ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN PHƢƠNG QUỲNH

TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM
CHỦ ĐỀ “SỰ CHUYỂN THỂ”
VẬT LÝ 12 CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THƠNG MỚI

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH SƢ PHẠM VẬT LÝ

Hà Nội – 2020


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM
CHỦ ĐỀ “SỰ CHUYỂN THỂ”
VẬT LÝ 10 CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THƠNG MỚI

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH SƢ PHẠM VẬT LÝ

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Kim Chung
Sinh viên thực hiện khóa luận: Nguyễn Phƣơng Quỳnh

Hà Nội – 2020

LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô khoa Sƣ phạm,
Trƣờng Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã quan tâm, giúp đỡ và
tạo điều kiện hết mức cho em trong quá trình học tập, trang bị cho em những
kiến thức vơ cùng hữu ích để hồn thành nghiên cứu đề tại khóa luận này.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Kim Chung, ngƣời
đã tận tình hƣớng dẫn, góp ý và động viên trong suốt q trình hồn thành
khóa luận.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các bạn sinh viên lớp QH-2016S – Sƣ phạm
Vật lý đã hỗ trợ em hồn thành khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 6 năm 2020
Tác giả khóa luận

Nguyễn Phƣơng Quỳnh


Danh mục từ viết tắt
Viết đầy đủ

Viết tắt
ĐHQGHN

Đại học Quốc gia Hà Nội

PGS.TS

Phó Giáo sƣ Tiến sĩ

STEM


Science,

Tecnology,

Maths
NXB

Nhà xuất bản

Engineering,


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài. .................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................... 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................. 2
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu ......................................................... 2
4.1. Khách thể nghiên cứu ........................................................................ 2
4.2. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................ 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................... 2
6. Cấu trúc khóa luận................................................................................... 3
CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA VIỆC DẠY HỌC STEM
TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC
PHỔ THƠNG MỚI ...................................................................................... 4
I.1. Khái quát chung về STEM .................................................................... 4
I.1.1. Vài nét về lịch sử phát triển STEM ................................................. 4
I.1.2. Giáo dục STEM tại Việt Nam ......................................................... 5
I.1.3. Các khái niệm ................................................................................. 6

I.1.4. Phân loại STEM .............................................................................. 8
I.1.5. Mục tiêu dạy học STEM ................................................................. 8
I.1.6. Đặc điểm của dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ................. 8
I.2. Giáo dục STEM trong chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 .............. 9
I.2.1. Định hƣớng chung........................................................................... 9
I.2.2. Những nội dung liên quan đến giáo dục STEM thể hiện trong các
mơn Vật lý ............................................................................................. 10
I.2.3. Vai trị, ý nghĩa của giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông ..... 10
I.3. Xây dựng các chủ đề giáo dục STEM ................................................. 11
I.3.1. Tiêu chí xây dựng chủ đề/bài học STEM ...................................... 11
I.3.2. Quy trình xây dựng chủ đề STEM ................................................. 13
KẾT LUẬN CHƢƠNG I .......................................................................... 15


CHƢƠNG II: XÂY DỰNG BÀI HỌC STEM CHỦ ĐỀ “SỰ CHUYỂN
THỂ” VẬT LÝ 12 CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THƠNG MỚI 16
II.1. Chủ đề “Sự chuyển thể” Vật lý 12 theo chƣơng trình giáo dục phổ
thơng mới .................................................................................................. 16
II.1.1. Mục tiêu dạy học chủ đề “Sự chuyển thể” ................................... 16
II.1.2. Nội dung kiến thức phần “ Sự chuyển thể ” ................................. 17
II.2. Xây dựng chủ đề STEM trong dạy học “ Sự chuyển thể “ Vật lý 12
chƣơng trình giáo dục phổ thông mới ........................................................ 20
II.2.1. Chủ đề “ Máy lạnh ” .................................................................... 21
II.2.2. Chủ đề “ Máy hàn thiếc ” ............................................................. 23
II.2.3. Chủ đề “Nến từ bơ thực vật” ........................................................ 26
II.2.4. Chủ đề “Dụng cụ làm nƣớc cất” .................................................. 29
II.2.5. Chủ đề “Máy làm kem cuộn” ....................................................... 31
KẾT LUẬN CHƢƠNG II ......................................................................... 34
CHƢƠNG III : TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY
HỌC CHỦ ĐỀ “ SỰ CHUYỂN THỂ ” VẬT LÝ 12 CHƢƠNG TRÌNH

