dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG...

19
TỔ CHỨC CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM THÔNG QUA HỘI THI THIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH THE CONTEST DESIGN FOR CREATING MODELS IN HIGH SCHOOL Nguyễn Thanh Nga 1 , Hoàng Phước Muội 2 1 Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư Phạm TPHCM, 280 An Dương Vương, Phường 4, Quận 5, TPHCM. 2 Tổ vật lý, Trường THCS – THPT Hoa Sen, 674/7 Xa lộ Hà Nội, Phường Hiệp Phú, Quận 9, TPHCM. Email: [email protected] TÓM TẮT Bài báo trình bày mục tiêu chủ đề giáo dục STEM, tiến trình tổ chức hội thi thiết kế mô hình sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM trong trường trung học. Các chủ đề giáo dục STEM được thực hiện trong chính khóa và ngoại khóa, nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Qua đó, học sinh vận dụng kiến thức khoa học (Vật lý, Hóa học, Sinh học,..) và toán học để giải quyết vấn đề thực tiễn mang tính kỹ thuật, có sử dụng công nghệ truyền thống và hiện đại. ABSTRACT This article presents the heading of STEM educational topic, the process to organizing the contest design for creativing models in high school following STEM education. STEM educational topics have been taught in the curriculum and extracurricular, it aims to promoting positive, self-reliance and fostering creativity for students. Students apply their knowledge of science (Physics, Chemistry, Biology,..) and mathematics to solving technical problems, using traditional and modern technologies. Từ khóa: giáo dục STEM, ngoại khóa, năng lực sáng tạo, vấn đề thực tiễn 1. Đặt vấn đề

Transcript of dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG...

Page 1: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

TỔ CHỨC CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM THÔNG QUA HỘI THI

THIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC

ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH

THE CONTEST DESIGN FOR CREATING MODELS IN HIGH SCHOOL

Nguyễn Thanh Nga1, Hoàng Phước Muội2

1Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư Phạm TPHCM, 280 An Dương Vương, Phường 4, Quận 5, TPHCM.

2Tổ vật lý, Trường THCS – THPT Hoa Sen, 674/7 Xa lộ Hà Nội, Phường Hiệp Phú, Quận 9, TPHCM.

Email: [email protected]

TÓM TẮT

Bài báo trình bày mục tiêu chủ đề giáo dục STEM, tiến trình tổ chức hội thi thiết kế mô hình sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM trong trường trung học. Các chủ đề giáo dục STEM được thực hiện trong chính khóa và ngoại khóa, nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Qua đó, học sinh vận dụng kiến thức khoa học (Vật lý, Hóa học, Sinh học,..) và toán học để giải quyết vấn đề thực tiễn mang tính kỹ thuật, có sử dụng công nghệ truyền thống và hiện đại.

ABSTRACT

This article presents the heading of STEM educational topic, the process to organizing the contest design for creativing models in high school following STEM education. STEM educational topics have been taught in the curriculum and extracurricular, it aims to promoting positive, self-reliance and fostering creativity for students. Students apply their knowledge of science (Physics, Chemistry, Biology,..) and mathematics to solving technical problems, using traditional and modern technologies.

Từ khóa: giáo dục STEM, ngoại khóa, năng lực sáng tạo, vấn đề thực tiễn

1. Đặt vấn đề

Giáo dục STEM đã được nhấn mạnh trong chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng chính phủ ngày 04 tháng 05 năm 2017, giao nhiệm vụ cho ngành giáo dục [6]: “...Thúc đẩy triển khai giáo dục về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017-2018”.

Để chủ trương thực hiện giáo dục STEM được hiện thực hóa trong trường trung học thì cần sự tham gia hưởng ứng tích cực từ học sinh, giáo viên, nhà trường, gia đình và cộng đồng xã hội. Theo cách dạy truyền thống, học sinh và giáo viên trung học vẫn còn thụ động theo chương trình sách giáo khoa, ít khi tổ chức thực hiện các nhiệm vụ có tính chất kỹ thuật, ứng dụng thực

Page 2: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

tiễn. Do đó, triển khai các chủ đề giáo dục STEM thông qua hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo là việc cần thiết nhằm tạo hứng thú, hấp dẫn đối với học sinh và giáo viên trung học.

