Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giảng dạy các chủ đề STEM môn Vật lí

 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
 Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
 ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN
 Kính gửi: - Hội đồng xét duyệt sáng kiến kinh nghiệm Trường THCS Phú Sơn
 - Hội đồng xét duyệt sáng kiến kinh nghiệm Huyện Ba Vì
 Ngày Trình độ 
 Chức 
Họ và tên tháng Nơi công tác chuyên Tên sáng kiến
 danh
 năm sinh môn
Phùng Văn THCS Phú Giáo Phương pháp giảng dạy các 
 09/10/1979 Đại học
Họa Sơn Viên chủ đề STEM
 - Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Dạy học STEM
 - Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: 15/09/2022
 - Mô tả bản chất của sáng kiến: Khi giảng dạy các chủ đề STEM cần giảng dạy 
 theo cấu trúc sau:
 1. Xác định vấn đề
 2. Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
 3. Lựa chọn giải pháp
 4. Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
 5. Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
 - Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: 
 + Giáo viên nắm chắc kiến thức, chuẩn bị bài chu đáo, làm chủ giờ dạy.
 + Học sinh chuẩn bị bài, hoàn thành nhiệm vụ giáo viên giao, tích cực hăng hái, 
 chủ động.
 + Đảm bảo phương tiện dạy học như máy tính, máy chiếu.
 - Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến 
 theo ý kiến của tác giả:
 + Giáo viên dễ thực hiện, ai cũng có thể xây dụng một chủ đề STEM để dạy
 + Học sinh dễ nắm bắt được vấn đề, dễ thực hiện theo quy trình
 Tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật và 
 hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.
 Phú Sơn, ngày12 tháng 4 năm 2023
 Người nộp đơn
 1/ 30 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
 Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
 ***
 
 ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Tên đề tài: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CÁC CHỦ ĐỀ STEM
 MÔN: VẬT LÍ
 Năm học: 2022 - 2023
 3/ 30 A/ PHẦN MỞ ĐẦU
I/ Lí do chon đề tài
 Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ảnh hưởng sâu rộng vào mọi mặt đời sống, 
xã hội, giáo dục cũng không ngoại lệ. Vì thế đòi hỏi giáo viên phải thay đổi 
phương pháp, học sinh phải thay đổi cách học. Do vậy, vai trò của giáo viên phải 
chuyển đổi từ “dạy cái gì”, “điều gì” sang dạy cho học sinh “phải làm gì” và 
“làm như thế nào”. Phương pháp dạy học STEM đã đáp ứng được yêu cầu đổi 
mới đó. Hiện nay phương pháp dạy học STEM đang là sự lựa chọn của nhiều 
nước có nền giáo dục hiện đại vì thông qua quá trình học giúp các em tự lĩnh hội 
được kiến thức, kĩ năng và có khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để 
giải quyết các vấn đề thực tế. Nhưng làm thế nào để vận dụng phương pháp dạy 
học STEM vào trường THCS của ta để mang lại hiệu quả? Qua thời gian tập huấn, 
tìm hiểu tôi vận dụng lồng ghép STEM với dạy học truyền thống, xây dựng một 
số chủ đề dạy học theo điều kiện của nhà trường và đã mang lại hiệu quả khả 
quan, nên tôi mạnh dạn tiến hành nghiên cứu đề tài “Phương pháp giảng dạy chủ 
đề STEM”.
II/ Mục đích nghiên cứu
 Mục đích của đề tài là giúp giáo viên có bước cách dạy tổng quát một chủ đề 
STEM, giúp học sinh không chỉ biết làm ra một sản phẩm STEM mà còn nắm 
được quy trình từ xác định vấn đề, nêu được kiến thức liên quan, dự kiến cách 
làm, dự trù vật liệu, thiết kế chế tạo mẫu, trao đổi thảo luận.
III/ Nhiệm vụ nghiên cứu 
 Qua đề tài “Phương pháp giảng dạy các chủ đề STEM” sẽ giúp học sinh có 
ý thức tự giác, có tinh thần trách nhiệm, có kĩ năng nhận thức, có cách ứng xử 
đúng đắn, tích cực với các vấn đề thực tiễn nảy sinh. Biết sử dụng sản phẩm tái 
chế, Đồng thời sẽ có hành động cụ thể để bảo vệ, cải tạo môi trường, tuyên truyền, 
vận động mọi người cùng chung tay bảo vệ và cải tạo môi trường trong gia đình, 
nhà trường và cộng đồng. 
