8

9 - 10

0

0,0

0

0

4

8,3

2

4,9

Tổng

46

100

44

100

48

100

41

100

Qua quan sát quá trình học tập của HS ở các tiết học thực nghiệm và đối
chứng, kết quả của bài kiểm tra 15 phút, tôi nhận thấy việc dạy học các bài học
phần điện học Vật lý 11 theo định hướng STEM có hiệu quả hơn hẳn so với tiết
dạy thông thường về điểm số học tập, chất lượng và khơng khí giờ học.
*Kết quả điều tra thái độ, hứng thú học tập của học sinh
Để khảo sát điều tra sự tác động của sáng kiến tới thái độ và hứng thú học

tập của học sinh khi sử dụng phương pháp STEM vào bài giảng, tơi có phát
phiếu điều tra (phần phụ lục) cho học sinh ở 4 lớp tôi được phân công giảng dạy
là 11B1(46hs), 11B2(48hs), 11B3(41hs), 11B4(44hs). Tổng số học sinh khảo sát
179 học sinh.
Kết quả thu được:
17


Với câu hỏi 1: có 147/179 đạt 82,1% học sinh cho biết thích việc giáo
viên dạy theo chủ đề STEM
Với câu hỏi 2: có 167/179 đạt 93,3% học sinh cho biết trong tiết học sử
dụng STEM thì việc tiếp thu và ghi nhớ kiến thức của các em là tốt hơn.
Với câu hỏi 3: có 175/179 đạt 97,7% học sinh cho biết trong tiết học sử
dụng STEM thì các em hào hứng và tập trung hơn.
Với câu hỏi 4: có 146/179 đạt 81,5% học sinh mong muốn giáo viên tiếp
tục dạy học theo chủ đề STEM vào các tiết học trong thời gian tới.
Với câu hỏi 5: có 130/179 đạt 72,8% học sinh cho biết trong tiết học sử
dụng phương pháp STEM làm các em u thích mơn học hơn.
6. Một số kết quả đạt được khi tổ chức dạy học các chủ đề STEM chương
dịng điện khơng đổi Vật lý 11 tại trường phổ thông
Sau khi đề xuất xây dựng được 12 chủ đề dạy học STEM chương dòng điện
khơng đổi Vật lý 11 THPT, 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 Yên Định 2 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: 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, 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.

18


III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Ý nghĩa của đề tài
Cung cấp một số cơ sở lý luận cơ bản về giáo dục STEM, cách thức 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 trường THPT
Yên Định 2 , từ đó tìm hiểu đặc điểm tình hình HS để thấy được tính cấp thiết
của đề tài.
Việc đề xuất được 12 chủ đề dạy học STEM chương dòng điện khơng đổi
Vật lý 11. Trong đó có 7 chủ đề STEM cơ bản có thể áp dụng trực tiếp để dạy

học một số bài học chương “Dịng điện khơng đổi” SGK Vật lý 11 hiện hành
giúp HS tiếp cận các kiến thức lý thuyết kỹ thuật vốn trừu tượng, khơ khan trở
nên dễ hiểu, gần gũi bởi q trình trải nghiệm được thực hành trên các sản
phẩm. Đặc biệt với 05 chủ đề STEM mở rộng giúp HS bước đầu sáng tạo và tiếp
cận gần hơn với khoa học, công nghệ, khơi nguồn cho niềm đam mê khoa học
cho các nhà sáng chế trẻ.
Mặc dù đề tài đang triển khai ở mức độ dạy học các môn khoa học theo
phương thức STEM, những chủ đề STEM được đề xuất và thực hiện cịn ở góc
độ đơn giản, các sản phẩm HS tạo ra có thể khơng hồn tồn mới nhưng có tính
mới với HS nên bước đầu đã tạo ra sự thay đổi về cách học, lối tư duy, nhận
thức của HS về bộ mơn Vật lý nói riêng và các mơn Khoa học tự nhiên nói
chung.
Các chủ đề STEM phần điện học được xây dựng để tổ chức dạy học môn Vật
lý mang lại những hiệu quả nhất định. Những kiến thức về kỹ thuật máy móc
hay điện từ… được cho là “khó hiểu”, “khó nhớ”, “khó hình dung” được minh
họa bằng các ví dụ thực tế trở nên dễ nắm bắt, và song song với việc học kiến
thức mới, HS có điều kiện tham gia vào các hoạt động thực hành để có được trải
nghiệm sáng tạo trong thực tế, từ đó sẽ hiểu sâu hơn, nhớ lâu hơn những kiến
thức đã học.
Sau khi thực hiện đề tài này nhiều sản phẩm đã được HS chế tạo bằng sự
sáng tạo của mình, để phục vụ những nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống. Chính
những việc làm này đã bồi dưỡng cho các em ý thức tự học, tự tìm tịi, sáng chế,
đây là một trong những mục tiêu quan trọng trong dạy học mà giáo dục đang
hướng tới.
Với những kết quả đem lại khi thực hiện đề tài này đã cho tôi thấy rằng việc
dạy học Vật lý theo định hướng STEM trong giai đoạn hiện nay là rất cần thiết
và phù hợp, bằng trình độ và sự tâm huyết đối với nghề tôi tin rằng mọi GV đều
có thể thực hiện được hình thức dạy học Vật lý này một cách có hiệu quả vì chỉ
với hình thức giáo dục STEM, mơn Vật lý mới thể hiện được những đặc thù
riêng biệt của nó là một môn khoa học thực nghiệm.

