DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MÔ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG THPT THÔNG QUA MÔN VẬT LÍ (CHỦ ĐỀ CỤ THỂ NGUỒN ĐIỆN. GHÉP NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ, HIỆN TƯỢNG QUANG PHÁT QUANG, TIA LAZE VÀ ỨNG DỤNG) (ĐHSP HÀ NỘI)

D Ạ Y H Ọ C T Í C H H Ợ P T H E O

M Ô H Ì N H S T E M

vectorstock.com/28062424

Ths Nguyễn Thanh Tú

eBook Collection

DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MÔ HÌNH STEM Ở

TRƯỜNG THPT THÔNG QUA MÔN VẬT LÍ (CHỦ ĐỀ

CỤ THỂ: NGUỒN ĐIỆN. GHÉP NGUỒN ĐIỆN

THÀNH BỘ, HIỆN TƯỢNG QUANG PHÁT QUANG,

TIA LAZE VÀ ỨNG DỤNG) (ĐHSP HÀ NỘI)

WORD VERSION | 2021 EDITION

ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL

TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo

Phát triển kênh bởi

Ths Nguyễn Thanh Tú

Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật :

Nguyen Thanh Tu Group

Hỗ trợ trực tuyến

Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon

Mobi/Zalo 0905779594

123

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ QUY TRÌNH DẠY HỌC TÍCH HỢP

THEO MÔ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

THÔNG QUA MÔN VẬT LÍ

3.1. Những yêu cầu chung khi thiết kế quy trình dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí

3.1.1. Đảm bảo mục tiêu giáo dục phổ thông và xu hướng đổi mới giáo dục

Để đảm bảo mục tiêu giáo dục phổ thông được quy định tại điều 27 Luật

Giáo dục 2005: Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp cho học sinh phát triển

toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ bản, phát triển

năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt

Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm của công dân; chuẩn bị cho

học sinh tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo

vệ Tổ quốc. Giáo dục trung học phổ thông nhằm giúp học sinh củng cố và phát triển

những kết quả của giáo dục trung học cơ sở, hoàn thiện học vấn phổ thông và có

những hiểu biết thông thường về kỹ thuật và hướng nghiệp, có điều kiện phát huy

năng lực cá nhân để lựa chọn hướng phát triển, tiếp tục học đại học, cao đẳng, trung

cấp, học nghề hoặc đi vào cuộc sống lao động.

Dạy học tích hợp theo mô hình STEM đặt học sinh trước những vấn đề thực

tiễn cần giải quyết, đòi hỏi học sinh phải tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học và

vận dụng kiến thức để thiết kế và thực hiện giải quyết vấn đề. Trong mỗi bài học

STEM sẽ đề cập và giao cho học sinh giải quyết một hoặc một số vấn đề tương đối

trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức đã có và tìm tòi, chiếm lĩnh kiến

thức mới để sử dụng. Quá trình đó đòi hỏi học sinh phải thực hiện theo" quy trình

khoa học" (để chiếm lĩnh kiến thức mới) và "quy trình kĩ thuật" để vận dụng, sử

dụng kiến thức đó vào việc thiết kế và thực hiện giải quyết vấn đề. Đây chính là sự

tiếp cận liên môn trong dạy học tích hợp theo STEM [4]

Để đảm bảo mục tiêu của giáo dục phổ thông mới được nêu cụ thể trong

thông tư số 32/2018/TT – BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018: nâng cao chất

lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lí tưởng, truyền thống, đạo đức lối

124

sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào

thực tiễn, hình thành và phát triển cho học sinh trung học phổ thông những năng

lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực thẩm mỹ, năng lực

thể chất, năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác, năng lực tính toán, năng lực công

nghệ thông tin.

Khi xây dựng bài học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông

qua môn Vật lí cần quan tâm tính toàn diện, cân đối giữa các mặt giáo dục: Giáo

dục tri thức với giáo dục kỹ năng và giáo dục ý thức, thái độ, quan tâm tới phát triển

những kĩ năng có tính chất nền tảng cho HS, làm cơ sở ban đầu cho định hướng

nghề nghiệp và sự phát triển sau này. Cần tạo điều kiện để HS được hoạt động.

Phương pháp dạy học tích cực hóa, hướng vào người học, HS được học tập, hoạt

động chủ động, độc lập, tự giác chiếm lĩnh tri thức, phát huy năng lực bản thân các

em là xu hướng dạy học đổi mới. Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường

THPT thông qua môn Vật lí phải nhằm tích cực hóa quá trình học tập của học sinh

và phù hợp với yêu cầu của xã hội đối với giáo dục trong giai đoạn hiện nay.

3.1.2. Đảm bảo bám sát những nguyên tắc lí luận, yêu cầu và kĩ thuật về dạy học

tương tác, dạy học hợp tác

Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí

có những đặc điểm và nguyên tắc sự phạm rõ ràng. HS sẽ phát huy hết năng lực và

khả năng bản thân một cách hiệu quả nếu việc học của các em được tổ chức đúng

bản chất, nguyên tắc và đặc điểm đó. Vì thế khi xây dựng dạy học tích hợp theo mô

hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí cần nắm được đặc điểm và tuân

thủ đúng các nguyên tắc, yêu cầu và kĩ thuật của dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí mới có thể giúp đỡ GV tổ chức tốt

việc dạy học, giúp HS chiếm lĩnh, ứng dụng có hiệu quả nội dung học tập trong nhà

trường, góp phần nâng cao kết quả học tập và chất lượng giáo dục toàn diện ở

trường THPT trên địa bàn nghiên cứu.

3.1.3. Đảm bảo tính hệ thống, tính khoa học


phải được thiết kế một cách logic, khoa học, thống nhất, thuận tiện, dễ thực hiện với

125

cả GV và HS, phù hợp với cơ sở vật chất hiện có trong nhà trường. Các thành tố

trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí

liên kết và được sắp xếp theo trình tự hợp lí, theo sát sự phát triển về khả năng nhận

thức, tư duy, sáng tạo của HS

3.1.4. Đảm bảo phù hợp với thực tiễn dạy học ở trường THPT trên địa bàn nghiên cứu

Xây dựng dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua

môn Vật lí cần quan tâm đến khả năng của đội ngũ giáo viên, đội ngũ cán bộ quản

lí, cơ sở vật chất, sự đầu tư của các nhà trường cũng như khả năng tiếp thu của HS

và những yêu cầu của xã hội với chất lượng giáo dục. Dạy học tích hợp theo mô

hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí phải đảm bảo đa phần đội ngũ

GV hiện nay có thể vận dụng một cách linh hoạt phù hợp với cơ sở vật chất và môn

học của từng nhà trường.

3.1.5. Đảm bảo phù hợp đặc điểm học sinh THPT trong giai đoạn hiện nay

Nếu tổ chức dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua

môn Vật lí phù hợp sẽ tạo ra được khả năng tiếp thu lĩnh hội tri thức khoa học, khả

năng ứng dụng công nghệ thông tin. Vấn đề nghiên cứu, thảo luận, áp dụng phải đảm

bảo thiết thực có tính ứng dụng thực tiễn cao trong cuộc sống, giải quyết được các vấn

đề gặp trong cuộc sống. Tránh tình huống xa lạ không có tính thực tiễn, không phù hợp

với kiến thức, kỹ năng hiện có của HS. Xây dựng các bài dạy học tích hợp theo mô

hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí sao cho mọi HS đều có điều kiện tự

do bày tỏ ý kiến cá nhân, thể hiện các nét riêng biệt đặc thù riêng cho HS, phát triển

khả năng cá nhân của từng em và khả năng liên kết hoạt động nhóm giữa các em.

3.1.6. Đảm bảo phù hợp với định hướng phát triển giáo dục hiện nay

Trong xu thế phát triển năng lực tự học tự sáng tạo, năng lực vận dụng kiến

thức đã học giải quyết các vấn đề thực tiễn. Thì dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí phải theo hướng mở để có thể vận

dụng một cách linh hoạt, phù hợp với nhu cầu của thời đại, của giáo dục, của nhà

trường trong bước chuyển biến sang thời đại công nghệ 4.0. Điều đó có nghĩa GV

phải vận dụng linh hoạt, mềm mại tùy theo từng nội dung từng môn học, từng bài

học, từng chuyên đề cụ thể.

126

3.2. Thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT

thông qua môn Vật lí

3.2.1. Nguyên tắc thiết kế

3.2.1.1. Nguyên tắc logic và tối ưu

Nguyên tắc này đòi hỏi khi thiết kế dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí phải xác lập rõ các nội dung kiến thức liên quan có

thể từ hai hay nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ, toán học, năng lượng, chuyển từ

tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực hoạt động một cách phù hợp. Đặc biệt các nội

dung kiến thức có tính ứng dụng cao trong cuộc sống đáp ứng được yêu cầu của xã hội.

Xác định và kết nối các thành tố của dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí sao cho hợp lý, rõ ràng, tường minh, những liện

hệ thực tiến phải đảm bảo tính logic khoa học, hạn chế chồng chéo thừa, thiếu.

Nguyên tắc logic cũng đòi hỏi dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí phải có tính toàn vẹn, mang tính hệ thống, có

tính định hướng rõ ràng và có thể linh hoạt điều chỉnh trên cơ sở tính hệ thống cơ

bản của nó.

3.2.1.2. Nguyên tắc thích ứng và hỗ trợ dạy học tập tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí

Nguyên tắc này có ý nghĩa trung tâm. Dạy học tích hợp theo mô hình STEM

ở trường THPT thông qua môn Vật lí cốt để thích ứng với bản chất của dạy học tích

hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí và hỗ trợ HS học tập

hiệu quả hơn. Nếu dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua

môn Vật lí không đáp ứng được nguyên tắc này thì cũng xem như không có dạy học

tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí và cũng không

cần dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí.

Vì vậy các hoạt động dạy học, quản lí học tập, tổ chức hướng dẫn, giúp đỡ

HS đều phải được thiết kế sao cho hỗ trợ, thỏa mãn những nguyên tắc dạy học tích

hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí. Dạy thế nào để đảm

bảo thiết lập được, duy trì được và phải phát huy được sự phụ thuộc lẫn nhau tích

cực của HS trong quá trình học tập. Quản lí lớp và hỗ trợ HS phân công nhiệm vụ

127

cá nhấn và nhóm học tập và hợp tác cùng thực hiện nhiệm vụ học tập. Tạo điều kiện

gì để giúp HS học hỏi, tiếp thu, sử dụng các kĩ năng cộng tác….

3.2.1.3. Nguyên tắc tích cực hóa, tăng cường trải nghiệm và hoạt động của học sinh

Nguyên tắc này đòi hỏi dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường

THPT thông qua môn Vật lí phải thực sự tạo nên môi trường và tích cực hóa hoạt

động của HS qua môi trường học tập mà tích cực hóa hoạt động học tập, phát huy

năng lực cá nhân ở cả các lĩnh vực Công nghệ, năng lượng, toán học và khoa học

thông qua các hoạt động trải nghiệm, tìm hiểu, nghiên cứu của các em qua giao tiếp

và hoạt động một cách tự nguyện theo cá nhân và theo nhóm hoạt động.

Nhân tố cốt lõi của môi trường và quan hệ hợp tác là các giá trị được hướng

vào phát triển những kiến thức khoa học, công nghệ, toán học, năng lực bên cạnh

kiến thức khoa học còn phát triển đức tính nhân văn, văn hóa học tập và chia sẻ,

tính khoan dung, ý chí và nỗ lực cá nhân cùng với ý thức và hành vi tập thể.

3.2.1.4. Nguyên tắc tương tác và tham gia của học sinh


cần đảm bảo phát huy được năng lực khoa học, năng lực thực hành, năng lực bản

thân và sự tương tác giữa cá nhân HS giữa cá nhân học sinh với công nghệ hiện đại,

giữa cá nhân HS với GV và với mọi người trong suốt quá trình học tập. Bản chất

của dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí là

không một chiều mà là tương tác, tiếp thu lĩnh hội chủ động sáng tạo và vận dụng

kiến thức đã học vào giải quyết những tình huống thực tiễn của cuộc sống. Những

thử thách cho những khác biệt cá nhân. Nhờ tương tác trong quá trình học tập học

sinh có nhiều cớ hội tiếp thu lĩnh hội tri thức mới, có định hướng và có những cách

giải quyết các vấn đề của cuộc sống.

Nguyên tắc phụ thuộc lẫn nhau tích cực trong dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí bắt buộc dạy học tích hợp theo mô

hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí phải đảm bảo môi trường tham

gia, không HS nào đứng ngoài cuộc và lạc lõng trong học tập. Vì vậy trong thiết kế

dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí cần lưu

ý đưa ra những định hướng về phương pháp, nội dung, biện pháp, kỹ thuật dạy học

128

có tính chất tham gia, sử dụng nhiều phương pháp, kỹ thuật dạy học tích cực để học

sinh hứng thú và đam mê trong các hoạt động học tập.

3.2.2. Kỹ thuật thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường

THPT thông qua môn Vật lí

3.2.2.1. Phân tích chương trình môn học

Bước này nhằm xác định nội dung học tập phù hợp với nội dung dạy học

môn Vật lí ở trường THPT, thiết kế mục tiêu học tập, yêu cầu học tập trong dạy

học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí, xác định

các phương tiện và các học liệu đáp ứng mục tiêu và nội dung học tập phù hợp,

dự kiến các hình thức tổ chức học tập bao gồm qui mô, địa điểm, không gian,

cảnh quan và thời gian.