 Việc dạy học vật lý không những hình thành cho học sinh những tri thức 
về các hiện tượng vật lý, kỹ năng và kỹ xảo nhất định mà còn phải đảm bảo tối đa 
sự phát triển trí tuệ, làm cho hoạt động tư duy của học sinh phát triển tích cực, 
độc lập, sáng tạo. Việc giúp học sinh nắm được cách giải các bài tập thực tế. 
Thông qua hoạt động STEM giúp rèn luyện kỹ năng tính toán, rèn luyện sự phát 
triển độc lập, sáng tạo của học sinh.
 5/ 30 trở thành một niềm hấp dẫn mới mẻ, khơi gợi cảm hứng, niềm yêu thích và say 
mê khoa học với nhiều em học sinh. Và qua việc học theo định hướng STEM, có 
khá nhiều em học sinh chia sẻ sẽ lựa chọn khoa học là con đường tương lai cho 
bản thân mình. 
 Sau đó trên các diễn đàn dạy học tích cực, qua các cuộc tập huấn tôi đã biết 
đến giáo dục STEM. Tôi đã tìm ra câu trả lời cho những trăn trở của mình nên 
mạnh dạn áp dụng vào dạy học trong thời gian vừa qua và đã mang lại những tín 
hiệu đáng mừng. Tôi mạnh dạn trình bày những sáng kiến cũng như kinh nghiệm 
của bản thân và mong muốn cùng với các đồng nghiệp tạo ra những tiết học lí thú, 
truyền cảm hứng cho học sinh qua chủ đề cụ thể. Trong đề tài này tôi đề cập đến 
chủ đề “Chế tạo nam châm điện” thích hợp cho việc thiết kế và tổ chức dạy học 
theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh trường THCS hiện nay.
 II/ CƠ SỞ THỰC TIỄN 
 - Môn Vật lý là một trong những môn khoa học cơ bản, hằng năm thường 
không chọn để thi tuyển sinh vào THPT nên đa phần các em còn xem nhẹ.
 - Bên cạnh những kiến thức gắn liền với thực tế cuộc sống thì vẫn còn nhiều 
phần mang tính chất hàn lâm, khó học, khó nắm bắt, kiến thức nặng nhiều về lý 
thuyết. Trong khi đó cơ sở phòng thực hành của các trường đa số thiếu thiết bị 
thực hành, chi phí cho việc mua các vật mẫu thực hành cao nên HS chưa được 
trải nghiệm thực hành nhiều mà chủ yếu nắm bắt lý thuyết và quan sát thực hành 
qua các thí nghiệm ảo do giáo viên thuyết trình. Vì vậy đa số các em không hứng 
thú với môn học và ít nhận thấy vai trò ứng dụng của vào đời sống. Học sinh 
không được trải nghiệm thực tế, nên việc đưa kiến thức khoa học trở nên nặng 
nề.
 - Việc tổ chức dạy học theo hướng giáo dục STEM ở các trường hiện nay 
bắt đầu đang nở rộ nhưng nói chung còn hạn chế, các trường chủ yếu còn giao 
nhiệm vụ cho tổ nhóm tạo ra 1 sản phẩm STEM chứ chưa mang tính tự giác. Đó 
cũng là lí do các em học chủ yếu là để đối phó với các kì kiểm tra còn yếu tố đam 
mê yêu thích rất ít.
 7/ 30 nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần 
thứ tư.
2/ Số liệu điều tra trước khi thực hiện
 Khi điều tra về thành tích học tập của 128 HS lớp 9 của nhà trường năm 
học 2021-2022 thì kết quả học tập như sau:
 Giỏi Khá TB Yếu Kém
 Tổng
 SL % SL % SL % SL % SL %
 128 23 18 38 30 56 43,4 11 8,6 0 0
 Cả khóa chưa có một sản phẩm STEM nào để trưng bày ở phòng truyền 
thống hay phòng bộ môn của nhà trường.
3/ Các giải pháp chủ yếu: 
 Khi dạy một chủ đề STEM tôi đã dạy theo cấu trúc sau:
 1. Xác định vấn đề
 2. Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
 3. Lựa chọn giải pháp
 4. Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
 5. Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
 Ví dụ: Khi dạy bài chế tạo nam châm điện thì:
Bước 1. Xác định vấn đề:
 Hiện nay, vì nhiều lí do khác nhau mà đinh sắt hoặc phế thải kim loại bị 
vương vãi trên đường gây nguy hiểm cho các phương tiện tham gia giao thông. 
=> Cần thu gom chúng lại
Bước 2. Kiến thức nền
 - Nam châm có đặc tính gì?
 - Phân loại nam châm?