2. Nội dung nghiên cứu

2.1. Giáo dục STEM

Giáo dục STEM là quan điểm dạy học tích hợp, định hướng phát triển năng lực học sinh, đặc biệt là năng lực đặc thù của STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học).

2.1.1. Mục tiêu giáo dục STEM

- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh

Đó là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Trong đó học sinh biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ. Học sinh biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm, đặc biệt các sản phẩm kỹ thuật.

- Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh

Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho học sinh những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ XXI. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, học sinh sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công.

- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh

Giáo dục STEM sẽ tạo cho học sinh có những kiến thức, kỹ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của học sinh. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước.

2.1.2. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM

Chủ đề giáo dục STEM là chủ đề dạy học, được thiết kế gắn với thực tiễn, thỏa mãn các tiêu chí: kiến thức thuộc các lĩnh vực STEM, định hướng thực hành, giải quyết các vấn đề thực tiễn và làm việc nhóm.

Hình 1. Mục tiêu giáo dục STEM

Định hướng nghề nghiệpPhát triểnnăng lực đặc thù STEM

Phát triểnnăng lực cốt lõi

Mục tiêu giáo dục STEM

Page 3: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

- Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn. Vận dụng kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn chính là mục tiêu của dạy học theo quan điểm STEM. Do vậy, bài học STEM không phải là để giải quyết các vấn đề mang tính tưởng tượng và xa rời thực tế 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 của học sinh cũng như toàn cầu.

- Chủ đề STEM phải hướng tới việc học sinh vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề. Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới phát triển được những năng lực đặc thù của STEM.

- Chủ đề STEM định hướng thực hành. Định hướng hành động là một tiêu chí của quan điểm STEM nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho học sinh. Điều này sẽ giúp học sinh có được kiến thức từ thực hành chứ không chỉ từ lý thuyết. Bằng cách xây dựng các chủ đề và dựa trên thực hành, học sinh sẽ được hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực hành.

- Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh. Trên thực tế có những chủ đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân. Tuy nhiên, làm việc theo nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức hợp gắn với thực tiễn. Làm việc theo nhóm là một kỹ năng quan trọng trong thế kỉ XXI bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm học sinh sẽ được đặt vào môi trường thúc đẩy các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển giải pháp.

2.2. Tiến trình tổ chức hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM trong trường trung học

Hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM ở trường trung học là hoạt động ngoại khóa, trong đó học sinh tham gia theo nhóm, vận dụng kiến thức khoa học, toán học kết hợp sử dụng các công nghệ gia công truyền thống để chế tạo các sản phẩm mang tính kỹ

Tiêu chí chủ đề STEM

Kiến thức thuộc lĩnh vực

STEM

Giải quyết vấn đề

thực tiễn

Định hướng thực hành

Làm việc nhóm

Hình 2. Tiêu chí chủ đề giáo dục STEM

Page 4: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

thuật (các sản phẩm kỹ thuật này có tính ứng dụng và ý tưởng xuất phát từ thực tiễn). Tiến trình tổ chức hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo được chúng tôi cụ thể như hình 3.

(3.3) Thi

(3.2)Cải tiến, hoàn

đạt

Chưa đạt

(2.5) Hoàn thiện, cải tiến sản phẩm

(2.4) Vận hànhthử nghiệm mô hình

(2.3) Thực hiện phương án thiết kế sản phẩm

(2.2) Xây dựng phương án thiết kế sản phẩm

(2.1) Hình thành ý tưởng về sản phẩm

(3.1) Thi sơ

(2.6) Tập huấn báo cáo sản phẩm

(1.4) Xây dựng thông báo hội thi

(1.3) Xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm

(1.2) Xây dựng kế hoạch tổ chức hội thi

(1.1) Xác định mục tiêu hội thi

(3.4)Tổng Giai đoạn 3

Giai đoạn 1Chuẩn bị

hội thi

Giai đoạn 2Thực hiện

hội thi

Page 5: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

Giai đoạn 1. chuẩn bị hội thi

Xác định mục tiêu của hội thi: Trả lời câu hỏi hội thi tổ chức để làm gì? Học sinh đạt được điều gì khi tham gia hội thi?