GIÁO DỤC PHỔ THƠNG MỚI ............................................................... 35
III.1. Kế hoạch dạy học chủ đề “ Máy lạnh ” ............................................. 35
III.1.1. Đối tƣợng học sinh ..................................................................... 35
III.1.2. Thời lƣợng tổ chức dạy học ........................................................ 35
III.1.3. Địa điểm ..................................................................................... 35
III.1.4. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh............................................. 35
III.1.5. Các hoạt động dạy học................................................................ 35
III.1.6. Phiếu bài tập ............................................................................... 42
III.2. Kế hoạch dạy học chủ đề “ Máy hàn thiếc ” ..................................... 44
III.2.1. Đối tƣợng học sinh ..................................................................... 44
III.2.2. Thời lƣợng tổ chức dạy học ........................................................ 44
III.2.3. Địa điểm ..................................................................................... 44
III.2.4. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh............................................. 44


III.2.5. Các hoạt động dạy học................................................................ 45
III.2.6. Phiếu bài tập ............................................................................... 51
III.3. Kế hoạch dạy học chủ đề “Nến từ bơ thực vật” ................................ 53
III.3.1. Đối tƣợng học sinh ..................................................................... 53
III.3.2. Thời lƣợng tổ chức dạy học ........................................................ 54
III.3.3. Địa điểm ..................................................................................... 54
III.3.4. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh............................................. 54
III.3.5. Các hoạt động dạy học................................................................ 54
III.3.6. Phiếu bài tập ............................................................................... 60
III.4. Kế hoạch dạy học chủ đề “ Dụng cụ làm nƣớc cất ” ......................... 62
III.4.1. Đối tƣợng học sinh ..................................................................... 62
III.4.2. Thời lƣợng tổ chức dạy học ........................................................ 63
III.4.3. Địa điểm ..................................................................................... 63
III.4.4. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh............................................. 63
III.4.5. Các hoạt động dạy học................................................................ 63

III.1.6. Phiếu bài tập ............................................................................... 69
III.5. Kế hoạch dạy học chủ đề “ Máy làm kem cuộn ” ............................. 72
III.5.1. Đối tƣợng học sinh ..................................................................... 72
III.5.2. Thời lƣợng tổ chức dạy học ........................................................ 72
III.5.3. Địa điểm ..................................................................................... 72
III.5.4. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh............................................. 72
III.5.5. Các hoạt động dạy học................................................................ 72
III.5.6. Phiếu bài tập ............................................................................... 79
KẾT LUẬN CHƢƠNG III ........................................................................ 82
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................. 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 85
PHỤ LỤC.................................................................................................... 86


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Việt Nam đang trên đà phát triển và hội nhập với quốc tế, cần nguồn
nhân lực chất lƣợng cao với những kiến thức phong phú đa dạng có thể áp
dụng vào thực tiễn. Để đào tạo nguồn nhân lực nhƣ vậy, ngành giáo dục đang
có những sự thay đổi về phƣơng pháp dạy học. Phƣơng pháp dạy học mới
thiên về phát triển năng lực, sáng tạo, tƣ duy và áp dụng kiến thức vào đời
sống. Thay đổi phƣơng pháp dạy học khơi gợi sự hứng thú của học sinh với
bài học, tích cực tham gia các hoạt động học cũng nhƣ rèn luyện kỹ năng
sống, nâng cao hiểu biết về giá trị văn hóa truyền thống dân tộc và tinh hoa
văn hóa thế giới. Một trong những phƣơng pháp dạy học mới mà giáo dục
Việt Nam đang triển khai trong những năm gần đây là giáo dục STEM.
Giáo dục Việt Nam từ trƣớc đến nay tách rời các môn học, dẫn đến sự
mất liên kết giữa các kiến thức. Khi áp dụng kiến thức đó vào đời sống khơng
đƣợc tốt, lâu dần kiến thức đấy chỉ là lý thuyết trên sách vở. Giáo dục STEM
thì khác, là phƣơng pháp giáo dục liên mơn, liên ngành. STEM là viết tắt của

Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và
Math (Toán học). Trong thời đại công nghệ 4.0 hiện nay, giáo dục STEM
hƣớng đến trang bị cho học sinh những kiến thức, kỹ năng cần thiết để làm
việc và phát triển năng lực tƣ duy sáng tạo.
Vật lý là một trong những môn khoa học tự nhiên lâu đời nhất. Nền
tảng của môn Vật lý là Tốn học mà trong khi đó Vật lý là mơn khoa học có
tính cơng nghệ và kỹ thuật cao, có liên quan rất nhiều đến thực tiễn. Do vậy
việc áp dụng giáo dục STEM vào giảng dạy môn Vật lý là phƣơng pháp khả
thi.