Tương ứng với các nội dung học tập cần xác định các nhiệm vụ học tập và

tương ứng với các nhiệm vụ học tập phải xác định từng nhiệm vụ cụ thể của cá nhân

và của nhóm học tập. GV phải luôn đóng vai trò là người tổ chức hướng dẫn, quản

lí, giúp đỡ học sinh trong quá trình thực hiện.

3.2.2.2. Nghiên cứu học sinh và điều kiện dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở


Quan sát và đo nghiệm để hiểu rõ các phong cách học tập, học lực và những

đặc điểm cá nhân của HS. Đó là căn cứ cơ bản để gợi ý HS ghép nhóm học tập,

phân công nhiệm vụ và thực hiện vai trò tư vấn, giám sát HS khi tiến hành học tập,

luôn tư vấn giúp đỡ khi học sinh gặp khó khăn trong quá tình hoạt động.

Nghiên cứu các điều kiện học tập trong dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí là căn cứ lựa chọn hình thức hoạt

động, phương tiện kỹ thuật và học liệu phù hợp với từng đối tượng cụ thể.

3.2.2.3. Thiết kế các hoạt động của học sinh và giáo viên trong dạy học tích hợp

theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí

Tổ chức các nội dung học tập dưới dạng hoạt động, với nhiều phương án

hoạt động của HS. Các hình thức hoạt động thích hợp với dạy học tích hợp theo mô

hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí thường sử dụng hỗn hợp các

phương pháp dạy học tích cực như dạy học dự án, thảo luận, simina, nghiên cứu

trường hợp điển hình, giải quyết vấn đề, nghiên cứu bài học và các chiến lược phát

triển giá trị.

129

Các hoạt động của học sinh phải đồng thời đảm bảo 2 loại yêu cầu sau:

- Thích hợp với các nguyên tắc dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí, phải là những hoạt động để phát huy năng lực

của học sinh, năng lực cá nhân, năng lực hợp tác trong dạy học

- Tạo cơ hội để HS trực tiếp thực hành, trải nghiệm các hoạt động khác nhau

bao gồm: (1. Hoạt động tìm hòi thông tin, sự kiện, bằng chứng, số liệu, lập luận….);

(2. Xử lí kết quả đã tìm được phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, tổng hợp

hóa,….); (3. Áp dụng những kế quả xử lý, mang những công thức, quy tắc, định lí,

định luật…, kiến thức khoa học để giải quyết các vấn đề thực tiễn của cuộc sống);

(4. Phát triển các kết quả áp dụng rộng hơn để thực hiện những nhiệm vụ tiếp theo,

đặc biệt là giải quyết được các tình huống trong thực tiễn học tập); (5. Đánh giá tất

cả các quá tình và kết quả làm việc đã trải qua và rút kinh nghiệm).

Tương ứng với các nguyên tắc dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí và các hoạt động của HS, cần xác định các

nhiệm vụ hoạt động của GV, hoạt động của GV căn bản mang tính tổ chức hỗ trợ,

quản lí, điều chỉnh, tư vấn, không làm thay HS trong quá trình dạy học. Đây chính

là thiết kế phương pháp dạy học của GV.

3.2.2.4. Thiết kế môi trường dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT


Đó là tổ chức các yếu tố môi trường như qui mô và thành phần nhóm, các

yếu tố vật lí, các quan hệ giao tiếp, các nội quy nghiên cứu học tập, ngôn ngữ và qui

tắc hành vi, các tình huống dạy học, liên hệ giữa các tình huống đó với nhau và với

tâm lí chung của nhóm, của lớp. Việc thiết kế các môi trường học tập trong dạy học

tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí luôn gắn với

những ứng dụng thực tiễn của xã hội trong giai đoạn hiện nay.

3.2.2.5. Xác định các biện pháp và kỹ thuật phản hồi, giám sát, đánh giá và điều

chỉnh học tập trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua

môn Vật lí

Ngay cả mảng này cũng tập trung vào HS. Những chuẩn bị như thế nào cần

được cụ thể hóa thông báo cho HS để các em chuẩn bị và tiến hành. GV chỉ can

thiệp khi các nhóm hoặc cá nhân gặp khó khăn trong quá trình thực hiện. GV luôn

130

quan sát và tiếp cận thông tin phản hồi từ HS trong quá trình dạy học tích hợp theo

mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí.

3.3. Nội dung và qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường


GV giữ vai trò giúp đỡ, hướng dẫn, tổ chức, điều khiển hoạt động học của HS,

khởi xướng các mối quan hệ hợp tác GV - HS, HS - HS, làm cho chúng vận động và

tác động qua lại lẫn nhau trong một hoạt động chung. Đây là nhiệm vụ quan trọng

quyết định hiệu quả của quá trình hoạt động trong dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí. Để thực hiện tốt các nhiệm vụ này, GV

phải bằng những hình thức và chiến lược tổ chức hoạt động linh hoạt khơi dậy tiềm

tàng sáng tạo và tích cực hợp tác của mỗi HS, mỗi nhóm HS

3.3.1. Xác định mục tiêu dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT


Tất cả các môn học trong chương trình giáo dục phổ thông thuộc các lĩnh

vực khác nhau nhưng đều cùng nhiệm vụ chung nhất là phát huy năng lực của học

sinh. Mỗi phân môn gồm nhiều chủ đề, nhiều bài học tùy từng môn học mà GV phải tổ

chức cho HS học một cách phù hợp và hiệu quả. Mục tiêu học tập là sự cụ thể hóa mục

tiêu của môn học tại một thời điểm nhất định của quá trình dạy học. Mục tiêu bài học là

kết quả cuối cùng mà HS cần đạt tới sau khi kết thúc chủ đề học tập hay bài học. Xác

định đúng mục tiêu có nghĩa là định hướng đúng cho hoạt động của HS và GV trong

giờ học. GV cần phải xác định rõ mục tiêu, nội dung, đặc điểm môn học, quan tâm đến

sự chi phối nhất định của nó đối với việc sử dụng các phương pháp dạy học cũng như

những kĩ thuật cụ thể trong quá trình tổ chức dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí.

Để xác định mục tiêu dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT

thông qua môn Vật lí, GV cần xác định mục tiêu môn học, xác định vị trí của bài

học trong chương trình và trong kế hoạch giảng dạy, xác định trình độ và đặc điểm

học sinh. Trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua

môn Vật lí, ngoài mục tiêu chiếm lĩnh tri thức cụ thể trong hoạt động học tập cần

quan tâm đến mục tiêu rèn luyện cách học và cách giao tiếp cho HS, tức là dạy cho

HS phương pháp hợp tác và tư duy hội thoại có phê phán, đặc biệt là kiến thức khoa

131

học, công nghệ, toán học, năng lượng trong dạy học Vật lí và vận dụng giải quyết

các tình huống thực tiễn.

3.3.2. Nghiên cứu đối tượng dạy học

Trong đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục hiện nay đặc biệt là chỉ thị 16

của chính phủ áp dụng cuộc cách mạng công nghệ 4.0 vào giáo dục thì dạy học theo

STEM ở cấp THCS và THPT được triển khai và áp dụng với mục tiêu phát huy

năng lực của học sinh nên dạy học bán sát đối tượng trở thành yêu cầu bắt buộc đối

với mỗi GV trong các nhà trường phải thực hiện. BGD&ĐT đã có nhiều văn bản chỉ

đạo các địa phương cũng như các nhà trường phải quán triệt tinh thần này. Vấn đề

này cũng đã trở thành chủ đề chính trong các đợt tập huấn dạy học theo chủ đề, dạy

học tích hợp .... của Bộ GD&ĐT tổ chức tập huấn cho đội ngũ giáo viên cốt cán các

tỉnh trong cả nước và được triển khai sâu rộng với các GV cả nước.

Nói một cách ngắn gọn, dạy học bán sát mục tiêu, nội dung và phát huy năng

lực của HS thì người GV phải hiểu biết sâu sắc về HS của mình để từ đó lựa chọn

những nội dung và phương pháp dạy học cho phù hợp với trình độ nhận thức, năng

lực học tập của HS. Cụ thể: GV phải hiểu được trình độ nhận thức của HS ở mức độ

nào và khả năng vận dụng các kiến thức vào thực tiễn; Tinh thần, thái độ, động cơ,

ý thức học tập ra sao? Sở trường, nguyện vọng, cá tính nổi bật của từng em là gì?

Những ưu điểm, nhược điểm của HS? Cói hiểu như vậy thì GV mới tìm được biện

pháp tác động.

* Các quy trình thực hiện theo các mô hình

* Chủ đề STEM được dạy trong một môn Vật lí ở trường THPT (hình 3.1)

Thiết lập

vấn đề

Thiết kế

phương pháp

Thu thập

thông tin

Rút ra

kết luận

Chủ đề STEM trong môn Vật lí

Hình 3.1. Chủ đề STEM được dạy trong môn Vật lí

132

Đây là mô hình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở dạng đơn giản nhất trong

dạy học Vật lí, tùy theo quy mô của chủ đề mà có thể được thiết theo thời lượng (thời

gian dạy cụ thể)

* Chủ đề STEM được dạy trong môn Vật lí và liên kết tích hợp với nhiều môn

học khác (hình 3.2)

Chủ đề STEM phức hợp

Hình 3.2. Chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn học (Chủ đề STEM phức hợp)

Chủ đề STEM dạng này bao trùm nhiều hơn một môn học. Về bản chất các môn

học sử dụng chung một vấn đề, một bối cảnh. Các GV Vật lí dạy mỗi môn học duy nhất

nhưng theo góc độ riêng trong môn Vật lí của môn mình.

* Chủ đề STEM nhiều môn phố hợp liên kết (hình 3.3)

Chủ đề STEM phối hợp liên kết

Hình 3.3. Chủ đề STEM nhiều môn học phối hợp liên kết kiến thức Vật lí với nhiều

kiến thức khác

133

Chủ đề STEM dạng này khá phức tạp, nó có sự liên kết kiến thức giữa các môn

học rất chặt chẽ (môn thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên). Các môn học vẫn tiếp cận chủ

đề dạy học theo góc độ kiến thức chuyên môn riêng của mình. Nhưng nội dung được giải

quyết trong môn học trước sẽ là tiền đề nối tiếp để dạy ở môn học sau. Các môn học phải

được phối hợp với nhau để dạy những nội dung có tính chất giống nhau. Như trên đã đề

cập, mô hình này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các môn học đảm bảo cho những gì

HS được học ở môn học này sẽ là tiền đề, điều kiện về kiến thức, kĩ năng để các em có

thể học được ở các môn tiếp theo. Thứ hai nó đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng giữa các

GV phụ trách các môn học, bất kì một sự thay đổi nào về kiến thức, về thời gian.... cũng

làm ảnh hưởng đến mô hình.

3.4. Thực nghiệm qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường


3.4.1. Khái quát về thực nghiệm

3.4.1.1. Mục đích của thực nghiệm

Thực nghiệm nhằm kiểm chứng tính khả dụng của quy trình dạy học tích hợp

theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí đã đề xuất và khẳng định

sự cần thiết phải dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT để đáp ứng

chương trình giáo dục phổ thông năm 2018. Qua đó chứng tỏ tầm quan trọng của

dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT trong hình thành và phát triển

năng lực của học sinh.

3.4.1.2. Địa điểm và đối tượng thực nghiệm

Chúng tôi tiến hành thực nghiệm tại trường THPT Phụ Dực huyện Quỳnh

Phụ tỉnh Thái Bình với đối tượng thực nghiệm là học sinh 11A1; 12A2; 12A3

trường THPT Phụ Dực huyện Quỳnh Phụ tỉnh Thái Bình

3.4.1.3. Nội dung thực nghiệm

Thực nghiệm quy trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường

THPT thông qua môn Vật lí bằng cách thiết kế và tổ chức thực hiện quy trình dạy

học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí bằng các tiết học cụ thể theo các

chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM cụ thể.

3.4.1.4. Xây dựng giáo án thực nghiệm

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và xây dựng kế hoạch thực nghiệm, để tiến

hành dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí,

134

trước hết chúng tôi tiến hành phân tích để GV hiểu rõ thế nào là dạy học tích hợp

theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí, cách tiến hành dạy một

số bài học theo chủ đề tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn

Vật lí hiệu quả với các chủ đề cụ thể:

* Vật lí 11: "Nguồn điện. Ghép nguồn điện thành bộ";

* Vật lí 12: "Hiện tượng quang phát quang"

* Vật lí 12: "Tia Laze và ứng dụng"

3.4.1.5. Phương pháp thực nghiệm

Với mục đích phản ánh đúng thực tế của thực nghiệm về dạy học tích hợp

theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí chúng tôi tập huấn,

hướng dẫn một cách chi tiết nhất cho GV thông qua các video bài giảng tích hợp

theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí

Tiến hành tổ chức thảo luận với các GV nhằm đưa ra cách thức đánh giá các

bước thực hiện dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua

môn Vật lí thông qua việc chuẩn bị tiến trình bài dạy tích hợp theo mô hình STEM

ở trường THPT thông qua môn Vật lí: Xác định chủ đề, xây dựng giáo án, phân

công nhiệm vụ cụ thể theo nhóm và cá nhân để HS chuẩn bị, thực hiện tiến trình lên

lớp dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí.

Tổng kết các ý kiến đóng góp, phản hồi từ CBQL, GV, HS để rút kinh

nghiệm và điều chính cho phù hợp với từng đối tượng HS.