Xây dựng kế hoạch hội thi: Để xây dựng kế hoạch hội thi, cần xác định: thời gian, hình thức, đối tượng tham gia, Ban tổ chức, lực lượng hỗ trợ.

Xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm: Hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM đòi hỏi có sản phẩm. Vì vậy, xây dựng các tiêu chí đánh giá sản phẩm là khâu quan trọng, là căn cứ định hướng thực hiện sản phẩm cho các nhóm và để đánh giá và xếp hạng các nhóm.

Xây dựng thông báo hội thi: Kế hoạch tổ chức hội thi và tiêu chí đánh giá sản phẩm cần được cụ thể thành văn bản và được thông báo đến học sinh.

Giai đoạn 2. Thực hiện hội thi

Bước 1. Hình thành ý tưởng về sản phẩm, đăng kí tham gia. Sau khi nhận thông báo hội thi, các nhóm học sinh tìm hiểu trước các ý tưởng, đó là: các vấn đề thực tiễn xung quanh cần giải quyết, các nhu cầu của bản thân, gia đình, nhà trường,.. Ví dụ: nhà cũ thường xuất hiện rất nhiều chuột nên học sinh này sinh ý tưởng chế tạo dụng cụ bắt chuột. Trong trường hợp các nhóm học sinh không tự đề xuất được ý tưởng, ban tổ chức phối hợp với các lực lượng hỗ trợ hướng dẫn các nhóm học sinh hình thành ý tưởng sản phẩm.

Bước 2. Xây dựng phương án thiết kế sản phẩm. Tức là, học sinh cụ thể ý tưởng về sản phẩm thành bản vẽ thiết kế. Các nhóm học sinh phác thảo được càng nhiều bản vẽ càng tốt. Sau đó, căn cứ vào nguồn lực (kinh phí, năng lực của từng học sinh, dụng cụ hỗ trợ gia công,..), các nhóm lựa chọn phương án thiết kế sản phẩm tối ưu nhất.

Bước 3. Thực hiện phương án thiết kế sản phẩm. Tức là, học sinh tìm kiếm và tập hợp dụng cụ và vật liệu. Tiến hành gia công các chi tiết chính của sản phẩm và lắp ráp thành sản phẩm hoàn chỉnh theo phương án thiết kế đã lựa chọn.

Bước 4. Vận hành thử nghiệm sản phẩm. Tức là, các nhóm vận hành thử và quan sát quá trình hoạt động của sản phẩm. Nếu sản phẩm hoạt động đạt yêu cầu, các nhóm tiến hành trang trí và tìm cách cải tiến sản phẩm. Nếu sản phẩm hoạt động không đạt yêu cầu (không hoạt động, hoạt động không đúng như dự đoán, hoạt động không an toàn,...) thì cần xem lại phương án thiết kế và tiến hành sửa chữa sản phẩm.

Bước 5. Hoàn thiện, cải tiến sản phẩm. Tức là, sản phẩm tiếp tục được trang trí và lắp đặt bổ sung thêm các chi tiết mới để bổ sung thêm các tính năng sử dụng. Thậm chí, các nhóm gia công, chế tạo lại sản phẩm mới có tính năng tốt hơn.

(3.3) Thi

(3.2)Cải tiến, hoàn

(3.1) Thi sơ

(3.4)Tổng Giai đoạn 3

Page 6: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

Bước 6. Tập huấn báo cáo sản phẩm. Tức là, Ban tổ chức tập hợp và hướng dẫn các nhóm phương pháp báo cáo về một sản phẩm mang tính kỹ thuật, cần làm rõ: mục đích của sản phẩm, sản phẩm được chế tạo như thế nào, khó khăn và biện pháp giải quyết các khó khăn đó,… Bên cạnh đó, Ban tổ chức nên hướng dẫn cho học sinh các kỹ năng cần thiết như: soạn bài trình chiếu đa phương tiện, thiết kế poster hoặc Facebook giới thiệu sản phẩm, kỹ năng thuyết trình trước đám đông, phối hợp nhóm để vận hành sản phẩm, phản biện và trả lời câu hỏi, bảo vệ chính kiến,… Hơn nữa, thông qua tập huấn báo cáo sản phẩm, các nhóm học sinh tự nhìn nhận lại sản phẩm của nhóm và có những cải tiến để hoàn thiện hơn. Quy trình tổ chức tập huấn báo cáo sản phẩm: 1. Nêu ra các yêu cầu của một bài báo cáo về sản phẩm. 2. Tổ chức thảo luận nhóm, soạn thử bài báo cáo về sản phẩm. 3. Báo cáo thử về sản phẩm. 4. Phản biện, góp ý hoàn thiện bài báo cáo và sản phẩm. 5. Tổ chức tập huấn đánh giá: đánh giá lẫn nhau.