 - Nam châm điện có cấu tạo như thế nào?
 - Để nam châm điện hoạt động được cần có điều kiện gì?
 - Xác định các kiến thức của các môn học cần vận dụng vào thiết kế và chế 
 tạo nam châm điện?
 => Em hãy đề xuất và thực hiện dự án thiết kế và chế tạo được mô hình 
 máy thu gom đinh sắt từ các dụng cụ và vật liệu đơn giản như pin, xe xe đồ 
 chơi trẻ em.
* Kiến thức khoa học trong chủ đề
 - Nam châm điện (Vật lí)
 9/ 30 *Vấn đề thực tiễn
 Từ quan sát cấu tạo và hoạt động của nam châm điện trong thực tế. Em hãy 
chế tạo và thử nghiệm một mô hình của nam châm điện có thể hoạt động được từ 
các vật liệu đơn giản không?
 * Cấu trúc của bài dạy STEM
 1. Xác định vấn đề
 2. Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
 3. Lựa chọn giải pháp
 4. Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
 5. Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
II. MỤC TIÊU
1. Phẩm chất
 - Ý thức vận dụng các kiến thức về từ trường, nam châm điện,... để giải 
quyết một vấn đề cụ thể trong đời sống hàng ngày.
 - Nghiêm túc nhìn nhận khuyết điểm bản thân trong quá trình làm việc 
nhóm, thiết kế chế tạo sản phẩm.
 - Có ý thức xây dựng và thực hiện kế hoạch dự án hợp lí, khoa học.
 - Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học;
2. Năng lực chung
 Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo
 - Phân tích được tình huống và xác định được nhiệm vụ là chế tạo nam 
châm điện từ các vật liệu dễ tìm, tận dụng phế liệu.
 - Xác định kiến thức khoa học về từ trường, nam châm điện,...cần cho việc 
chế tạo nam châm điện.
 - Tìm hiểu các thông tin liên quan và đề xuất giải pháp, thiết kế bản vẽ nam 
châm điện.
 - Lập kế hoạch và phân công nhiệm vụ chuẩn bị vật liệu, nhiệm vụ thi công 
chế tạo nam châm điện
 - Đánh giá được sản phẩm, quá trình thực hiện và đề xuất ý tưởng cải tiến 
nam châm điện.
3. Năng lực đặc thù
 Năng lực thuộc lĩnh vực STEM
 - Trình bày được kiến thức khoa học liên quan.
 11/ 30 (3) Ưu tiên sử dụng các vật liệu dễ tìm, sẵn có, vật liệu tái chế, chi phí hợp 
lí và sáng tạo.
 (4) Sản phẩm, bản thiết kế với đầy đủ thông số vật liệu, bản báo cáo được 
trình bày và trang trí đảm bảo tính thẩm mĩ.
 B. Nội dung dạy học
 - HS phân tích tình huống, đề xuất các ý tưởng để giải quyết vấn đề. GV 
tổng hợp và giới thiệu cụ thể nhiệm vụ dự án là chế tạo nam châm điện.
 - HS đề xuất và thống nhất với GV về tiến trình dự án và yêu cầu cụ thể cho 
từng giai đoạn.
 C. Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt
 - Phiếu học tập số 1 với các nội dung chính:
 + Vấn đề cần giải quyết.
 + Tiến trình và yêu cầu cụ thể cho từng giai đoạn.
 + Kế hoạch thực hiện với các mốc thời gian và phân công công việc cho 
mỗi thành viên.
 D. Tiến trình dạy học cụ thể
 Nội dung Học sinh Giáo viên Công cụ hỗ 
 trợ
 Phân tích tình - Nghe và ghi nội - GV chiếu hình ảnh - Máy tính, máy 
 huống, đề xuất dung tình huống nam châm điện. chiếu.
 các ý tưởng chủ đề STEM.
 - Thông báo tình - PHT 1.
 giải quyết vấn 
 huống.
 đề và xác nhận 
 nhiệm vụ.
 - Thảo luận , tìm - Gợi ý cho HS phân - PHT 1.
 hiểu, phân tích tình tích tình huống:
 huống.
 + Cấu tạo của nam 
 - Nghe gợi ý từ GV châm điện gồm những 
 để phân tích chính bộ phận chính nào?
 xác.
 + Tại sao nam châm 
 - Ghi chép lại phân điện hút được các 
 tích tình huống của đinh, ốc vít?
 nhóm vào PHT 1.
 + Để nam châm điện 
 hoạt động được cần có 
 điều kiện gì?
 - Ghi lời mô tả và 
 giải thích vào vở cá 
 13/ 30