1


Với các lý do trên, tôi chọn đề tài “Tổ chức dạy học STEM chủ đề “Sự
chuyển thể” Vật lý 12 chƣơng trình giáo dục phổ thơng mới”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng các chủ đề dạy học STEM phần “Sự chuyển thể” Vật lý 12
chƣơng trình giáo dục phổ thông mới.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Xây dựng cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học chủ đề
STEM trong dạy học Vật lý trong chƣơng trình giáo dục phổ thơng
mới.
- Xây dựng chủ đề dạy học STEM nội dung “Sự chuyển thể” Vật lý 12
chƣơng trình giáo dục phổ thơng mới.
- Báo cáo kết quả và đánh giá quá trình.
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
4.1. Khách thể nghiên cứu
- Giáo viên và học sinh trung học phổ thông.
4.2. Đối tượng nghiên cứu
- Quá trình dạy và học STEM của giáo viên và học sinh trung học phổ

thông về nội dung phần “Sự chuyển thể” Vật lý 12 (chƣơng trình giáo
dục phổ thơng mới).
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phƣơng pháp phân tích và tổng hợp: Phân tích tài liệu ở Việt Nam cũng
nhƣ nƣớc ngồi, về các nội dung liên quan đến phạm vi nghiên cứu của đề tài
thành các đơn vị kiến thức, cho phép tìm hiểu các đặc thù, bản chất, cấu trúc
của lí luận. Từ đó tổng hợp các đơn vị kiến thức ấy thành các cơ sở lý luận đề
tài.

2


6. Cấu trúc khóa luận
Ngồi phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, khóa
luận đƣợc trình bày trong 3 chƣơng:
- Chƣơng I: Cơ sở lý thuyết của việc dạy học STEM trong chƣơng trình
Vật lý 12 chƣơng trình trung học phổ thơng mới.
- Chƣơng II: Xây dựng chủ đề STEM trong dạy học chủ đề “Sự chuyển
hóa” Vật lý 12 chƣơng trình giáo dục phổ thơng mới.
- Chƣơng III: Tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học chủ đề “Sự
chuyển hóa” Vật lý 12 chƣơng trình giáo dục phổ thơng mới.

3


CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA VIỆC DẠY HỌC STEM
TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ 12 CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC
PHỔ THÔNG MỚI
I.1. Khái quát chung về STEM
I.1.1. Giáo dục STEM trên thế giới

MỸ
Giáo dục STEM không phải vấn đề quá mới ở Mỹ, nhƣng nó lại dành
đƣợc sự quan tâm lớn của quốc gia thông qua liên bang trong thời gian gần
đây. Có ba khuyến cáo quan trọng cho những nhà hoạch định chính sách phát
triển các cơng cụ nhằm xây dựng những vấn đề liên quan đến STEM một cách
toàn diện gồm: yêu cầu xây dựng một cách nghiêm túc chƣơng trình giáo dục
STEM trong hệ đào tạo 12 năm; cải thiện việc dạy và học STEM trên phạm vi
tồn quốc; hỗ trợ các mơ hình mới tập chung vào sự phù hợp để chắc chawssn
tất cả các học sinh đều có những kỹ năng STEM sau khi tốt nghiệp.
Một trong các chiến lƣợc chung ở Mỹ hƣớng tới STEM là năng cao yêu
cầu về Toán học và Khoa học đối vơi học sinh tốt nghiệp. Cách tiếp cận này
là cơ sở giúp nhà trƣờng có thể tác động đến tất cả học sinh.
CANADA
STEM đang là khối ngành đƣợc Canada ƣu tiên phát triển. Bộ phận
phát triển nguồn nhân lực Canada dự đoán rằng gần 75% việc làm mới trong
giai đoạn 2009 đến 2018 sẽ thuộc lĩnh vực STEM. Ý thực đƣợc tầm quang
trong của STEM, nhu cầu giáo dục, tạo ra nguồn nhân lực cho khối ngành này
đƣợc đặt lên hàng đầu bởi giáo dục STEM không chỉ thúc đẩy nền kinh tế
thông qua việc thúc đẩy đổi mới kinh doanh mà còn tăng khả năng làm việc
cũng nhƣ khả năng tƣ duy phân tích của ngƣời học theo học STEM. Chính
phủ Canada định nghĩa ngành này nhƣ những lĩnh vực thúc đẩy giới hạn về sự