3.4.1.6. Xây dựng kế hoạch thực nghiệm

Dựa vào mục đích thực nghiệm, xây dựng kế hoạch thực nghiệm như sau:

Bước 1: Chuẩn bị thực nghiệm

* Địa điểm thực nghiệm: Chúng tôi tiến hành tổ chức thực nghiệm tại

Trường THPT Phụ Dực huyện Quỳnh Phụ tỉnh Thái Bình

* Thời gian thực nghiệm: 5 tuần

* Tổ chức: Để GV và HS tiếp cận với quy trình dạy học tích hợp theo mô

hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí

* Chuẩn bị: Giáo án thực nghiệm, phương tiện, trang thiết bị

Chuẩn bị phương tiện tiến hành thực nghiệm

Tiến hành thực nghiệm

Đánh giá thực nghiệm

Tổng kết thực nghiệm

Điều chỉnh

135

3.4.1.7. Cách thức tiến hành thực nghiệm

Thực hiện cùng một chủ đề dạy học trong môn Vật lí ở trường THPT với hai

cách tiếp cận theo truyền thống và theo dạy học tích hợp theo mô hình STEM trên

hai lớp có chất lượng tương đương để so sánh, đánh giá kết quả: (1) Tiếp thu nội

dung kiến thức; (2) Kỹ năng vận dụng kiến thức (năng lực); (3) Thái độ hợp

tác trong học tập của HS thông qua hai cách tiếp cận tổ chức dạy học.

3.4.2. Tiến trình thực nghiệm

3.4.2.1. Thiết kế bài dạy thực nghiệm

Từ kinh nghiệm Quốc tế trong các tiếp cận dạy học tích hợp theo mô hình

STEM (quy trình 5E, quy trình tiếp cận theo phương pháp nghiên cứu khoa học,

quy trình tiếp cận theo lí thuyết thiết kế kĩ thuật) và từ thực tế tội dung chương trình

sách giáo khoa Vật lí phổ thông và yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông

mới sau năm 2018 chúng tôi đề xuất quy trình chung và vận dụng quy trình xây

dựng một số chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông

qua môn Vật lí gồm 5 bước cụ thể sau

1. Xây dựng chủ đề

2. Xây dựng nội dung học tập tích

hợp theo mô hình STEM

3. Thiết kế nhiệm vụ

4. Tổ chức thực hiện

5. Đánh giá

Hình 3.4. Quy trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông

qua môn Vật lí

136

Bước 1: Xây dựng chủ đề

Trên cơ sở nội dung của môn Vật lí ở trường THPT, GV nghiên cứu mục

tiêu, chuẩn kiến thức, kĩ năng của môn học đối chiếu với mục tiêu và nội dung dạy

học tích hợp theo mô hình STEM để tìm ra những điểm tương đồng. Tìm hiểu mối

quan hệ giữa nội dung học tập với dạy học tích hợp theo mô hình STEM nhất là tác

động của đối tượng học tập tới các kĩ năng dạy học theo STEM. Thông qua đó, tìm

ra các vấn đề, các thách thức trong thế giới thực có liên quan đến nội dung của môn

học và nội dung dạy học tích hợp theo mô hình STEM để từ đó xây dựng thành các

chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí.

* Xây dựng chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông

qua môn Vật lí. Về quy trình xác định chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí trên thế giới và ở Việt Nam chưa có nhiều công trình

đề cập tới nội dung này. Hiện nay trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM, đây là

vấn đề khó khăn nhất đòi hỏi cần phải nghiên cứu và đề xuất một phương pháp luận.

Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu và thực tiễn chúng tôi đề xuất quy trình xác định chủ đề

dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí.

Lựa chọn nội dung cụ thể

trong môn học

Kết nối với những sản phẩn, ứng

dụng cụ thể trong thực tiễn

Phân tích ứng dụng Vât lí vào thực tiễn

Chỉ ra các kiến thức liên quan trong các

môn học thuộc lĩnh vực STEM

Hình thành chủ đề, nội dung

dạy học

Hình 3.5. Quy trình xây dựng chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở


137

* Lựa chọn nội dung cụ thể trong môn Vật lí

Nội dung cụ thể trong môn Vật lí được lựa chọn để dạy học tích hợp theo mô

hình STEM ở trường THPT có thể là một nhóm bài, một chương hay một phần.

Việc lựa chọn này để đảm bảo rằng nhóm kiến thức sẽ được áp dụng để giải quyết

những vấn đề thực tiễn phù hợp với từng đối tượng HS và phù hợp với điều kiện cơ

sở vật chất dạy học. Bởi không phải nội dung nào, bài nào khi dạy học tích hợp theo

mô hình STEM cũng hiệu quả hay phù hợp.

* Kết nối với những sản phẩm, ứng dụng cụ thể trong thực tiễn

Với nội dung đã lựa chọn GV nghiên cứu và xem xét những kiến thức từ nội

dung đó đã được ứng dụng trong thực tiễn như thế nào. Những biểu kiện của kiến

thức đó trong thực tiễn cuộc sống. Kiến thức đó đã được ứng dụng vào thiết bị gì?

sản phẩm gì? Lĩnh vực nào... Đây chính là cơ sở hình thành ý tưởng cho bài học

tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí.

* Phân tích ứng dụng vào thực tiễn

GV thực hiện phân tích ứng dụng đề tìm hiểu các quy trình, giai đoạn và các

kiến thức được sử dụng để tạo ra ứng dụng/ sản phẩm. Đây là cơ sở để GV xây

dựng những hoạt động, nhiệm vụ học tập trong bài học sao cho đảm bảo tính vừa

sức với HS. Xác định rõ những thách thức mà HS sẽ phải giải quyết.

* Chỉ ra các kiến thức liên quan trong các mô học thuộc lĩnh vực STEM

GV xem xét những kiến thức đóng góp cho việc tạo ra các ứng dụng trên

thuộc các lĩnh vực nào đặc biệt là với các môn học thuộc lĩnh vực STEM. Việc chỉ

ra các kiến thức liên quan trong ứng dụng nhiều khi cần sự hợp tác với những GV

thuộc các lĩnh vực khác để đảm bảo một cái nhìn toàn diện và sâu sắc những kiến

thức đã được sử dụng và là cơ sở để lựa chọn được những kiến thức phù hợp với

chương trình học tập của HS.

* Hình thành chủ đề

Thông tin chung của chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường

THPT thông qua môn Vật lí bao gồm:

+ Tên chủ đề

138

+ Mục tiêu

+ Liên hệ chương trình

+ Những kiến thức, kĩ năng và năng lực hướng tới hình thành và phát triển


nhằm mục tiêu vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề mang tính thực tiễn. Đề

giải quyết vấn đề STEM hay thiết kế sản phẩm STEM cần vận dụng kiến thức thuộc

các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Sự tham gia về số lượng

các môn, mức độ chuyên sâu kiến thức của các môn học.

Do vậy, song song với 5 bước để xây dựng chủ đề dạy học tích hợp theo mô

hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí cần xem xét trên các góc độ: Vấn

đề thực tiễn của cuộc sống, phạm vi tác động và độ phức tạp của vấn đề

Vấn đề thực tiễn cuộc sống

- Y tế

- Tài nguyên thiên nhiên

- Môi trường

- An toàn giao thông

- Giảm thiểu nguy hiểm

Phạm vi tác động

- Cá nhân (bản thân, gia đình)

- Xã hội (Cộng đồng)

- Toàn cầu

Độ phức tạp của vấn đề STEM

- Các lĩnh vực (số lượng) thuộc

STEM tham gia vào việc giải

quyết vấn đề

- Phạm vi kiến thức (Độ sâu và

độ rộng của kiến thức) STEM để

giải quyết vấn đề

Hình 3.6. Mô hình ba chiều xem xét dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường


Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật

lí tập trung vào các vấn đề thực tiễn của đời sống xã hội, của thế giới. Trong bài

học HS được tìm hiểu các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường và tìm kiếm các

139

giải pháp cho các vấn đề trên. Do vậy, vấn đề thực tiễn cuộc sống hàng ngày là

cơ sở quan trọng để xây dựng bài học tích hợp theo mô hình STEM ở trường

THPT thông qua môn Vật lí.

* Tiêu chí cho một chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường

THPT thông qua môn Vật lí: Khi xây dựng chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí, một số câu hỏi có thể gặp phải với các

GV đó là chủ đề xây dựng có đúng tinh thần STEM hay không hay là một chủ đề

tích hợp đơn thuần. Điều gì tạo nên sự phân biệt một chủ đề dạy học tích hợp theo

mô hình STEM với các chủ đề dạy học khác. Điều đầu tiên cần phải khẳng định

trước hết một chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông

qua môn Vật lí phải là một chủ đề dạy học mang tính tích hợp. Khái niệm dạy học

tích hợp theo mô hình STEM là một khái niệm rộng nhiều tầng bậc, do vậy điều này

cũng ảnh hưởng tới việc xác định hay cách đánh giá về một chủ đề dạy học tích hợp

theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí. Chúng tôi đề xuất một

số tiêu chí nhằm xác định về một chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở


1. Chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua

môn Vật lí hướng tới các vấn đề trong thực tiễn: Vận dụng kiến thức STEM để giải

quyết vấn đề thực tiễn chính là mục tiêu của dạy học tích hợp theo mô hình STEM

ở trường THPT. Do vậy, bài học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT

thông qua môn Vật lí không phải là để giải quyết các vấn đề mang tính tưởng tượng

và xa rời thực tiễn mà nó luôn hướng đến giải quyết các vấn đề, các tình huống

trong xã hội, kinh tế, môi trường, trong cộng đồng địa phương cũng như toàn cầu.


môn Vật lí phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để

giải quyết. Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần dạy học tích hợp theo

STEM, qua đó mới phát triển được nhưng năng lực chuyên môn Vật lí liên quan.


môn Vật lí định hướng thực hành. Định hướng hành động là một đặc điểm quan

140

trọng của dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật

lí, chỉ khi định hướng thực hành trong dạy học mới đảm bảo hình thành và phát

triển năng lực cho HS. Điều này sẽ giúp HS có kiến thức từ kinh nghiệm thực hành

chứ không phải chỉ từ lí thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và

dựa vào thực hành, HS sẽ hiểu sâu về lí thuyết, định lí, định luật thông qua các hoạt

động thực tế. Chính hoạt động thực tế này sẽ giúp HS hiểu và nhớ kiến thức lâu hơn

và sâu hơn. HS sẽ được làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận

dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành và sau đó có thể truyền đạt lại kiến

thức cho người khác. Với các học này, GV không còn là người truyền đạt kiến thức

thông thường mà là người tổ chức hướng dẫn, trợ giúp.


môn Vật lí khuyến khích, kích lệ HS làm việc nhóm. Trên thực tế có những chủ đề

dạy học tích hợp theo STEM vẫn có thể triển khai cá nhân. Tuy nhiên, làm việc

nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức hợp

gắn lý thuyết với thực hành, gắn với thực tiễn. Làm việc nhóm là một kĩ năng quan

trọng trong thế kỉ 21 bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm HS sẽ đặt vào môi trường

thức đẩy các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển.

Thiết kế chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông

qua môn Vật lí:

Chủ đề 01: Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành bộ


Trên cơ sở nội dung của môn Vật lí 11 ở trường THPT, và thực tiễn dạy học

chúng tôi xây dựng Chủ đề: “Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành bộ”, chúng

tôi đã nghiên cứu mục tiêu, chuẩn kiến thức, kĩ năng của bài học “Nguồn điện.

Ghép các nguồn điện thành bộ” trong chương trình Vật lí 11 và chúng tôi tiến hành

đối chiếu với mục tiêu và nội dung dạy học tích hợp theo mô hình STEM thấy

những điểm tương đồng. Tìm hiểu mối quan hệ giữa nội dung học tập với dạy học

tích hợp theo mô hình STEM nhất là tác động của đối tượng học tập tới các kĩ năng

dạy học theo STEM. Thông chủ đề “Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành bộ”

141

học sinh có thể vận dụng kiến thức vào thực tiễn nghiên cứu các tạo ra nguồn điện

và ghép bộ nguồn trong xe đạp điện và xe máy điện mà bản thân học sinh đang sử

dụng hàng ngày dùng làm phương tiện đi lại.

* Việc xây dựng chủ đề “Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành bộ”

theo hướng dạy học tích hợp theo mô hình STEM. Về quy trình xác định chủ đề,

trên cơ sở nghiên cứu tài liệu và thực tiễn chúng tôi đề xuất quy trình xác định

chủ đề theo sơ đồ.


trong môn học

Bài nguồn điện và Bài ghép

nguồn điện thành bộ (VL11)



Các nguồn điện hóa học, nguồn điện

sạch, bộ nguồn xe đạp điện, máy điện


Ứng dụng tạo nguồn cấp điện, chạy động cơ điện,

xạc điện cho các thiết bị điện tử



Toán học – Năng lượng – Công nghệ - Khoa

học tự nhiên


dạy học

Nguồn điện. Ghép các nguồn

thành bộ

Hình 3.7. Quy trình xây dựng tên chủ đề “Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành

bộ” theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí

* Chúng tôi lựa chọn nội dung “Nguồn điện” và “Ghép các nguồn điện

thành bộ” trong môn Vật lí lớp 11

Đây là hai bài riêng trong chương trình Vật lí 11 THPT do đặc điểm chung

của hai bài đều là nguồn điện một chiều không đổi và trong thực tiễn chúng luôn

được ghép với nhau để sử dụng chạy các động cơ (như xe đạp điện, xe máy điện,

oto điện….), việc nghiên cứu chế tạo các nguồn điện đơn giản ( chế tạo pin từ quả

142

chanh, củ khoai tây, xạc điện thoại Iphone từ quả dưa hấu, nguồn điện từ cây xanh),

nguyên tắc ghép nối các nguồn điện trong các động cơ chạy bằng Pin, Acquy….,

tính toán suất điện động của bộ nguồn ghép.