Xuyên suốt các bước trên, Ban tổ chức tiến hành kiểm tra, giám sát tiến độ thực hiện của các nhóm học sinh, phối hợp với lực lượng hỗ trợ để hướng dẫn kịp thời khi các nhóm gặp khó khăn, vướng mắc.

Giai đoạn 3. Kết thúc hội thi

Quy trình chung tổ chức thi báo cáo về sản phẩm: 1. Các nhóm thực hiện báo cáo sản phẩm. 2. Học sinh phản biện, góp ý. 3. Ban giám khảo phản biện, góp ý, nhận xét và đánh giá.

Bước 1. Tổ chức thi sơ loại. Ban tổ chức tổ chức các nhóm báo cáo sản phẩm ở vòng thi sơ loại nhằm để các nhóm giao lưu, học hỏi và lựa chọn được các sản phẩm tốt nhất vào thi vòng chung kết.

Bước 2. Hoàn thiện, cải tiến sản phẩm và bài báo cáo sản phẩm. Các nhóm vào vòng chung kết tiếp tục tiến hành cải tiến, chỉnh sửa bài báo cáo và sản phẩm theo sự góp ý của học sinh nhóm khác, Ban giám khảo.

Bước 3. Tổ chức thi chung kết. Các nhóm tham gia báo cáo về sản phẩm (đã được cải tiến và hoàn thiện thêm).

Bước 4. Tổng kết hội thi. Tổng kết hội thi để đánh giá tính khả thi, chỉ ra ưu điểm và khuyết điểm, rút kinh nghiệm và đề xuất các giải pháp nhằm hạn chế các khuyết điểm.

3. Kết quả nghiên cứu

3.1. Xây dựng tiến trình tổ chức hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM ở trường trung học

3.1.1. Mục tiêu của hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo

Vận dụng được các kiến thức khoa học và toán học để thiết kế, chế tạo các sản phẩm có tính ứng dụng cao, thiết thực. Biết được quy trình thiết kế sản phẩm mang tính kỹ thuật.

Page 7: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

Biết được quy trình xây dựng bài báo cáo về sản phẩm. Trình bày được các ý tưởng về sản phẩm được thiết kế để tham gia hội thi. Tích cực, chủ động tham gia các hoạt động chính của hội thi.

3.1.2. Xây dựng kế hoạch tổ chức hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo Xác định thời gian tổ chức: 01/11/2016 => 15/12/2016 Xác định đối tượng tham gia: học sinh các khối lớp 6 đến lớp 11 Xác định hình thức tham gia: theo nhóm, mỗi nhóm từ 3 đến 6 học sinh Xác định hình thức tổ chức hội thi: ngoại khóa Xác định lực lượng hỗ trợ: giáo viên quản nhiệm, sinh viên khoa vật lý trường đại học Sư phạm Tp. Hồ Chí Minh, câu lạc bộ Mô hình Sáng tạo, phụ huynh học sinh. Xác định thành phần Ban tổ chức: Ban giám hiệu, chủ nhiệm câu lạc bộ Mô hình Sáng tạo, tổ trưởng bộ môn, giáo viên chuyên môn.