19


2. Một số kiến nghị và đề xuất
Để đưa giáo dục STEM vào trường học và tổ chức dạy học STEM có hiệu quả
nhằm thực hiện được những mục tiêu của GDPT, tôi đề xuất một số ý kiến sau:
Đối với nhà trường: Liên kết với các cơ sở giáo dục chuyên nghiệp, trường
ĐH-CĐ, dạy nghề tìm kiếm nguồn tài trợ về CSVC, chia sẻ các cơ hội, kinh
nghiệm trong việc triển khai giáo dục STEM. Tạo điều kiện cho HS được tham
gia trải nghiệm nhiều hơn với các hình thức ngoại khóa, câu lạc bộ, thăm quan
học tập để HS có được những kiến thức, kinh nghiệm thực tế, tiệp cận với sự
tiên tiến của KHKT, công nghệ, trên cơ sở đó phát huy tính sáng tạo, khai thác
tối đa các phẩm chất, năng lực của con người trong thời đại công nghệ 4.0. Ưu
tiên xét điểm vào lớp chun, chọn với các HS có thành tích cao trong giáo dục
STEM.
Đối với giáo viên: Cần không ngừng học tập, nâng cao trình độ chun mơn,
ln ý thức được cần phải đổi mới dạy học để đáp ứng được yêu cầu đổi mới
của chương trình GDPT đã đưa ra.
Đối với HS: Ln có thói quen vận dụng các kiến thức, kỹ năng của môn học
vào thực tiễn cuộc sống. Khai thác, sử dụng cơng nghệ thơng tin thành thạo, có
hiệu quả để tìm kiến nhiều nguồn tài liệu phục vụ trong học tập các mơn học nói
chung, đặc biệt là các môn học STEM. Đồng thời cần rèn luyện các kỹ năng cần
thiết trong quá trình học tập như làm việc nhóm, giải quyết các vấn đề …để phát
huy khả năng của mình trong học tập cũng như trong đời sống thực tiễn.
Trên đây là những kinh nghiệm đúc rút được của tôi trong việc áp dụng dạy
học các chủ đề STEM ở trường THPT Yên Định 2 trong thời gian qua. Việc áp
dụng đề tài thực sự đã mang lại những hiệu quả rất thiết thực, thổi một luồng gió
mới trong dạy học của nhà trường khi áp đưa giáo dục STEM vào giảng dạy,
góp phần tích cực vào phong trào đổi mới trong dạy và học hiện nay trong nhà

trường.
Đề tài này có thể sử dụng để tiếp tục thử nghiệm, rút kinh nghiệm ở các
trường THPT nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Rất mong được các ý kiến
đóng góp, chia sẻ các thầy cơ, đồng nghiệp và bạn đọc quan tâm để chúng tơi
hồn thiện đề tài.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 16 tháng 5 năm 2021
Tôi xin can đoan sáng kiến trên là do tôi
viết không sao chép của người khác.
Người viết

Đới Văn Tuấn

20


21


1.
2.
3.
4.

5.

6.

IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO
Chuẩn kiến thức kĩ năng vật lí 11 cơ bản.
Sách giáo khoa vật lí 11 cơ bản.
Bộ GD-ĐT (2019) – Tài liệu tập huấn cán bộ, quản lý, giáo viên về xây dựng
chủ đề giáo dục STEM.
TS. Nguyễn Thanh Nga, TS. Phùng Việt Hải, Ths. Hoàng Phước Muội –
Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho HS trung học cơ sở và trung
học phổ thơng – NXB ĐH sư phạm TP Hồ Chí Minh 2018
Nguyễn Sỹ Nam, Đào Ngọc Chính, Phan Thị Bích Lợi – Một số vấn đề về
giáo dục STEM trong nhà trường phổ thơng đáp ứng chương trình giáo dục
phổ thơng mới – Tạp chí GD, Số đặc biệt tháng 9/2018, tr 25-29
Nguyễn Mậu Đức, Đinh Thị Ngoan- Thiết kế chủ đề “ Pin chanh” theo định
hướng giáo dục STEM – Tạp chí GD, Số đặc biệt tháng 4/2019, tr 214-221