Kiến thức về nguồn điện và ghép nguồn điện ta sử dụng hàng ngày trong

cuộc sống như Pin và Acquy được sử dụng rộng rãi trên các thiết bị điện, điện tử,

động cơ điện một chiều các nhà sản xuất sản xuất ra cùng một trị số để sử dụng

chúng một cách hiệu quả và có tác dụng chúng ta ghép chúng lại với nhau thông

qua cách ghép thông dụng là ghép nối tiếp ( bộ điều khiển, đèn chiếu, bộ nguồn xe

đạp điện, xe máy điện, oto điện…). Việc đo đạc tính toán số lượng nguồn điện cho

phù hợp hoặc thay thế một hoặc một số nguồn trong bộ nguồn ghép cũng được quan

tâm thông qua việc đo đạc kiểm tra.


Pin và Acquy được ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn đời sống hàng ngày đặc

biệt với sự phát triển của kinh tế và tính hiệu quả kinh tế của các động cơ điện một

chiều nên hầu như hơn 90% số lượng HS ở các trường THPT sử dụng phương tiện

đi học là xe đạp điện, và gần như 100% số gia đình sử dụng các thiết bị điện tử với

các bộ điều khiển từ xa, tuy nhiên lượng Pin và Acquy hỏng thải ra môi trường lại

vô cùng độc hại là một trong những tác nhân gây ra ung thư.

* Chỉ ra các kiến thức liên quan trong các môn học thuộc lĩnh vực STEM

Chủ đề “Nguồn điện. Ghép nguồn điện thành bộ” liên kết được các lĩnh

vực khoa học, toán học, công nghệ, năng lượng trong quá trình học của học sinh,

phù hợp với đối tượng học sinh


+ Tên chủ đề 1: “Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành bộ”

+ Mục tiêu: Giúp học sinh biết cấu tạo nguồn điện, nguồn điện hóa học, Pin

và Acquy, biết tạo ra các nguồn điện đơn giản từ ( quả chanh, củ khoai tây, nguồn

điện từ cây xanh), các đặc trưng của nguồn điện, thực hành đo suất điện động của

nguồn điện, ghép các nguồn điện thành bộ ( ghép nối tiếp, ghép song song) vận

143

dụng kiến thức toán học vào tính toán suất điện động của bộ nguồn ghép nối tiếp,

thực hành đo suất điện động của bộ nguồn nối tiếp để minh chứng giữa lý thuyết và

thực hành. Rèn luyện tư duy toán học, kĩ năng thực hành, kĩ năng khoa học, kỹ năng

sáng tạo, chế tạo các thiết bị cho năng lượng sạch thân thiện với môi trường, biết

tháo lắp, kiểm tra, vệ sinh, thay thế Pin trong điều khiển thiết bị điện tử, bộ bình

Acquy trong xe đạp điện, xe máy điện….

+ Liên hệ chương trình: Chủ đề thuộc hai bài trong chương trình Vật lí 11 –

Học kỳ 1 – Bài 7 và bài 10 trong chương trình phổ thông hiện hành. Được xây dựng

lại dạy trong tiết 10, tiết 11 của chương trình Vật lí 11 THPT hiện hành.


thông qua chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua

môn Vật lí “Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành bộ”: Kiến thức về: Nguồn

điện, cấu tạo nguồn điện, cách tạo ra các nguồn điện đơn giản trong thực tiễn, ghép

các nguồn điện nối tiếp, ghép các nguồn điện song song, ứng dụng của Pin và

Acquy trong cuộc sống, nghiên cứu bộ nguồn của thiết bị điều khiển từ xa ( điều

khiển ti vi, điều hòa….), bộ nguồn của xe đạp điện, xe máy điện chỉ ra cách ghép

của chúng mô phỏng bằng hình vẽ; biết cách tháo lắp và đo được từng bình Acquy

và bộ bình Acquy trong bộ nguồn của xe đạp điện, kiểm tra điện áp của từng bình

và của bộ nguồn. Đề xuất các giải pháp chế tạo nguồn năng lượng điện sạch thay

thế các Pin và Acquy chì thông dụng như hiện nay với mục đích bảo vệ môi trường

chống rác thải chì từ Pin và Acquy.

* Bước 2: Xây dựng nội dung chủ đề “Nguồn điện. Ghép các nguồn điện

thành bộ” theo mô hình STEM

- Căn cứ vào mục tiêu dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT

thông qua môn Vật lí, dạy học nhằm phát huy tính tích cực chủ động, sáng tạo của

học sinh, phù hợp với đặc điểm đối tượng học sinh. Bồi dưỡng phương pháp tự học,

rèn luyện kĩ năng khoa học, toán học, công nghệ, năng lượng và vận dụng kiến thức

vào thực tiễn, đem lại sự sáng tạo, niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.

- Căn cứ vào tình hình đặc điểm học sinh tại THPT tại vùng khảo sát.

144

- Căn cứ phân phối chương trình Vật lí 11 có bài 7: "Dòng điện không đổi.

Nguồn điện" và bài 10: "Ghép các nguồn điện thành bộ" có nhiều kiến thức liên

quan đến một vấn đề chung đó là các loại nguồn điện và ghép các nguồn điện. Với

mong muốn học sinh có thể thấy được sự liên quan giữa các bài học, biết dựa vào

kiến thức đã học để nghiên cứu tìm hiểu những kiến thức mới để học sinh rèn luyện

kĩ năng vận dụng kiến thức, liên hệ thực tế, truyền cho các em tình yêu khám phá

khoa học, tình yêu Vật lí, chúng tôi xây dựng chủ đề “Nguồn điện. Ghép các

nguồn điện thành bộ ” được dạy trong hai tiết giảng dạy.

+ Về nội dung kiến thức: Xây dựng kiến thức trên nội dung của bài 7 và bài

10 SGK ban cơ bản Vật lí 11 hiện hành.

+ Về thời gian thực hiện chủ đề: Thực hiện trong 2 tiết.

* MỤC TIÊU

1. Kiến thức

+ Nắm được cấu tạo của nguồn điện, hoạt động của nguồn điện và các sản

phẩm nguồn điện chế tạo thành công, biết cách ghép các nguồn điện theo các mắc

nối tiếp và mắc song song, xác định được suất điện động của nguồn ghép nối tiếp và

nguồn ghép song song.

+ Làm được các thí nghiệm đo suất điện động của nguồn, tính toán suất điện

động của bộ nguồn ghép nối tiếp, song song.

+ Mô tả được cách ghép và tính toán bằng khoa học, kiểm chứng bằng

thực nghiệm.

+ Sử dụng được đúng các thuật ngữ mới, đó là Nguồn điện và Suất điện

động của nguồn, điện trở trong của nguồn điện.

+ Dựa trên quan sát thí nghiệm, xác lập được mối quan hệ giữa suất điện

động của bộ nguồn và suất điện động của từng nguồn ghép với nhau.

+ Vận dụng kiến thức về nguồn điện để thiết kế chế tạo những nguồn điện

sạch có ích trong đời sống (nguồn điện từ quả chanh, củ khoai tây, cây xanh.....)

+ Tính hiệu quả kinh tế trong việc sản xuất chế tạo nguồn điện (Acquy xe

đạp điện, xe máy điện)

145

2. Kĩ năng

+ Kỹ năng quan sát mô phỏng hoạt động của nguồn điện

+ Kỹ năng nắm vững cách sử dụng và sử dụng thành thạo dụng cụ thí

nghiệm (đồng hồ vạn năng, nguồn điện đơn giản, Acquy)

+ Kỹ năng tiến hành làm thí nghiệm và an toàn khi làm thí nghiệm

+ Kỹ năng tính toán suất điện động của nguồn và kiểm chứng thực tế

+ Kỹ năng sáng tạo trong thiết kế chế tạo các loại nguồn điện đơn giản

+ Kỹ năng làm việc nhóm hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình hoạt động nhóm

+ Kỹ năng tổng hợp và thuyết trình các báo cáo khi trình bày

3. Thái độ

+ Nghiêm túc, trung thực, tự giác, tích cực trong quá trình làm thí nghiệm và

trong học tập.

+ Ham học hỏi, yêu thích khám phá khoa học, yêu thích Vật lí.

+ Ý thức bảo vệ môi trường, nghiên cứu năng lượng mới, năng lượng sạch

ứng dụng vào thực tiễn của đời sống hàng ngày.

4. Năng lực của học sinh

- Năng lực giao tiếp, làm việc nhóm

- Năng lực thực thành: Kỹ năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, kỹ năng

chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm, kỹ năng tiến hành thí nghiệm và kỹ năng xử lý kết quả

thí nghiệm

- Năng lực tự nghiên cứu, tự giác theo dõi học tập, chủ động lĩnh hội chiếm

lĩnh kiến thức, chủ động vận dụng kiến thức đã học vào thực hành và vào thực tiễn

của đời sống hàng ngày

- Năng lực quản lý hoạt động nhóm, đôn đốc nhắc nhở, thảo luận, sáng tạo

các ý tưởng mới và giải quyết các bài toán trong thực tiễn đời sống có liên quan đến

kiến thức bài học

- Năng lực tính toán, và ứng dụng công nghệ thông tin trong quá trình

học tập

146

* Bước 3: Thiết kế nhiệm vụ dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT chủ đề “Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành bộ”

* CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

+ Chuẩn bị giáo án, thiết bị thí nghiệm, đồng hồ đo vạn năng, phiếu học tập,

các yêu cầu nhiệm vụ học tập của học sinh chuẩn bị ở nhà.

2. Đối với mỗi nhóm học sinh

+ 3 quả chanh tươi, 3 củ khoai tây, chai giấm ăn.....

+ Dây đồng, dây nhôm, dây thiếc....

+ 3 Acquy xe đạp điện 12 V

+ Các nhiệm vụ học tập đã được giao từ trước

3. Gợi ý ứng dụng CNTT

+ 1 đoạn phim ngắn về sự tăng nhanh lượng xe đạp điện, máy điện được HS

sử dụng hiện nay

+ Một số video về bãi thải các Acquy, than chì và sự ảnh hưởng đến môi trường

+ Máy tính, máy chiếu đa năng, loa, giáo án Powerpoint.

* Bước 4: Tổ chức thực hiện dạy học tích hợp chủ đề “Nguồn điện. Ghép

các nguồn điện thành bộ” theo mô hình STEM ở trường THPT

Việc tổ chức thực hiện được cụ thể hóa theo các hoạt động được tiến hành

trên lớp với các hoạt động chính trong quá trình tổ chức dạy học được tóm tắt và cụ

thế hóa trong giáo án dạy học:

* Hoạt động 1: (5 phút) Ổn định lớp, đặt vấn đề về sự tăng nhanh của động

cơ điện 1 chiều

- Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số

- Giới thiệu video về mô phỏng sự tăng nhanh của các động cơ điện một

chiều, rác thải pin chì và bình acquy

* Hoạt động 2: (15 phút) Tìm hiểu về nguồn điện 1 chiều (Pin và Acquy)

Cấu tạo, hoạt động, quan sát các loại Pin và Acquy trong thực tế đã và đang

được sử dụng phổ biến hiện nay

147

* Hoạt động 3: (15 phút) Tạo và đo suất điện động của một số nguồn điện

đơn giản

Chế tạo các nguồn điện đơn giản từ quả chanh và củ khoai tây và tiến hành

đo suất điện động của nguồn điện đơn giản đã tạo ra

* Hoạt động 4: (30 phút) Ghép nguồn thành bộ. Thực nghiệm ghép nối tiếp

Tìm hiểu cách ghép các bộ nguồn ( ghép nối tiếp và ghép song song, ghép xung

đối) và thực nghiệm kế quả lí thuyết trong cách ghép nối tiếp

* Hoạt động 5: (10 phút) Lợi ích của việc ghép nguồn thành bộ

Nghiên cứu, suy nghĩ xem tại sao người ta lại sản xuất đồng loạt một loại Pin

và Acquy để trong quá trình sử dụng lại ghép chúng lại với nhau?

* Hoạt động 6: (10 phút) Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà

Củng cố, vận dụng bài tập củng cố và nhận nhiệm vụ về nhà

* Bước 5: Đánh giá kết quả dạy học tích hợp theo mô hình STEM chủ đề

“Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành bộ”

Chúng tôi tiến hành đánh giá kết quả học tập của học sinh theo 4 cấp độ :

Nhận biết ( nhận biết các kiến thức đã học), thông hiểu, vận dụng và vận dụng

cao thông qua các câu hỏi trắc nghiệm để đánh giá khả năng vận dụng kiến thức

của học sinh.

Giáo án tổ chức dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT chủ

đề “Nguồn điện. Ghép các nguồn điện thành bộ”

A – MỤC TIÊU

1. Kiến thức

+ Nắm được cấu tạo của nguồn điện, hoạt động của nguồn điện và các sản

phẩm nguồn điện chế tạo thành công, biết cách ghép các nguồn điện theo các mắc

nối tiếp và mắc song song, xác định được suất điện động của nguồn ghép nối tiếp và

nguồn ghép song song

+ Làm được các thí nghiệm đo suất điện động của nguồn, tính toán suất điện

động của bộ nguồn ghép nối tiếp, song song.