3.1.3. Triển khai hội thi thiết kế Mô hình sáng tạoTuần 1Hình thành ý tưởng về sản phẩm. Ban tổ chức ra thông báo hội thi. Các học sinh thành lập

nhóm và đăng kí tham gia hội thi. Sau đó, các nhóm tự tìm hiểu về hội thi và các ý tưởng thiết kế sản phẩm, chú trọng các vấn đề thực tiễn, cấp thiết, gần gũi trong cuộc sống cần giải quyết. Đối với các nhóm chưa có ý tưởng về sản phẩm, Ban tổ chức tập trung và tổ chức giới thiệu các ý tưởng về sản phẩm thông qua các poster dự án STEM của các nhóm sinh viên khoa vật lý trường Đại học Sư phạm Tp. Hồ Chí Minh, trợ giúp các nhóm học sinh phát hiện hay lựa chọn các ý tưởng về sản phẩm.

Tuần 2, 3Xây dựng phương án thiết kế sản phẩm: các nhóm cụ thể các ý tưởng về sản phẩm thành

bản vẽ thiết kế. Thực hiện phương án thiết kế sản phẩm: các nhóm tìm kiếm dụng cụ, vật liệu và tiến hành gia công, chế tạo sản phẩm. Vận hành thử nghiệm sản phẩm: các nhóm vận hành thử nghiệm sản phẩm, cần đảm bảo các sản phẩm hoạt động ổn định. Hoàn thiện và cải tiến sản phẩm: các nhóm tìm ra các khuyết điểm của sản phẩm và khắc phục các khuyết điểm này. Hơn nữa các nhóm nên tìm thêm các tính năng mới hay tích hợp thêm các chi tiết phụ để mở rộng tính năng của sản phẩm.

Ban tổ chức phối hợp với các lực lượng hỗ trợ tiến hành theo dõi và có sự hướng dẫn kịp thời khi các nhóm gặp khó khăn hay đi lệch hướng. Lưu ý, quá trình hỗ trợ và hướng dẫn cần đảm bảo các nhóm học sinh thực hiện theo quy trình thiết kế sản phẩm mang tính kỹ thuật.

Tuần 4Tập huấn báo cáo sản phẩm. 1. Nêu ra các yêu cầu của một bài báo cáo về sản phẩm. 2. Tổ

chức thảo luận nhóm, soạn thử bài báo cáo về sản phẩm. 3. Báo cáo thử về sản phẩm. 4. Phản biện, góp ý hoàn thiện bài báo cáo và sản phẩm. 5. Tổ chức tập huấn đánh giá: đánh giá lẫn nhau. Hơn nữa, căn cứ trên các góp ý của các học sinh thuộc nhóm khác, các nhóm chủ động chỉnh sửa sản phẩm và bài báo cáo về sản phẩm.

Page 8: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

SST Tiêu chí Điểm tối đa

Điểm đạt được

Ghi chú

1

Sản phẩm

Chất lượng hoạt động 20

2 Có tính ứng dụng thực tiễn 10

3 Tận dụng nguồn vật liệu, dụng cụ đơn giản, dễ tìm 20

4 Sáng tạo 20

5 Thẩm mĩ 10

6Báo

cáo sản phẩm

Trình bày mục đích sản phẩm, cách chế tạo, kết quả thu thập được. 10

7 Trình bày tự tin, có sự phối hợp trình bày 5

8 Trả lời phản biện của học sinh, Ban giám khảo 5

Tổng 100

Bảng 1. Tiêu chí tập huấn đánh giá báo cáo sản phẩmTuần 5

Tổ chức thi báo cáo vong sơ loại: Quy mô: nhỏ (các nhóm tham gia). 1. Các nhóm thuyết trình về mô hình. 2. Học sinh phản biện, góp ý. 3. Ban giám khảo phản biện và góp ý. 4. Đánh giá: 80% của BGK + 20% điểm đánh giá trung bình của các nhóm. 5. Thông báo kết quả vòng sơ loại (chọn ra sáu nhóm vào vòng chung kết). Thời gian tổ chức tùy vào số lượng nhóm đăng ký tham gia. Sau đó, các nhóm vào vòng chung kết căn cứ vào các phản biện, góp ý của Ban giám khảo, của học sinh để tiếp tục cải tiến và hoàn thiện sản phẩm và bài báo cáo về sản phẩm.