22


Phụ lục 01

PHỤ LỤC
PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN HS

Các em HS thân mến!
- STEM là cách viết tắt lấy chữ in hoa đầu tiên trong tiếng Anh của các từ: Science
(Khoa học), Technology(Cơng nghệ), Engineering(Kỹ thuật), Maths(Tốn học).
- Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và
kỹ năng cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, kỹ thuật và công nghệ.Các kiến
thức này phải được tích hợp lồng ghép bổ trợ cho nhau giúp HS không chỉ hiểu về
nguyên lý mà cịn có thể tạo ra những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
- Trong thời đại Cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay, tốc độ phát triển của khoa học công nghệ ngày một tăng lượng tri thức khoa học được sản sinh với tốc độ ngày càng

cao, cơ cấu nghề nghiệp trong xã hội thay đổi lớn …đòi hỏi con người có đủ năng lực
để thích ứng. Vì vậy việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý
nghĩa phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông.
Phiếu điều tra này thực hiện nhằm đánh giá mức độ cần thiết của việc dạy học một
số chủ đề môn Vật lý theo định hướng giáo dục STEM. Sự đóng góp ý kiến nghiêm
túc của các em là căn cứ thiết thực giúp nội dung đề tài nghiên cứu của tác giả mang
tính khách quan và có ý nghĩa thực tế.
Mong các em HS vui lịng cho biết ý kiến, quan điểm của mình về một số vấn đề dưới
đây bằng cách điền dấu (X) vào ơ lựa chọn.
I. THƠNG TIN CÁ NHÂN
1. Trường: …………………………………… Lớp:………………
II. CÁC VẤN ĐỀ THAM KHẢO Ý KIẾN
1. Em có thích trong tiết học vật lí, khi giảng bài thầy sử dụng phương pháp
STEM trong dạy học khơng?
Rất thích
Bình thường
Khơng thích
2. Trong tiết học vật lí, so với tiết học thơng thường thì tiết học sử dụng STEM
khi thầy giảng bài, em thấy việc tiếp thu và ghi nhớ các kiến thức của bài học:
Hiệu quả rõ rệt
Bình thường
Khơng hiệu quả
3. Trong tiết học khi thầy giảng bài có sử dụng STEM so với tiết học chỉ giảng
bài bình thường thì sự hào hứng và tập trung của em là:
Hào hứng hơn
Bình thường
Khơng thích dùng STEM
4. Trong thời gian tới em có muốn khi giảng bài thầy sử dụng phương pháp
STEM khơng?
Tiếp tục duy trì

Tùy giáo viên
Khơng tiếp tục
5. Việc sử dụng STEM vào dạy học có làm em yêu thích mơn Vật lí hơn khơng?
Có
Bình Thường
Khơng

Phụ lục 02
23


ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT – VẬT LÝ 11
Câu 1. Hai điện cực kim loại trong pin điện hoá phải
A. Có cùng kích thước
B. Là hai kim loại khác nhau về bản chất hố học
C. Có cùng khối lượng
D. Có cùng bản chất
Câu 2. Hai cực của pin điện hoá được ngâm trong chất điện phân là dung dịch
A. Muối

B. Axit

C. Bazơ

D. Một trong các dung dịch trên

Câu 3. Trong nguồn điện hố học (pin, acquy) có sự chuyển hố từ
A. Cơ năng thành điện năng

B. Nội năng thành điện năng

C. Hoá năng thành điện năng

D. Quan năng thành điện năng

Câu 4. Công của lực lạ làm dịch chuyển điện lượng 4C từ cực âm đến cực
dương bên trong nguồn điện là 24J. Suất điện động của nguồn là:
A. 6V

B. 96V

C. 12V

D. 9,6V

Câu 5: Cho một mạch điện gồm một pin 1,5 V có điện trở trong 0,5Ω0,5Ω nối
với mạch ngồi là một điện trở 2,5Ω2,5Ω. Cường độ dịng điện trong toàn mạch
là:
A. 3 A

B. 0,6 A

C. 0,5 A

D. 2 A

Câu 6: Cho một mạch điện gồm hai pin có suất điện động và điện trở trong mỗi
pin là 1,5V−0,5Ω1,5V−0,5Ω mắc nối tiếp theo kiểu đối xứng rồi nối với mạch
ngồi là một điện trở 2Ω2Ω. Cường độ dịng điện trong toàn mạch là:
A. 3 A.

B. 0,6 A.

C. 1 A.

D. 2 A.

Câu 7: Một đoạn mạch gồm một pin 9 V, điện trở mạch ngồi 4Ω4Ω, cường độ
dịng điện trên toàn mạch là 2 A. Điện trở trong của nguồn là:
A.0,5Ω.

B.4,5Ω

C.1Ω.

D.2Ω

Câu 8: Trong một mạch kín mà điện trở ngồi là 10 Ω, điện trở trong là 1 Ω có
dịng điện 2 A. Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn và suất điện động của
nguồn là:
A. 10 V và 12 V

B. 20 V và 22 V.

C. 10 V và 2 V.

D. 2,5 V và 0,5 V.

Câu 9: Cho 3 điện trở giống nhau cùng giá trị 8 Ω, hai điện trở mắc song song
và cụm đó mắc nối tiếp với điện trở còn lại. Đoạn mạch này được nối với nguồn

có điện trở trong 2 Ω thì hiệu điện thế hai cực nguồn là 12 V. Cường độ dòng
điện trong mạch và suất điện động của mạch khi đó là:
A. 1 A và 14 V. B. 0,5 A và 13 V.

C. 0,5 A và 14 V. D. 1 A và 13 V.

24