148

+ Mô tả được cách ghép và tính toán bằng khoa học, kiểm chứng bằng

thực nghiệm.

+ Sử dụng được đúng các thuật ngữ mới, đó là Nguồn điện và Suất điện

động của nguồn, điện trở trong của nguồn điện.

+ Dựa trên quan sát thí nghiệm, xác lập được mối quan hệ giữa suất điện

động của bộ nguồn và suất điện động của từng nguồn ghép với nhau.

+ Vận dụng kiến thức về nguồn điện để thiết kế chế tạo những nguồn điện

sạch có ích trong đời sống (nguồn điện từ quả chanh, củ khoai tây, cây xanh.....)

+ Tính hiệu quả kinh tế trong việc sản xuất chế tạo nguồn điện (Acquy xe

đạp điện, xe máy điện)

2. Kĩ năng

+ Kỹ năng quan sát mô phỏng hoạt động của nguồn điện

+ Kỹ năng nắm vững cách sử dụng và sử dụng thành thạo dụng cụ thí

nghiệm (đồng hồ vạn năng, nguồn điện đơn giản, Acquy)

+ Kỹ năng tiến hành làm thí nghiệm và an toàn khi làm thí nghiệm

+ Kỹ năng tính toán suất điện động của nguồn và kiểm chứng thực tế

+ Kỹ năng sáng tạo trong thiết kế chế tạo các loại nguồn điện đơn giản



3. Thái độ


trong học tập.







149


thí nghiệm







- Năng lực tính toán, và ứng dụng công nghệ thông tin trong quá trình học tập

B – CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

+ Chuẩn bị giáo án, thiết bị thí nghiệm, đồng hồ đo vạn năng, phiếu học tập,

các yêu cầu nhiệm vụ học tập của học sinh chuẩn bị ở nhà.


+ 3 quả chanh tươi, 3 củ khoai tây, chai giấm ăn.....

+ Dây đồng, dây nhôm, dây thiếc....

+ 3 Acquy xe đạp điện 12 V



+ 1 đoạn phim ngắn về sự tăng nhanh lượng xe đạp điện, máy điện được HS

sử dụng hiện nay

+ Một số video về bãi thải các Acquy, than chì và sự ảnh hưởng đến môi trường

+ Máy tính, máy chiếu đa năng, loa, giáo án Powerpoint.

C – NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG

* Hoạt động 1: (5 phút) Ổn định lớp, đặt vấn đề về sự tăng nhanh của

động cơ điện 1 chiều


- Giới thiệu video về mô phỏng sự tăng nhanh của các động cơ điện một

chiều, rác thải pin chì và bình acquy

150

* Hoạt động 2: (15 phút) Tìm hiểu về nguồn điện 1 chiều (Pin và Acquy)

Hoạt động của HS

- Trình bày về nguồn điện không đổi,

nguồn điện 1 chiều và các nguồn điện

trong thực tế!

- Theo dõi đại diện các nhóm trình bày

để nhận xét, bổ sung.

Sự trợ giúp của GV

C1: Yêu cầu đại diện các nhóm trình bày

về nguồn điện không đổi?

C2: Yêu cầu HS theo dõi và nhận xét.

* Hoạt động 3: (15 phút) Tạo và đo suất điện động của một số nguồn

điện đơn giản


- Theo dõi GV hướng dẫn chế tạo nguồn

điện đơn giản từ quả chanh và từ củ

khoai tây.

- Theo dõi GV hướng dẫn cách sử dụng

đồng hồ vạn năng để đo suất điện động

của nguồn.


C1: Hướng dẫn HS tạo ra một số nguồn

điện đơn giản từ quả chanh, củ khoai

tây, hướng dẫn HS sử dụng đồng hồ vạn

năng để đo suất điện động của nguồn

vừa tạo.

- Các nhóm hoạt động chế tạo nguồn

điện đơn giản từ quả chanh, củ khoai tây

- Dùng đồng hồ vạn năng để đo suất điện

động của nguồn vừa tạo.

- Ghi lại tiến trình tạo nguồn điện đơn

giản và giá trị của suất điện động tương

ứng

- Đại diện các nhóm trình bày kết quả

của nhóm mình.

C2: Yêu cầu các nhóm chế tạo các

nguồn điện đơn giản từ quả chanh, củ

khoai tây; dùng đồng hồ vạn năng đo

suất điện động của nguồn vừa tạo ra

C3: Yêu cầu đại diện các nhóm báo cáo

kết quả

C4: Yêu cầu HS theo dõi đại diện các

nhóm trình bày và đặt câu hỏi nếu có?

151

GV: Giới thiệu một số nguồn điện có thể

tạo ra từ cây xanh, năng lượng mặt trời,

năng lượng gió... (cho HS xem video

hướng dẫn)

* Hoạt động 4: (30 phút) Ghép nguồn thành bộ. Thực nghiệm ghép nối tiếp


- Quan sát điều khiển từ xa, theo dõi

video

- Mô phỏng cách mắc các pin và Acquy

trong điều khiển từ xa, trong xe đạp

điện, xe máy điện

- Các nhóm tìm hiểu về cách ghép nguồn

nối tiếp: (Cách mắc, đặc điểm, suất điện

động của bộ nguồn; điện trở trong của

bộ nguồn)

- Đại diện các nhóm lên trình bày về

ghép nguồn nối tiếp.

- Theo dõi, lắng nghe và bổ sung cho đại

diện các nhóm.


GV: Đặt vấn đề (cho HS quan sát cách

ghép pin trong điều khiển từ xa; theo dõi

video về cách ghép pin trong điều khiển

từ xa, cách ghép Acquy trong xe đạp

điện, xe máy điện) và mô phỏng cách

ghép

C1: Yêu cầu HS tìm hiểu cách ghép nối

tiếp các nguồn điện? Và đại diện các

nhóm lên trình bày.

Yêu cầu HS theo dõi lắng nghe và nhận

xét bổ sung.


song song: (Cách mắc, đặc điểm, suất

điện động của bộ nguồn; điện trở trong

của bộ nguồn)


ghép nguồn song song.


diện các nhóm.

C2: Yêu cầu HS tìm hiểu cách ghép song

song các nguồn điện? Và đại diện các

nhóm lên trình bày.


xét bổ sung.

152




hỗn hợp: (Cách mắc, đặc điểm, suất điện

động của bộ nguồn; điện trở trong của

bộ nguồn)


ghép nguồn hỗn hợp.


diện các nhóm.

- Theo dõi, lắng nghe hướng dẫn của GV

về thực hành kiểm nghiệm bộ nguồn

ghép nối tiếp, và song song các Acquy

12V

- Mỗi nhóm chuẩn bị 3 Acquy loại 12V

tháo từ xe đạp điện, xe máy điện, dây

nối, đồng hồ vạn năng.

- Các nhóm tiến hành ghép theo sơ đồ và

tiến hành đo suất điện động của mỗi

nguồn và của bộ nguồn

- Đại diện các nhóm báo cáo kết quả

thực nghiệm

C3: Yêu cầu HS tìm hiểu cách ghép hỗn

hợp các nguồn điện


xét bổ sung.

C4: Hướng dẫn các nhóm thực hành với

cách ghép nối tiếp, song song các Acquy

12 V tháo từ xe đạp điện, xe máy điện.

Lưu ý về an toàn với nguồn điện khi

thực hành.

C5: Yêu cầu các nhóm chuẩn bị các

dụng cụ thực nghiệm và tiến hành thực

nghiệm kiểm nghiệm kết quả lý thuyết.

- Quan sát các nhóm làm thí nghiệm để

quản lý và giúp đỡ kịp thời.

- Yêu cầu đại diện các nhóm báo cáo kết

quả thực nghiệm.

* Hoạt động 5: (10 phút) Lợi ích của việc ghép nguồn thành bộ


- HS theo dõi bộ nguồn trong xe đạp

điện và xe máy điện


C1: Yêu cầu HS quan sát và nhận xét về

cách ghép các nguồn điện trong xe đạp

điện và xe máy điện

153

- Đại diện các nhóm chỉ ra cách ghép

các nguồn điện thành bộ trong bộ nguồn

của xe Xmen và 133s

- Các nhóm thảo luận tìm câu trả lời C2

của GV.

- Đại diện các nhóm trả lời C2

- HS theo dõi câu trả lời của bạn và bổ sung.

- Yêu cầu HS theo dõi nhận xét, đóng

ghóp ý kiến.

C2: Chỉ ra ưu điểm và nhược điểm nếu

thay thế bộ nguồn này bằng 1 nguồn

48V (với 133S) và 60V (với Xmen)?



- HS theo dõi, lắng nghe câu hỏi của GV

- Các nhóm thảo luận cử đại diện trình

bày câu trả lời của nhóm

- Theo dõi nhận xét câu trả lời của bạn

- Ghi câu hỏi của GV để về nhà chuẩn bị


- Yêu cầu HS tóm tắt các cách mắc

nguồn điện thành bộ?

- Yêu cầu HS về tìm hiểu tác hại của rác

thải than chì, đề xuất biện pháp

- Yêu cầu HS về chế tạo pin từ cây xanh

và chỉ ra những ưu điểm, nhược điểm

của nguồn điện mình tạo ra?

- Yêu cầu HS về trả lời các câu hỏi

(1,2,3) và làm bài tập(4,5,6) trong SGK

Vật lí 11 T58

Thiết kế chủ đề dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông

qua môn Vật lí:

Chủ đề 02: Quang phát quang và ứng dụng



chúng tôi xây dựng Chủ đề: “Quang phát quang và ứng dụng”, chúng tôi đã

154

nghiên cứu mục tiêu, chuẩn kiến thức, kĩ năng của bài học “Quang phát quang và

ứng dụng” trong chương trình Vật lí 12 và chúng tôi tiến hành đối chiếu với mục

tiêu và nội dung dạy học tích hợp theo mô hình STEM thấy những điểm tương

đồng. Tìm hiểu mối quan hệ giữa nội dung học tập với dạy học tích hợp theo mô

hình STEM nhất là tác động của đối tượng học tập tới các kĩ năng dạy học theo

STEM. Thông qua chủ đề “Quang phát quang và ứng dụng” học sinh có thể vận

dụng kiến thức vào thực tiễn thiết kế các biển báo phát quang, chế tạo bột phát

quang đơn giản từ bột khoai tây.

* Việc xây dựng chủ đề “Quang phát quang và ứng dụng” theo hướng dạy

học tích hợp theo mô hình STEM. Về quy trình xác định chủ đề, trên cơ sở nghiên

cứu tài liệu và thực tiễn chúng tôi đề xuất quy trình xác định chủ đề theo sơ đồ.


trong môn học

Bài Hiện tượng quang phát

quang ( VL12)



Ánh sáng lân quang, huỳnh quang,

biển báo giao thông, vạch chỉ đường


Ứng dụng biển báo giao thông, biển báo cháy, biển

chỉ dẫn phát sáng vào ban đêm trong chung cư



Toán học – Năng lượng – Công nghệ -

Khoa học tự nhiên


dạy học

Quang phát quang và ứng

dụng

Hình 3.8. Quy trình xây dựng tên chủ đề “Quang phát quang và ứng dụng” theo mô

hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí

* Chúng tôi lựa chọn nội dung “Hiện tượng quang phát quang” trong

môn Vật lí lớp 12

Đây là bài trong chương trình học kỳ 2 Vật lí 12 THPT hiện hành các hiện

155

tượng phát quang gắn liền với cuộc sống mà học sinh tiếp xúc, gặp hàng ngày, hiện

tượng phát sáng mà không cần Pin, Acquy hay nguồn điện cung cấp và được ứng

dụng nhiều trong thực tiễn cuộc sống hàng ngày trong nhiều lĩnh vực. Các hiện

tượng quang phát quang được giải thích trên cơ sở kiến thức của phần lượng tử ánh

sáng là phần kiến thức mới trong chương trình Vật lí phổ thông mà ở các kiến thức

lớp dưới học sinh chưa được biết đến kiến thức lượng tử ánh sáng.


Kiến thức về quang phát quang gồm lân quang và huỳnh quang được ứng

dụng phổ biến trong thực tiễn là đèn huỳnh quang, các biển báo giao thông, các

vạch sơn chỉ đường, các đồ dùng trang trí phát sáng vào ban đêm, cửa thoát hiểm

trong các chung cư cao tầng, biển báo các thiết bị báo cháy….


Xuất hiện sau đèn dây tóc, đèn huỳnh quang được ứng dụng rộng rãi và phổ

biến trong cuộc sống với mục đích thắp sáng bằng bóng đèn huỳnh quang để tiết

kiệm điện năng so với đèn dây tóc và với các ưu thế vượt trội ưu việt hơn so với đèn

điện dây tóc là công suất nhỏ độ sáng lớn phát ra ánh sáng trắng. Hiện tượng lân

quang được phát sáng vạch sơn trên biển báo giao thông giúp các phương tiện giao

thông quan sát các biển báo vào ban đêm, các vạch sơn chỉ đường giúp các phương

tiện giao thông đi đúng phần đường, đúng làn đường theo đúng chỉ dẫn giao thông,

các vạch sơn trên tường theo bậc cầu thang, của thoát hiểm trong các chung cư cao

tầng sẽ phát ra ánh sáng màu xanh lục khi mất điện vào ban đêm, các biển báo trên

các thiết bị chống cháy nổ, trong một số gia đình một số đồ vật sơn chất lân quang

phát ra ánh sáng vào ban đêm, và trong trang trí, sơn trên kim đồng hồ và số đồng

hồ để theo dõi giờ trong đêm tối.


