Tổ chức dạy học STEM chủ đề từ trường - lực từ - động cơ điện vật lí 11 THPT

Bài viết Tổ chức dạy học STEM chủ đề từ trường - lực từ - động cơ điện vật lí 11 THPT trình bày khái niệm về dạy học STEM, các đặc trưng cơ bản của dạy học STEM và các bước để tổ chức một bài học/chủ đề STEM, từ đó vận dụng vào tổ chức dạy học STEM một bài cụ thể về chủ đề Từ trường - Lực từ - Động cơ điện của chương trình Vật lí lớp 11 hiện nay để tạo ra sản phẩm là Máy hút bụi cầm tay mini.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổ chức dạy học STEM chủ đề từ trường - lực từ - động cơ điện vật lí 11 THPT TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ TỪ TRƯỜNG - LỰC TỪ - ĐỘNG CƠ ĐIỆN VẬT LÍ 11 THPT Nguyễn Thị Vân Sa1 Tóm tắt: Trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, STEM (Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, và Toán học) là động lực mạnh mẽ cho sự phát triển của nhiều quốc gia. Giống như hầu hết các quốc gia trên thế giới, Việt Nam đang đầu tư vào STEM giáo dục để tạo ra lực lượng lao động có chất lượng cao hơn. Dạy học theo định hướng STEM giúp học sinh học một cách hứng thú hơn, học tập qua trải nghiệm, lí thuyết gắn với thực hành, nâng cao khả năng tự giải quyết vấn đề, phát triển tư duy sáng tạo, thẩm mĩ, góp phần giúp HS định hướng nghề nghiệp trong tương lai. Bài báo chủ yếu trình bày khái niệm về dạy học STEM, các đặc trưng cơ bản của dạy học STEM và các bước để tổ chức một bài học/chủ đề STEM, từ đó vận dụng vào tổ chức dạy học STEM một bài cụ thể về chủ đề Từ trường - Lực từ - Động cơ điện của chương trình Vật lí lớp 11 hiện nay để tạo ra sản phẩm là Máy hút bụi cầm tay mini. Từ khóa: STEM, chủ đề Từ trường - Lực từ - Động cơ điện. 1. Mở đầu Việc dạy học STEM đã không còn quá xa lạ đối với những người làm giáo dục ở Việt Nam, ai cũng nhận thức rõ được cần phải đẩy mạnh áp dụng dạy học STEM vào các môn học để phần nào đó gắn liền việc học lí thuyết với thực tiễn cuộc sống. Do đó, đối với các giáo viên, những người trực tiếp dạy học cho HS, luôn đi tìm các chủ đề STEM hay, phù hợp để HS có thể được tiếp cận các nội dung STEM hay nhất. Chính vì vậy, việc xây dựng các chủ đề dạy học STEM trong dạy học Vật lí ở trường THPT là vấn đề cần thiết và có ý nghĩa. Bài báo này chủ yếu đưa ra một ví dụ cụ thể về việc tổ chức dạy học STEM chủ đề về Từ trường - Lực từ - Động cơ điện để các giáo viên có thể tham khảo và vận dụng vào thực tế dạy học. 2. Nội dung 2.1. Khái niệm dạy học STEM STEM là thuật ngữ viết tắt từ bốn từ tiếng Anh: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Bản chất của dạy học STEM là dạy học liên môn, giúp cho người học thấy được sự liên kết, bổ trợ cho nhau giữa các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Đồng thời, dạy học STEM còn mang ý nghĩa là sự liên hệ giữa các kiến thức lí thuyết được học với những vấn đề thực tiễn, giúp người học có thể tạo ra các sản phẩm được ứng dụng trong đời sống hằng ngày. Trong đó, với kĩ năng khoa học, sau khi học sinh được trang bị kiến thức lí thuyết 1. Thạc sĩ, Trường Đại học Quảng Nam NGUYỄN THỊ VÂN SA về các môn khoa học thì điều quan trọng nhất là học sinh có khả năng liên kết các kiến thức này để thực hành và sử dụng chúng vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong thực tế (Nguyễn Thị Nga, 2018). Với kĩ năng công nghệ, học sinh có khả năng sử dụng, quản lí, hiểu biết và truy cập được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến những hệ thống phức tạp như mạng internet, máy móc (Nguyễn Thị Nga, 2018). Với kĩ năng kĩ thuật, học sinh được trang bị kĩ năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm ra nó. Vấn đề này đòi hỏi học sinh phải có khả năng tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kĩ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình. Ngoài ra học sinh còn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kĩ thuật (Nguyễn Thị Nga, 2018). Và cuối cùng, kĩ năng toán học là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Học sinh có kĩ năng toán học sẽ có khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các khái niệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày (Nguyễn Thị Nga, 2018). 2.2. Các đặc trưng của dạy học STEM 2.2.1. Cách tiếp cận liên môn, liên ngành Chúng ta nên lưu ý “liên ngành” khác với “đa ngành”. Mặc dù cũng là có nhiều ngành, nhiều lĩnh vực như “liên ngành” thể hiện sự kết nối và bổ trợ lẫn nhau trong các ngành. Do vậy, nếu một chương trình học, một trường học chỉ có nhiều môn, nhiều giáo viên dạy các ngành khác nhau mà không có sự kết nối và bổ trợ lẫn nhau thì chưa được gọi là giáo dục STEM. 2.2.2. Các bài học được lồng ghép với thế giới thực Một trong các đặc điểm rất quan trọng của bài học STEM đó là việc lồng ghép các bài học vào thế giới thực. Rào cản giữa lí thuyết và thực hành bị xóa bỏ. Do vậy, các chương trình giáo dục STEM nhất thiết phải hướng đến các hoạt động thực hành và vận dụng kiến thức để tạo ra sản phẩm hoặc giải quyết các vấn đề của thực tế cuộc sống. Các tình huống hoặc các vấn đề thực tiễn được nêu ra có liên quan đến các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường cần được có những giải pháp và nỗ lực thực hiện. Ví dụ: khi học về sự tuần hoàn của nước trên trái đất thì học sinh không chỉ học kiến thức về địa lí, khoa học, sinh học mà còn học cách suy nghĩ thiết kế và đề xuất các ý tưởng giúp tái tạo sử dụng nguồn nước hiệu quả. 2.2.3. Kết nối từ trường học, cộng đồng đến các tổ chức toàn cầu Ngày nay, với cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, thế giới đã trở nên “nhỏ” hơn rất nhiều. Do vậy, quá trình giáo dục STEM không chỉ hướng đến vấn đề cụ thể của địa phương mà phải đặt trong mối liên hệ với bối cảnh kinh tế toàn cầu và các xu hướng chung của thế giới. Những vấn đề thực tiễn không những gắn với cá nhân học sinh, với 113 TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ TỪ TRƯỜNG - LỰC TỪ - ĐỘNG CƠ ĐIỆN... thực tiễn địa phương mà còn là các vấn đề toàn cầu. Ví dụ: biến đổi khí hậu, năng lượng xanh… 2.2.4. Hướng đến phát triển kĩ năng của thế kỷ 21 Các chương trình học STEM đều tạo cơ hội để học sinh rèn luyện và p ...