Tổ chức thi báo cáo vong chung kết: Quy mô: lớn – báo cáo toàn trường. Thành lập Ban giám khảo: một đại diện nhà khoa học, một đại diện Ban giám hiệu, một đại diện chính quyền, một đại diện phụ huynh học sinh, một đại diện giáo viên chuyên môn. 1. Các nhóm báo cáo về sản phẩm. 2. Học sinh phản biện, góp ý. 3. Ban giám khảo phản biện và góp ý. 4. Ban giám khảo đánh giá. 5. Thông báo kết quả hội thi. 6. Trao giải.

3.2. Phân tích kết quả thực nghiệm

Tiến trình tổ chức hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo được thực nghiệm tại trường THCS – THPT Hoa Sen, quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh. Đối tượng học sinh của trường hầu hết là những học sinh chưa ngoan, học lực còn yếu, quy mô trường năm học 2016 – 2017 có gần 1000 học sinh từ lớp 6 đến lớp 12. Thời gian diễn ra hội thi từ ngày ra thông báo 01/11/2016 đến ngày kết thúc hội thi 15/12/2016. Qua hoạt động tổ chức hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM, nhiều học sinh hào hứng tham gia và đạt được nhiều kết quả giáo dục đáng ghi nhận, cụ thể như sau:

3.2.1. Kết quả thu được

Page 9: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

Hình thành ý tưởng về sản phẩm: 17 nhóm học sinh đã đăng ký tham gia. Trong đó, bốn nhóm học sinh tự đề xuất được ý tưởng và các nhóm còn cần hỗ trợ thêm. Thực tế cho thấy, các nhóm được gợi ý vẫn thể hiện được sự sáng tạo như: từ poster dự án STEM “Phong điện”, nhóm học sinh kết nối với nhu cầu sử dụng điện tại trường Hoa Sen để đề xuất ý tưởng thiết kế sản phẩm phong điện cho trường Hoa Sen, hay từ poster thuyền hơi nước, nhóm học sinh dưới sự tư vấn của gia đình đã đề xuất ý tưởng thuyền hơi, mang nét độc đáo và đơn giản hơn.

Xây dựng phương án thiết kế sản phẩm: Quan sát quá trình thực hiện của các nhóm, chúng tôi nhận thấy nhiều nhóm học sinh không cụ thể ý tưởng về sản phẩm thành bản vẽ thiết kế. Đa số các nhóm chỉ tham gia phác thảo bản vẽ khi có sự yêu cầu và hướng dẫn của lực lượng hỗ trợ. Hơn nữa, các bản vẽ thiết kế khá sơ sài, chưa mang tính kỹ thuật cao. Thực trạng trên có nguyên nhân, các nhóm lần đầu tiên tham gia hội thi, chưa có hiểu biết về quy trình thiết kế, chế tạo sản phẩm. Hơn nữa, một số nhóm học sinh chưa ý thức được sự quan trọng của bản vẽ thiết kế.

Thực hiện phương án thiết kế, vận hành sản phẩm: Đa số các nhóm không tự lực hoàn thành được sản phẩm mà cần có sự hỗ trợ của: sinh viên, phụ huynh học sinh, người thân trong gia đình, chuyên gia,… Thực tế cho thấy, khâu thực hiện phương án thiết kế sản phẩm huy động được sự tham gia của rất nhiều đối tượng, giúp hội thi lan tỏa và kết nối với cộng đồng,… Cuối cùng, các nhóm thực hiện và vận hành thành công 16 sản phẩm. Kiến thức thuộc lĩnh vực STEM thể hiện rõ qua các sản phẩm của các nhóm như: kiến thức công nghệ (T) thể hiện rõ ở giai đoạn học sinh đề xuất và lựa chọn vật liệu, dụng cụ để gia công, thiết kế, sử dụng các công cụ đơn gian như cưa, kéo, súng bắn keo,… để gia công các chi tiết; kiến thức về kỹ thuật (E) thể hiện rõ trong quá trình thiết kế bản vẽ, đưa ra quy trình thiết kế, lắp ráp sản phẩm, biết vận hành thử nghiệm và cải tiến sản phẩm; kiến thức toán học được thể hiện rõ trong quá trình các nhóm tính toán kích thước sản phẩm, đo đạc kích thước vật liệu; kiến thức về khoa học (S) được thể hiện trong nguyên lý hoạt động của sản phẩm.