Chủ đề “Quang phát quang và ứng dụng” liên kết được các lĩnh vực khoa

học, toán học, công nghệ, năng lượng trong quá trình học của học sinh, phù hợp với

đối tượng học sinh và những ứng dụng của lân quang và huỳnh quang phong phú và

có tác dụng đáng kể trong đời sống hàng ngày. Học sinh vận dụng kiến thức của

Toán học để tính hiệu suất của quá trình phát quang và năng lượng ánh sáng huỳnh

quang; Năng lượng mới mang lại lợi ích to lớn trong cuộc sống ( bột phát lân

156

quang, cây phát quang, con đường phát quang); và kiến thức khoa học tự nhiên liên

quan đến hiện tượng quang phát quang.


+ Tên chủ đề 1: “Quang phát quang và ứng dụng”

+ Mục tiêu: Giúp học sinh nắm được hiện tượng quang phát quang gồm lân

quang và huỳnh quang, phân biệt hai hiện tượng lân quang và huỳnh quang, dựa vào

thuyết lượng tử để hiểu và vận dụng định luật Stock, giải thích cơ chế tạo ánh sáng

huỳnh quang và các ứng dụng của đèn huỳnh quang; ánh sáng lân quang và tìm hiểu

cách tạo ra cây phát quang mà các nhà khoa học trên thế giới đang nghiên cứu; tự

tạo bột lân quang từ các loại củ trong thực tiễn, nêu các lợi ích của chất lân quang

kể tên và mô phỏng các ứng dụng của lân quang trong cuộc sống theo nhóm ( trong

giao thông; trong trang trí; trong xây dựng….), chế tạo năng lượng sạch có ích trong

cuộc sống và thân thiện với môi trường ( cây phát sáng vào ban đêm)

+ Liên hệ chương trình: Chủ đề thuộc bài “Hiện tượng quang phát quang”

trong chương trình Vật lí 12 – Học kỳ 2 trong chương trình phổ thông hiện hành.

Được xây dựng lại dạy trong 1 tiết của chương trình Vật lí 12 THPT hiện hành.



môn Vật lí “ Quang phát quang và ứng dụng”: Kiến thức về: Hiện tượng quang phát

quang; Huỳnh quang; Lân quang; phân biệt lân quang và huỳnh quang; chế tạo các

bột lân quang, liệt kê và mô phỏng các ứng dụng chỉ ra các ưu điểm của huỳnh

quang (đèn huỳnh quang); liệt kê, mô phỏng các ứng dụng của lân quang trong các

lĩnh vực của cuộc sống ( trong giao thông; trên các thiết bị cứu cháy, áo lao công,

trang trí, cửa thoát hiểm trong các chung cư cao tầng, đồng hồ xem giờ vào ban

đêm, đường phát quang, cây phát quang và những lợi ích trong cuộc sống để tiết

kiệm năng lượng điện phát sáng soi sáng vào ban đêm.

* Bước 2: Xây dựng nội dung chủ đề “Quang phát quang và ứng dụng”

theo mô hình STEM


157






- Căn cứ phân phối chương trình Vật lí 12 có bài “Hiện tượng quang phát

quang” có nhiều kiến thức liên quan đến một vấn đề chung đó là các loại nguồn

điện và ghép các nguồn điện. Với mong muốn học sinh có thể thấy được sự liên

quan giữa bài học và ứng dụng trong đa lĩnh vực của cuộc sống, biết dựa vào kiến

thức đã học để nghiên cứu tìm hiểu những kiến thức mới để học sinh rèn luyện kĩ

năng vận dụng kiến thức, liên hệ thực tế, truyền cho các em tình yêu khám phá khoa

học, tình yêu Vật lí, chúng tôi xây dựng chủ đề “Quang phát quang và ứng dụng”

được dạy trong 1 tiết giảng dạy.

+ Về nội dung kiến thức: Xây dựng kiến thức trên nội dung của bài Hiện

tượng quang phát quang – Bài 32 tiết 54 SGK ban cơ bản Vật lí 12 hiện hành.


* MỤC TIÊU

1. Kiến thức

+ Hiểu được hiện tượng quang phát quang, phân biệt lân quang và huỳnh

quang, điều kiện xảy ra quang phát quang (định luật Stock)

+ Làm được các thí nghiệm về lân quang, huỳnh quang, tạo được ra các chất

phát quang đơn giản (bột phát quang từ củ khoai tây....).

+ Nêu được các ứng dụng của quang phát quang trong các lĩnh vực của đời

sống (trong giao thông, trong trang trí, trong các chung cư, tòa nhà cao tầng.... ), và

đưa ra các hình ảnh cụ thể trong từng trường hợp.

+ Tính hiệu quả kinh tế trong việc tạo ra các chất phát quang, các loại cây

phát quang và định hướng tương lai trong việc ứng dụng quang phát quang.

2. Kĩ năng

+ Kỹ năng quan sát các hiện tượng quang phát quang từ thực tiễn nêu và giải

thích các thí nghiệm và các hiện tượng trong thực tiễn.

158

+ Kỹ năng nắm vững bản chất của quang phát quang cụ thể là lân quang và

huỳnh quang, chỉ ra điểm giống và khác nhau giữa lân quang và huỳnh quang để

nghiên cứu tạo ra các chất phát quang.

+ Kỹ năng tìm hiểu về các ứng dụng của hiện tượng quang phát quang và các

nghiên cứu mới nhất về quang phát quang định hướng ứng dụng trong tương lai

+ Kỹ năng làm việc nhóm hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình hoạt động nhóm,

nghiên cứu, tìm hiểu và tạo ra các chất phát quang

+ Kỹ năng tổng hợp và thuyết trình các báo cáo khi trình bày các hiểu biết và

ứng dụng của hiện tượng quang phát quang, các vật liệu phát quang được các nhóm tạo

ra thông qua tìm hiểu các chất phát quang trong các tài liệu và trên mạng internet....

3. Thái độ

+ Nghiêm túc, trung thực, tự giác, tích cực trong học tập, trong việc thực

hiện các nhiệm vụ học tập đặc biệt là việc chỉ ra các ứng dung trong thực tiễn và

trong quá trình làm thí nghiệm, trong quá trình mô phỏng hiện tượng.


+ Ý thức nghiên cứu, ứng dụng năng lượng mới, năng lượng sạch ứng dụng

vào thực tiễn của đời sống hàng ngày. Tìm kiếm các mẫu vật thật, các mô phỏng

trực quan các video liên quan đến hiện tượng quang phát quang.





thí nghiệm








159


trường THPT chủ đề “Hiện tượng quang phát quang và ứng dụng”

*CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

+ Chuẩn bị giáo án, thiết bị thí nghiệm, các video về quang phát quang,

phiếu học tập, các yêu cầu nhiệm vụ học tập của học sinh chuẩn bị ở nhà, bài trình

chiếu và các báo cáo của các nhóm học sinh


+ Tìm hiểu về hiện tượng quang phát quang, các chất phát quang, các con vật

tự phát ra ánh sáng vào ban đêm....., ứng dụng trong từng lĩnh vực của đời sống:

+ Trong giao thông (biển báo, vạch sơn chỉ đường ban, vạch phân cách và

chỉ dẫn....)

+ Trong xây dựng (biển chỉ dẫn thiết bị báo cháy trong các chung cư, nhà

cao tầng.....; bảo bảng điện; báo chỉ đường ở cầu thang chung cư, nhà cao tầng.....)

+ Trong trang trí

+ Trong các lĩnh vực khác


+ 1 đoạn phim ngắn về các loài động vật và thực vật phát sáng vào ban đêm.

+ Một số video về đường chỉ dẫn, lối thoát hiểm, vạch chỉ đường, biển báo

giao thông phát sáng vào ban đêm

+ Một số chất phát quang, một số cây phát quang đã và đang được nghiên

cứu ứng dụng....

* Bước 4: Tổ chức thực hiện dạy học tích hợp chủ đề “Nguồn điện. Ghép

các nguồn điện thành bộ” theo mô hình STEM ở trường THPT




* Hoạt động 1: (5 phút) Ổn định lớp, đặt vấn đề về một số động thực vật

phát ra ánh sáng vào ban đêm

160


- Giới thiệu video về một số loại động vật, thực vật phát ra ánh sáng vào

ban đêm

* Hoạt động 2: (10 phút) Tìm hiểu về hiện tượng quang phát quang

Tìm hiểu về lân quang và huỳnh quang, so sánh hai hiện tượng lân quang và

huỳnh quang

* Hoạt động 3: (10 phút) Nêu các ứng dụng của hiện tượng quang phát

quang trong các lĩnh vực của đời sống

Trong từng lĩnh vực cụ thể: Trong giao thông; trong sinh hoạt; trong trang

trí; trong các lĩnh vực khác

* Hoạt động 4: (15 phút) Tạo một số chất phát quang đơn giản, thiết kế

một số ứng dụng mới của chất phát quang




“Quang phát quang và ứng dụng”

Chúng tôi tiến hành đánh giá kết quả học tập của học sinh theo 4 cấp độ :

Nhận biết ( nhận biết các kiến thức đã học), thông hiểu, vận dụng và vận dụng cao

thông qua các câu hỏi trắc nghiệm để đánh giá khả năng vận dụng kiến thức của học

sinh. Thông qua các câu hỏi trắc nghiệm và kỹ năng mô phỏng trình bày các ứng

dụng trong cuộc sống và trong sinh hoạt hàng ngày, đặc biệt lợi ích của năng lượng

mới là năng lượng lân quang phát sáng vào ban đêm


đề “Quang phát quang và ứng dụng”

II – MỤC TIÊU

1. Kiến thức

+ Hiểu được hiện tượng quang phát quang, phân biệt lân quang và huỳnh

quang, điều kiện xảy ra quang phát quang (định luật Stock)

+ Làm được các thí nghiệm về lân quang, huỳnh quang, tạo được ra các chất

phát quang đơn giản (bột phát quang từ củ khoai tây....).

161

+ Nêu được các ứng dụng của quang phát quang trong các lĩnh vực của đời

sống (trong giao thông, trong trang trí, trong các chung cư, tòa nhà cao tầng.... ), và

đưa ra các hình ảnh cụ thể trong từng trường hợp.

+ Tính hiệu quả kinh tế trong việc tạo ra các chất phát quang, các loại cây

phát quang và định hướng tương lai trong việc ứng dụng quang phát quang.

2. Kĩ năng

+ Kỹ năng quan sát các hiện tượng quang phát quang từ các thí nghiệm và

các hiện tượng trong thực tiễn.

+ Kỹ năng nắm vững bản chất của quang phát quang để nghiên cứu tạo ra

các chất phát quang.

+ Kỹ năng tìm hiểu về các ứng dụng của hiện tượng quang phát quang và các

nghiên cứu mới nhất về quang phát quang định hướng ứng dụng trong tương lai

+ Kỹ năng làm việc nhóm hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình hoạt động nhóm,

nghiên cứu, tìm hiểu và tạo ra các chất phát quang

+ Kỹ năng tổng hợp và thuyết trình các báo cáo khi trình bày các hiểu biết và

ứng dụng của hiện tượng quang phát quang, các vật liệu phát quang được các nhóm tạo

ra thông qua tìm hiểu các chất phát quang trong các tài liệu và trên mạng internet....

3. Thái độ


trong học tập.


+ Ý thức nghiên cứu, ứng dụng năng lượng mới, năng lượng sạch ứng dụng

vào thực tiễn của đời sống hàng ngày.





thí nghiệm


162







III – CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

+ Chuẩn bị giáo án, thiết bị thí nghiệm, các video về quang phát quang,

phiếu học tập, các yêu cầu nhiệm vụ học tập của học sinh chuẩn bị ở nhà.


+ Tìm hiểu về hiện tượng quang phát quang, các chất phát quang, các con vật

tự phát ra ánh sáng vào ban đêm....., ứng dụng trong từng lĩnh vực của đời sống:

+ Trong giao thông (biển báo, vạch sơn chỉ đường ban, vạch phân cách và

chỉ dẫn....)

+ Trong xây dựng (biển chỉ dẫn thiết bị báo cháy trong các chung cư, nhà

cao tầng.....; bảo bảng điện; báo chỉ đường ở cầu thang chung cư, nhà cao tầng.....)

+ Trong trang trí

+ Trong các lĩnh vực khác


+ 1 đoạn phim ngắn về các loài động vật và thực vật phát sáng vào ban đêm.

+ Một số video về đường chỉ dẫn, lối thoát hiểm, vạch chỉ đường, biển báo

giao thông phát sáng vào ban đêm

+ Một số chất phát quang, một số cây phát quang đã và đang được nghiên

cứu ứng dụng....

IV – NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG

* Hoạt động 1: (5 phút) Ổn định lớp, đặt vấn đề về một số động thực vật

phát ra ánh sáng vào ban đêm


163

ban đêm

- Giới thiệu video về một số loại động vật, thực vật phát ra ánh sáng vào

* Hoạt động 2: (10 phút) Tìm hiểu về hiện tượng quang phát quang


- Trình bày về hiện tượng quang phát

quang, phân biệt lân quang, huỳnh

quang (chất phát quang, đặc điểm)


để nhận xét, bổ sung.


C1: Yêu cầu đại diện các nhóm trình bày

về hiện tượng lân quang, huỳnh quang,

định luật Stock ?

C2: Yêu cầu HS theo dõi và nhận xét.

* Hoạt động 3: (10 phút) Nêu các ứng dụng của hiện tượng quang phát

quang trong các lĩnh vực của đời sống


- Liệt kê thông qua mô tả bằng hình ảnh

của các ứng dụng hiện tượng quang phát

quang trong các lĩnh vực của đời sống.


C1: Các nhóm lên trình bày về các ứng

dụng của hiện tượng quang phát trong

trong từng lĩnh vực của đời sống


để nhận xét bổ sung

C2: Yêu cầu HS theo dõi và nhận xét

* Hoạt động 4: (15 phút) Tạo một số chất phát quang đơn giản, thiết kế

một số ứng dụng mới của chất phát quang


- Đại diện các nhóm lên trình bày sản

phẩm của nhóm đã tìm hiểu và tạo ra các

chất phát quang đơn giản.


để tìm hiểu về cách tạo ra các chất phát

quang đơn giản

- Đại diện các nhóm lên liệt kê các


C1: Các nhóm trình bày sản phẩm đã tạo

ra cách chất phát quang đơn giản?

C2: Yêu cầu HS theo dõi nhận xét và đặt

các câu hỏi về cách chế tạo cho các

nhóm?

C3: Liệt kê một số nghiên cứu mới nhất

về chất phát quang đã và đang được

164

nghiên cứu về quang phát quang đã và

đang được nghiên cứu tạo ra mà nhóm

mình sưu tầm được; nêu những ứng

dụng vào thực tiễn trong tương lại?

nghiên cứu, nêu ứng dụng của chúng vào

thực tiễn?

C4: Yêu cầu HS theo dõi nhận xét và đặt

câu hỏi cho các nhóm về những sưu tầm

của nhóm mình




- HS theo dõi, lắng nghe câu hỏi của GV - Yêu cầu các nhóm tóm tắt thành bảng

- Các nhóm thảo luận cử đại diện trình so sánh hiện tượng lân quang - huỳnh


quang


- Ghi câu hỏi của GV để về nhà chuẩn bị - Yêu cầu HS chỉ ra các lợi ích của việc

tạo ra các loại cây phát lân quang và chất

lân quang ứng dụng trong thực tiễn



- HS theo dõi, lắng nghe câu hỏi của GV

- Các nhóm thảo luận cử đại diện trình





- Yêu cầu HS tóm tắt các cách mắc

nguồn điện thành bộ?

- Yêu cầu HS về tìm hiểu tác hại của rác

thải than chì, đề xuất biện pháp

- Yêu cầu HS về chế tạo pin từ cây xanh

và chỉ ra những ưu điểm, nhược điểm

của nguồn điện mình tạo ra?

- Yêu cầu HS về trả lời các câu hỏi

(1,2,3) và làm bài tập(4,5,6) trong SGK

Vật lí 11 T58

165

Chủ đề 03: Tia Laze và ứng dụng



chúng tôi xây dựng Chủ đề: “Tia Laze và ứng dụng”, chúng tôi đã nghiên cứu mục

tiêu, chuẩn kiến thức, kĩ năng của bài học “ Tia Laze và ứng dụng” trong chương

trình Vật lí 12 và chúng tôi tiến hành đối chiếu với mục tiêu và nội dung dạy học

tích hợp theo mô hình STEM thấy những điểm tương đồng. Tìm hiểu mối quan hệ

giữa nội dung học tập với dạy học tích hợp theo mô hình STEM nhất là tác động

của đối tượng học tập tới các kĩ năng dạy học theo STEM. Thông chủ đề “Tia Laze

và ứng dụng” học sinh có thể vận dụng kiến thức vào thực tiễn nghiên cứu năng

lượng Laze và ứng dụng của Laze trong các lĩnh vực của đời sống.

* Việc xây dựng chủ đề “Tia Laze và ứng dụng” theo hướng dạy học tích

hợp theo mô hình STEM. Về quy trình xác định chủ đề, trên cơ sở nghiên cứu tài

liệu và thực tiễn chúng tôi đề xuất quy trình xác định chủ đề theo sơ đồ.


trong môn học

Bài 34. Sơ lược về Laze (Vật

lí 12 theo hiện hành)



Bút trỏ bảng, dao mổ y học, khoan,

cắt bằng Laze, trang trí


Ứng dụng trong y học, trong công nghiệp, trong

trang trí, trong các lĩnh vực khác



Toán học – Năng lượng – Công nghệ -

Khoa học tự nhiên


dạy học

Tia Laze và ứng dụng

Hình 3.9. Quy trình xây dựng tên chủ đề “Tia Laze và ứng dụng” theo mô hình

STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí

166

* Chúng tôi lựa chọn nội dung “Sơ lược về Laze” trong môn Vật lí lớp 12

Đây là bài trong chương trình học kỳ 2 Vật lí 12 THPT hiện hành có nhiều

ứng dụng trong thực tiễn trong đa lĩnh vực của cuộc sống.


Với sự phát hiện và tạo ra Laze đã có rất nhiều ứng dụng hữu ích trong cuộc

sống đặc biệt là trong lĩnh vực Y học tia Laze được ứng dụng làm dao mổ Y học với

độ chính xác tới hàng nano mét, trong công nghiệp Laze được sử dụng để khoan,

cắt, tôi kim loại, hình ảnh tia Laze với các màu sắc đặc trưng để trang trí, bút trỏ

bảng, trong lĩnh vực quân sự người ta đã tạo ra được vũ khí từ Laze là súng bắn

Laze với độ chính xác và tính sát thương.


Sự phát hiện và sử dụng tia X ( Roghen) tạo ra sự tiến bộ vượt bậc của Y học

trong lĩnh vực chụp chiếu, chuẩn đoán hình ảnh, dò tìm khuyết tật thì sự ra đời của

Laze đã nâng tầm cao mới của Y học trong lĩnh vực mổ điều trị bệnh ( mổ Laze sử

dụng Laze bán dẫn), các nhà khoa học đang ngày càng hoàn thiện để tạo ra các loại

Laze có ứng dụng sâu rộng trong thực tiễn, ban đầu là Laze khí được tạo ra với các

đặc tính vượt trội so với ánh sáng thông thường, sau đó là Laze lỏng và Laze bán

dẫn, việc tạo ra Laze bán dẫn như một bước đột phá vì với các tính chất đặc trưng

mà ánh sáng đơn sắc thông thường không thể có được đó là mang năng lượng rất

lớn, tính định hướng, tính kết hợp cao nhờ vào việc năng lượng đốt cháy được các

mô thịt nên ngay lập tức đã được sử dụng làm các dao mổ trong y học thay thế cho

các loại dao mổ thông thường, các loại vũ khí bằng Laze đã được tạo ra là bước đột

phá trong lĩnh vực quân sự.


Chủ đề “Tia Laze và ứng dụng” liên kết được các lĩnh vực khoa học, toán

học, công nghệ, năng lượng trong quá trình học của học sinh, gắn với thực tế và phù

hợp với đối tượng học sinh trong quá trình tìm hiểu nghiên cứu học tập.


+ Tên chủ đề 1: “Tia Laze và ứng dụng”

+ Mục tiêu: Giúp học sinh nắm được cách tạo ra tia Laze, hiện tượng phát xạ

cảm ứng của Laze, các loại Laze, tính chất của Laze, tìm hiểu các ứng dụng của

167

Laze trong các lĩnh vực của đời sống như: trong y học, trong công nghiệp, trong

trang trí, trong quân sự, trong các lĩnh vực khác…

+ Liên hệ chương trình: Chủ đề thuộc bài “Sơ lược về Laze” trong chương

trình Vật lí 12 – Học kỳ 2 – Bài 34 Vật lí lớp 12 THPT hiện hành. Được xây dựng

thành chủ đề “Tia Laze và ứng dụng”.



môn Vật lí “ Tia Laze và ứng dụng”: Kiến thức về: Sơ lược Laze, các loại Laze,

hiện tượng phát xạ cảm ứng của Laze, tính chất, đặc điểm của Laze, và ứng dụng

của Laze vào cuộc sống trong từng lĩnh vực cụ thể.

* Bước 2: Xây dựng nội dung chủ đề “Tia Laze và ứng dụng” theo mô

hình STEM







- Căn cứ phân phối chương trình Vật lí 12 có bài 34: "Sơ lược về Laze" và các

ứng dụng thực tiễn của Laze trong Y học, trong công nghiệp, trong trang trí, trong các

lĩnh vực khác của đời sống hàng ngày, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức, liên hệ

thực tế, truyền cho các em tình yêu khám phá khoa học, tình yêu Vật lí, chúng tôi xây

dựng chủ đề “ Tia Laze và ứng dụng” được dạy trong 1 tiết giảng dạy.

+ Về nội dung kiến thức: Xây dựng kiến thức trên nội dung của bài 34 “Sơ

lược về Laze” SGK ban cơ bản Vật lí 12 hiện hành.


* MỤC TIÊU

1. Kiến thức

+ Nắm được cấu tạo của Laze, Laze là gì, cách tạo Laze, các loại Laze

+ Trình bày được đặc điểm của chùng sáng do Laze phát ra

+ Nắm và trình bày được hiện tượng phát xạ cảm ứng của Laze

168

+ So sánh Laze với ánh sáng đơn sắc thông thường: Giống nhau, khác nhau

và tính ưu việt của Laze

+ Nêu các ứng dụng của Laze trong lĩnh vực Y học, trong công nghiệp, trong

trang trí, trong các lĩnh vực khác.

2. Kĩ năng

+ Kỹ năng quan sát mô phỏng hoạt động của Laze

+ Kỹ năng quan sát hiện tượng để hiểu và vận dụng giải thích hiện tượng

phát xạ cảm ứng của Laze

+ Kỹ năng nghiên cứu tìm hiểu các tính chất và đặc điểm của Laze

+ Kỹ năng tính toán năng lượng, công suất của Laze để ứng dụng trong các

lĩnh vực Y học, công nghiệp...

+ Kỹ năng tìm hiểu và trình bày các ứng dụng của Laze trong từng lĩnh vực

của cuộc sống



3. Thái độ


trong học tập.








thí nghiệm







169



trường THPT chủ đề “Tia Laze và ứng dụng”

* CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

+ Chuẩn bị giáo án, thiết bị thí nghiệm mô phỏng về Laze, các hình ảnh,

video, bút trỏ bảng bằng Laze, phiếu học tập, các yêu cầu nhiệm vụ học tập của học

sinh chuẩn bị ở nhà.


+ Tìm các ứng dụng về Laze trong các lĩnh vực được phân công



+ 1 đoạn phim ngắn về cách tạo tia Laze, Ứng dụng của Laze trong y học,

trong quân sự

+ Một số ảnh về Laze trong trang trí, trong đời sống hàng ngày

+ Máy tính, máy chiếu đa năng, loa, bảng phụ, tranh ảnh, giáo án Powerpoint.

* Bước 4: Tổ chức thực hiện dạy học tích hợp chủ đề “Tia Laze và ứng

dụng” theo mô hình STEM ở trường THPT




* Hoạt động 1: (5 phút) Ổn định lớp, đặt vấn đề về ánh sáng đơn sắc


- Tia Laze thông qua các hình ảnh, video chiếu Laze ở các sân vận động,

nghìn năm Thăng Long Hà Nội, công nghệ mổ Laze trong Y học

* Hoạt động 2: (10 phút) Tìm hiểu về cấu tạo và hoạt động của Laze

Tìm hiểu về Laze là gì, cách tạo ra Laze, đặc điểm chung của Laze, cấu tạo

của Laze

- Tìm hiểu cơ chế phát tia Laze dựa trên hiện tượng phát xạ cảm ứng: Hiện

tượng phát xạ cảm ứng, cơ chế tạo Laze.

* Hoạt động 3: (10 phút) Các loại Laze và đặc điểm của Laze

- Các loại Laze đã được tạo ra ( Laze khí, rắn, bán dẫn); và đặc điểm chung

của Laze; so sánh các loại Laze và những ưu việt của Laze bán dẫn so với các loại

Laze khác

* Hoạt động 4: (15 phút) Các ứng dụng của Laze trong khoa học và trong

đời sống

- Ứng dụng trong Y học

- Ứng dụng trong quân sự

- Ứng dụng trong công nghiệp

- Ứng dụng trong trang trí và trong các lĩnh vực khác


170



“Tia Laze và ứng dụng”

Chúng tôi tiến hành đánh giá kết quả học tập của học sinh theo các cấp độ:

Nhận biết (nhận biết các kiến thức đã học), thông hiểu, vận dụng thông qua các câu

hỏi trắc nghiệm để đánh giá khả năng vận dụng kiến thức của học sinh. Thông qua

các câu hỏi trắc nghiệm và kỹ năng mô phỏng trình bày các ứng dụng trong cuộc

sống và trong sinh hoạt hàng ngày, đặc biệt lợi ích của năng lượng Laze ứng dụng

trong Quân sự, Y học, Công nghiệp.


đề “Tia Laze và ứng dụng”

* MỤC TIÊU

1. Kiến thức

+ Nắm được cấu tạo của Laze, Laze là gì, cách tạo Laze, các loại Laze

+ Trình bày được đặc điểm của chùng sáng do Laze phát ra

+ Nắm và trình bày được hiện tượng phát xạ cảm ứng của Laze

+ So sánh Laze với ánh sáng đơn sắc thông thường: Giống nhau, khác nhau

và tính ưu việt của Laze

+ Nêu các ứng dụng của Laze trong lĩnh vực Y học, trong công nghiệp, trong

trang trí, trong các lĩnh vực khác.