Tập huấn báo cáo sản phẩm: Phần lớn các nhóm xác định được các yếu tố quan trọng của một bài báo cáo sản phẩm. Tuy nhiên, khi tiến hành báo cáo thử, đa số các nhóm trình bày còn lúng túng, chưa phối hợp trình bày giữa các học sinh, chưa phối hợp giữa thuyết minh với vận hành sản phẩm minh họa,… Phần đánh giá lẫn nhau của các nhóm chỉ dừng lại ở mức hình thức, chưa đánh giá một cách khách quan. Tuy nhiên, từ phần báo cáo của các nhóm, góp ý của các học sinh, một số nhóm đã phát hiện các thiếu sót, nảy sinh được ý tưởng cải tiến sản phẩm.

Thi sơ loại báo cáo sản phẩm: Các nhóm tỏ ra tự tin báo cáo sản phẩm, mạnh dạn đưa ra các câu trả lời, giải pháp đề xuất để phản biện các ý kiến của học sinh, Ban giám khảo. Hơn nữa, hầu hết các nhóm thực hiện bài báo cáo đảm bảo trình bày được: mục đích, cách chế tạo, khó khăn và biện pháp giải quyết khó khăn,… Thậm chí, nhiều nhóm còn biết tổ chức phối hợp trình bày giữa nhiều học sinh, kết hợp vận hành sản phẩm minh họa cho phần thuyết trình. Bên cạnh đó, nhiều nhóm tỏ ra tiếc nối khi không được vào vòng trong.

Page 10: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

Thi chung kết báo cáo sản phẩm: Đứng trước quy mô toàn trường, với gần 1000 học sinh, sáu nhóm tham gia thi chung kết báo cáo sản phẩm vẫn tỏ ra tự tin, mạnh dạn thay phiên trình bày, vận hành minh họa sản phẩm. Các phần báo cáo của các nhóm có nhiều thay đổi theo góp ý của học sinh và Ban tổ chức trong vòng thi sơ loại. Quy mô toàn trường đã khiến hội thi lan tỏa trong toàn trường, nhiều học sinh mạnh dạn đưa ra câu hỏi trong phần phản biện. Hơn nữa, các nhóm cũng như học sinh toàn trường còn được tiếp cận cách nhìn nhận vấn đề khác nhau của Ban giám khảo có: nhà khoa học, giáo viên, Ban giám hiệu, chính quyền địa phương,…

Trong bài viết này, chúng tôi minh họa sáu sản phẩm được báo cáo trong vòng chung kết của hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo, như sau:

Hình 4. Phong điện cho trường Hoa Sen

Hình 5. Chuông báo cho ngôi nhà

Hình 6. Thuyền hơi

Hình 8. Bếp năng lượng Mặt trời hình hộp

Hình 9. Tên lửa nướcHình 10. Dụng cụ lọc nước biển

thành nước ngọt

Tham gia hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo, các nhóm học sinh được nhúng trong môi trường tương tác, thực hiện báo cáo sản phẩm. Thông qua các hoạt động báo cáo này, học sinh từng bước hình thành và phát triển năng lực giao tiếp như: kỹ năng thuyết trình trước đám đông, biết và áp dụng quy trình xây dựng bài báo cáo về sản phẩm, tự tin và mạnh dạn hơn,...

Page 11: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

Hình 11. Poster dự án của sinh viên khoa vật lý, trường Đại học

Sư phạm Tp. Hô Chí Minh

Hình 12. Học sinh gia công dụng cụ lọc nước mặn thành

nước ngọt

Hình 13. Ban giám khảo trong vong chung kết hội thi

Hình 14. Học sinh báo cáo về dụng cụ lọc nước biển thành

nước ngọt

Hình 15. Học sinh phản biện phần báo cáo về sản phẩm lọc

nước biển thành nước ngọt

Hình 16. Tổng kết hội thi

Quan sát quá trình tham gia hội thi của các nhóm, chúng tôi nhận thấy những điểm tích cực như sau:

Kỹ năng gia công vật liệu: Công nghệ gia công vật liệu truyền thống như: cưa, dũa, dán bằng súng bắn keo,… Kỹ năng tìm kiếm thông tin: Các nhóm biết sử dụng các phương tiện hiện đại như máy vi tính, laptop, smartphone,… để tra cứu, tìm hiểu thông tin, đặc biệt là kênh Youtube.