2. Kĩ năng

+ Kỹ năng quan sát mô phỏng hoạt động của Laze

+ Kỹ năng quan sát hiện tượng để hiểu và vận dụng giải thích hiện tượng

phát xạ cảm ứng của Laze

+ Kỹ năng nghiên cứu tìm hiểu các tính chất và đặc điểm của Laze

+ Kỹ năng tính toán năng lượng, công suất của Laze để ứng dụng trong các

lĩnh vực Y học, công nghiệp...

+ Kỹ năng tìm hiểu và trình bày các ứng dụng của Laze trong từng lĩnh vực

của cuộc sống



3. Thái độ


trong học tập.








thí nghiệm


171







* CHUẨN BỊ

1. Giáo viên

+ Chuẩn bị giáo án, thiết bị thí nghiệm mô phỏng về Laze, các hình ảnh,

video, bút trỏ bảng bằng Laze, phiếu học tập, các yêu cầu nhiệm vụ học tập của học

sinh chuẩn bị ở nhà.


+ Tìm các ứng dụng về Laze trong các lĩnh vực được phân công



+ 1 đoạn phim ngắn về cách tạo tia Laze, Ứng dụng của Laze trong y học,

trong quân sự

+ Một số ảnh về Laze trong trang trí, trong đời sống hàng ngày

+ Máy tính, máy chiếu đa năng, loa, bảng phụ, tranh ảnh, giáo án Powerpoint.

* NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG

* Hoạt động 1: (5 phút) Ổn định lớp, đặt vấn đề về ánh sáng đơn sắc


- Tia Laze thông qua các hình ảnh, video chiếu Laze ở các sân vận động,

nghìn năm Thăng Long Hà Nội, công nghệ mổ Laze trong Y học

* Hoạt động 2: (10 phút) Tìm hiểu về cấu tạo và hoạt động của Laze

Tìm hiểu về Laze là gì, cách tạo ra Laze, đặc điểm chung của Laze, cấu tạo

của Laze

- Tìm hiểu cơ chế phát tia Laze dựa trên hiện tượng phát xạ cảm ứng: Hiện

tượng phát xạ cảm ứng, cơ chế tạo Laze


- Theo dõi thí nghiệm mô phỏng về Laze

- Tìm hiểu SGK trả lời C2, trả lời C2

- Theo dõi câu trả lời của bạn và nhận

xét


C1: Yêu cầu học sinh theo dõi các hình

ảnh, video mô phỏng về Laze

C2: Nêu khái niệm Laze? Nguồn gốc

của Laze?

Yêu cầu HS trả lời các HS khác theo dõi

câu trả lời của bạn nhận xét bổ sung

Nhận xét đánh giá câu trả lời và bổ sung

của HS

C3: Laze thuộc ánh sáng nào?

172

- Tìm hiểu trả lời C3

Trả lời C3; theo dõi câu trả lời của bạn

để nhận xét bổ sung

- Theo dõi tìm hiểu trả lời C4; trả lời C4;

theo dõi câu trả lời và nhận xét bổ sung

- Nghiên cứu SGK trả lời C5; trả lời C5,

theo dõi bổ sung câu trả lời của bạn

- Yêu cầu HS trả lời C3 các HS khác

theo dõi bổ sung

- GV nhận xét đánh giá và bổ sung

C4: So sánh Laze với ánh sáng đơn sắc

thông thường?

Yêu cầu HS trả lời C4, và bổ sung

C5: Hiện tượng phát xạ cảm ứng là gì?

Nhận xét, phân tích hiện tượng phát xạ

cảm ứng và chỉ rõ đặc điểm của các

photon trong phát xạ cảm ứng

* Hoạt động 3: (10 phút) Các loại Laze và đặc điểm của Laze

- Các loại Laze đã được tạo ra ( Laze khí, rắn, bán dẫn); và đặc điểm chung

của Laze; so sánh các loại Laze và những ưu việt của Laze bán dẫn so với các loại

Laze khác


Nghe C6, tìm hiểu trong SGK trả lời C6

- Theo dõi câu trả lời của bạn và đóng

góp ý kiến, bổ sung

- Theo dõi C7, tìm hiểu trả lời C7

- Trả lời C7

- Theo dõi câu trả lời của bạn, nhận xét

bổ sung


C6: Các loại Laze?

Yêu cầu HS nghiên cứu tài liệu trả lời

C6

Yêu cầu HS theo dõi câu trả lời của bạn,

nhận xét bổ sung

- Đánh giá câu trả lời và bổ sung

C7: Tính chất, đặc điểm của Laze

Yêu cầu HS theo dõi nghiên cứu trả lời C7

Nhận xét câu trả lời của HS và bổ sung

kiến thức

* Hoạt động 4: (15 phút) Ứng dụng của Laze trong thực tiễn


Nhóm 1: Trình bày ứng dụng của Laze

trong Y học


C8: Đại diện các nhóm lên trình bày về

các ứng dụng của Laze

173

- Đại diện nhóm trình bày, các nhóm

khác theo dõi trình bày của bạn và bổ

sung các ứng dụng thêm trong lĩnh vực

Y học

Nhóm 2: Trình bày ứng dụng của tia

Laze trong ngành Công nghiệp


khác theo dõi phần trình bày của đại diện

nhóm và bổ sung các ứng dụng thêm của

Laze trong lĩnh vực Công nghiệp nếu có.

Nhóm 3: Trình bày ứng dụng của tia

Laze trong lĩnh vực quân sự




Laze trong lĩnh vực quân sự.

- Yêu cầu nhóm 1 trình bày các nhóm

khác tập trung theo dõi bạn trình bày và








Nhóm 4: Trình bày ứng dụng của tia Laze

trong lĩnh vực trang trí và lĩnh vực khác




Laze trong lĩnh vực quân sự.







- HS theo dõi, lắng nghe câu hỏi của GV - Yêu cầu nhắc lại Laze và đặc điểm,

- Các nhóm thảo luận cử đại diện trình ứng dụng của Laze


- Yêu cầu HS vận dụng làm bài tập củng

- Theo dõi nhận xét câu trả lời của bạn cố


174

3.4.2.2. Thực nghiệm

Chúng tôi tiến hành thực nghiệm tại 06 lớp trường THPT Phụ Dực huyện

Quỳnh Phụ tỉnh Thái Bình

Bảng 3.1. Đối tượng thực nghiệm và đối chứng

Tên chủ đề

Lớp đối

chứng

Lớp thực nghiệm

Nguồn điện. Ghép nguồn thành bộ 11A2 11A1

Hiện tượng quang phát quang và ứng dụng 12A1 12A3

Tia Laze và ứng dụng 12A2 12A4

3.4.3. Đánh giá kết quả sau thực nghiệm

* Quá trình thực nghiệm được chúng tôi tiến hành và đã ghi lại thành đĩa

và theo đường link trên youtube

https://www.youtube.com/watch?v=3pQY8VEw-GM&t=107s

https://www.youtube.com/watch?v=Q_tlk3XsdkQ&t=104s

* Cách đánh giá

- Chúng tôi xây dựng cách đánh giá:

* (1) đánh giá việc nhận biết, thông hiểu, vận dụng và vận dụng cao các kiến

thức đã học thông qua phiếu trắc nghiệm kiểm tra.

"Phiếu trắc nghiệm được xây dựng theo 4 cấp độ với 10 câu hỏi trắc

nghiệm và bài tập tình huống" (Xem bảng phụ lục 5)

* (2) đánh giá năng lực thực hành thông qua việc thực hành tại chỗ của HS

trong việc vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các tình huống cụ thể trong

thực tế. Câu hỏi phỏng vấn và tiến thực hành tại chỗ

* Xử lý số liệu

- Xử lý kết quả về mặt định lượng: Các kết quả thu được trong quá trình thực

nghiệm được xử lí theo phương pháp thống kê sử dụng trong nghiên cứu khoa học

giáo dục bằng phần mềm SPSS 20.0 và phần mềm hỗ trợ Microsoft Excel

- Xử lý kết quả về mặt định tính: Sau khi tiến hành thực nghiệm, đánh giá

mực độ tiếp thu lĩnh hội kiến thức, kỹ năng vận dụng kiến thức, thái độ trong học

tập của nhóm đầu ra thực nghiệm và nhóm đối chứng thực nghiệm bằng quan quan

175

sát sự thực hiện và bằng các sản phẩm đầu ra của HS, chúng tôi đối chiếu kết quả

với các mức độ tiếp thu lĩnh hội kiến thức, kỹ năng vận dụng kiến thức, thái độ

trong học tập để khẳng định tính cần thiết và hiệu quả của dạy học tích hợp theo mô

hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí đáp ứng chương trình giáo dục

phổ thông mới 2018.

Chúng tôi thực hiện so sánh điểm trung bình của hai lớp bằng kiểm định t -

test, với mức ý nghĩa 0.05.

Gọi X là điểm trung bình tố ứng với lớp thực nghiệm; Y là điểm trung bình

ứng với lớp đối chứng. Nếu

X

=Y

thì việc so sánh không có ý nghĩa; Nếu

(có sự khác nhau có ý nghĩa thống kê về điểm trung bình)

Bảng 3.2. Bảng kết quả đánh giá kiến thức, kỹ năng lớp thực nghiệm và đối chứng

sau thực nghiệm

Nhóm thực Nhóm đối Sig.(2-

Vận dụng

t

nghiệm chứng

tailed)

Nhận biết kiến thức 3.06 0.703 3.00 0.679 0.259 0.797

Thông hiểu kiến thức 3.66 0.778 3.61 0.767 0.166 0.870

Vận dụng kiến thức vào thực tiễn 3.73 0.593 3.14 0.662 2.530 0.018

Từ kết quả thực nghiệm chúng tôi có thể khẳng định tính hiệu quả của dạy

học tích hợp theo mô hình STEM thông qua môn Vật lí đáp ứng được yêu cầu giáo

dục THPT với mục đích hình thành phát huy năng lực của học sinh, chuyển từ dạy

học tiếp cận nội dung sang dạy học tiếp cận năng lực.

* Kết quả phân tích định tính sau thực nghiệm

Ngoài việc phân tích kết quả định lượng về dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí, chúng tôi tìm hiểu hứng thú, những

thuận lợi và khó khăn mà GV và HS giữa hai nhóm đối chứng thực nghiệm gặp

phải trong quá trình thực nghiệm bằng phiếu khảo sát kết quả thu được như sau:

* Về hứng thú của HS khi tham gia học tập tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí sau quá trình thực nghiệm

X

Y

176

Bảng 3.3. Mức độ hứng thú của HS khi tham gia học tập theo tích hợp STEM ở


Mức độ hứng thú SL % Vị thứ

Rất hứng thú 50 62,50 1

Hứng thú 22 27,50 2

Bình thường 5 6,25 3

Ít hứng thú 3 3,75 4

Không hứng thú 0 0,00 5

Tổng số 80 100

Trong quá trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông

qua môn Vật lí, HS được tham gia trực tiếp vào các quá trình hoạt động nhóm, thực

hành và trình bày các ý tưởng của mình khi vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn

đặc biệt các tình huống cụ thể gặp trong đời sống hàng ngày, nên khi học các học sinh

đều thấy rất hứng thú và hứng thú trong quá trình học. Qua đó thêm một lần nữa

khẳng định tính hiệu quả của việc dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường

THPT thông qua môn Vật lí đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông mới 2018.

177

Kết luận chương 3

Chương 3 của luận án đã xây dựng quy trình dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí và xây dựng một số chủ đề dạy học

tích hợp theo mô hình STEM điển hình trong Vật lí 11 12. Chúng tôi đã trình bày

chi tiết các bước xây dựng quy trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường


Qua tiến hành thực nghiệm quy trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở

trường THPT thông qua môn Vật lí chúng tôi thấy dạy học tích hợp theo mô hình

STEM ở trường THPT là cần thiết trong dạy học chuyển từ tiếp cận nội dung sang

tiếp cận năng lực học sinh, đồng thời đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông

sau năm 2018.

Việc tiến hành dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông

qua môn Vật lí không chỉ đáp ứng được đầy đủ nội dung kiến thức Vật lí mà còn thể

hiện ứng dụng sâu rộng của Khoa học, Toán học, Công nghệ, Năng lượng trong quá

trình học tập các chủ đề Vật lí cụ thể. Từ kết quả thực nghiệm cho thấy việc dạy học

tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí đã mang lại sự

khác biệt rõ ràng về năng lực thực hành, khả năng vận dụng kiến thức đã học trong

thực hành và trong việc giải quyết các tình huống thực tiễn.

Kết quả trên đã chứng minh tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà luận

án đề ra. Việc vận dụng dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT

thông qua môn Vật lí đã có hiệu quả bước đầu góp phần nâng cao chất lượng giáo

dục toàn diện và đáp ứng giáo dục phổ thông theo chương trình mới sau 2018.

DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MÔ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG THPT THÔNG QUA MÔN VẬT LÍ (CHỦ ĐỀ CỤ THỂ NGUỒN ĐIỆN. GHÉP NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ, HIỆN TƯỢNG QUANG PHÁT QUANG, TIA LAZE VÀ ỨNG DỤNG) (ĐHSP HÀ NỘI)

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?