Tính tích cực hoạt động: Các học sinh tham gia nhiệt tình, hào hứng và rất nổ lực. Để hoàn thiện sản phẩm, hầu hết các nhóm tự mày mò, tự sửa chữa sản phẩm, thậm chí phải làm lại với sản phẩm với ý tưởng. Hơn nữa, nhiều nhóm tận dụng thời gian ra chơi, giờ nghỉ trưa, buổi tối nội trú,… để gia công, vận hành và cải tiến sản phẩm, xây dựng tập luyện báo cáo sản phẩm,… Bên cạnh đó, các nhóm còn biết hỗ trợ, giúp đỡ lẫn nhau gia công các chi tiết phức tạp, trang trí mô hình, thậm chí là chia sẻ vật liệu, dụng cụ với nhau.

Tính sáng tạo: Không những tích cực tham gia hội thi, nhiều nhóm học sinh còn thể hiện sự sáng tạo về ý tưởng, phương án thiết kế, lựa chọn vật liệu, cụ thể như: nhóm Belive tự đề xuất ý tưởng sản xuất điện từ gió cung cấp điện cho ngôi trường mà nhóm đang học; nhóm thuyền tương lai từ ý tưởng thuyền phản lực trên poster của sinh viên mà tự làm được thuyền hoạt động nhờ nến; nhóm biệt đội sáng tạo đề xuất phương án sơn đen bình chứa nước biển để tăng tốc độ ngưng tụ nước ngọt,…

Page 12: dayhocvatli.files.wordpress.com  · Web viewTHIẾT KẾ MÔ HÌNH SÁNG TẠO TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC. ORGANIZING STEM EDUCATIONAL TOPIC THROUGH . THE . CONTEST. DESIGN FOR

4. Kết luận

Hội thi thiết kế Mô hình Sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM đã thu hút được đông đảo sự quan tâm của học sinh và quá trình thực nghiệm tiến trình tổ chức hội thi theo định hướng giáo dục STEM là khả thi đối với học sinh trung học. Thông qua hội thi, học sinh biết quy trình thiết kế, chế tạo sản phẩm, quy trình xây dựng bài thuyết trình về sản phẩm, tự tin, mạnh dạn hơn, ren luyện tư duy kỹ thuật,… Các kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán học thể hiện rõ trong quá trình: đề xuất ý tưởng, thiết kế phương án chế tạo, gia công lắp ráp, vận hành thử nghiệm,… Hơn nữa, hội thi đem lại sự mới mẻ trong hoạt động của trường trung học, phát huy được tính tích cực và sáng tạo của học sinh, gắn lý thuyết với thực hành. Thiết nghĩ, hội thi cần tiếp tục được nghiên cứu và triển khai rộng rãi tại các trường trung học.

Tài liệu tham khảo

[1] Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm, Hà Nội.

[2] Nguyễn Thanh Nga (2011), Kết hợp dạy học dự án và dạy học mở mang tính thiết kế nhằm bôi dưỡng phương pháp luận sáng tạo cho sinh viên thông qua dạy các ứng dụng kỹ thuật của Vật lý, Tạp chí Thiết bị Giáo dục, số đặc biệt, Tr57-60.

[3] Nguyễn Văn Biên, Hoàng Phước Muội (2016), “Thiết kế, chế tạo thí nghiệm đơn giản phần cơ học lớp 10 từ cây tre”, Tạp chí Thiết bị Giáo dục, Số 134, tr. 9 -11, 78.

[4] Nguyễn Ngọc Hưng (2009), Thí nghiệm vật lí với dụng cụ tự làm từ vỏ lon và chai nhựa (tập 1), NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội.

[5] Lưu Văn Phòng (2016), “Tổ chức hoạt động ngoại khóa nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trung học phổ thông”, Tạp chí Thiết bị Giáo dục, số 134, tr.15-18.

[6] Thủ tướng chính phủ (2017), Nguyễn Xuân Phúc, Chỉ thị về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, Số 16/CT-TTg, Chính phủ nước CHXHCN Việt Nam.