4


hiểu biết của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và tốn học, góp phần vào việc
cải tiến khoa học kĩ thuật và cạnh tranh thông qua việc tạo ra kiến thức mới và
hi vọng rằng bằng việc đẩy mạnh đào tạo STEM, Canada sẽ trở thành cƣờng
quốc dẫn đầu thế giới về công nghệ và đổi mới.
Anh

Giáo dục STEM đã đƣợc phát triển thành một chƣơng trình quốc gia ở
Anh với mục tiêu đào tạo nguồn nhân lực nghiên cứu khao học chất lƣợng
cao. Chƣơng trình hành động của Anh nhằm thúc đẩy giáo dục STEM gồm
bốn nội dung chính:
- Tuyển dụng giáo viên dạy học STEM. Các giáo viên các môn học khác
nhau hợp tác và cùng xây dựng bài giảng để học sinh tiếp nhận đƣợc
các kiến thức, kĩ năng của nhiêu môn để giải quyết vấn đề thực tiễn.
- Bồi dƣỡng nâng cao trình độ của giáo viên.
- Cải tiến và làm phong phú chƣơng trình học cả trong và ngoài lớp học.
- Phát triển cơ sở vật chất hỗ trợ cho việc dạy và học STEM.
I.1.2. Giáo dục STEM tại Việt Nam
Tại Việt Nam, từ năm học 2013 – 2014 đến nay, giáo dục STEM đã
đƣợc triển khai trong chƣơng trình giáo dục phổ thơng ở những môn học liên
quan, gắn với đổi mới phƣơng pháp và hình thức tổ chức dạy học thơng qua
xây dựng và thực hiện các chủ đề, dự án học tập gắn với thực tiễn. Giáo dục
STEM đang có sự lan tỏa dƣới nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức
thực hiện khác nhau. Giáo dục Việt Nam đã đƣa giáo dục STEM vào dạy học
tại các trƣờng trung học phổ thơng trên địa bàn Hà Nội, Thành phố Hồ Chí
Minh, Đà Nẵng.
Đã có rất nhiều những câu lạc bộ STEM đƣợc hình thành. Câu lạc bộ
có nội dung sinh hoạt chủ yếu tập trung vào các mảng robot, lập trình máy
5


tính. Hình thức câu lạc bộ này chủ yếu diễn ra tại các trƣờng học ở khu vực
thành phố. Bên cạnh đó cũng có ngày hội STEM, nó đƣợc tổ chức duy trì
hằng năm vào dịp xung quang ngày 18 thàng 5 nhân kỉ niệm Ngày Khoa học
Công nghệ Việt Nam. Một trong những ý nghĩa quan trọng của ngày hội
STEM đối với giáo dục STEM là yếu tố truyền thơng cộng đồng, kết nối xã
hội. Có thể nói các hoạt động STEM trong nhà trƣờng hiện nay khá phong

phú, song các hoạt động đó mới chỉ xuất hiện tại các thành phố lớn, với mức
chi phí khá cao.
Hiện nay, giáo dục STEM đã đƣợc nhắc nhiều nhƣng chƣa đƣợc triển
khai diện rộng do nhiều vấn đề, theo nhƣ nghiên cứu thì có bốn lý do:
- Học sinh vẫn cịn tâm lý học để lấy điểm, thƣờng xun khơng tìm
kiếm và tự nghiên cứu tài liệu liên quan đến môn học.
- Thiếu cơ sở khoa học và khung lý luận của giáo dục STEM nói chung,
dạy học mơn cơng nghệ theo định hƣớng giáo dục STEM nói riêng.
- Phƣơng pháp xây dựng chủ đề giáo dục STEM cũng nhƣ tiêu chí về
một chủ đề giáo dục STEM, cấu trúc của nhiệm vụ STEM chƣa đƣợc
thống nhất.
- Giáo viên chƣa đầu tƣ thời gian, công sức và chất xám cho hoạt động
giảng dạy đúng mức.
Nhƣ vậy, giáo dục Việt Nam cần đƣa ra những biện pháp để phát triểm
STEM tại Việt Nam, thúc đẩy STEM để xây dựng nguồn nhân lực chất
lƣợng cao trong phát triển cách mạng công nghệ 4.0
I.1.3. Các khái niệm
I.1.3.1. STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology
(Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Tốn học). Thơng qua việc kết

6


hợp các lĩnh vực trên học sinh có khả năng ứng dụng một cách sáng tạo và
phát huy cách học mới về những khái niệm đƣợc học.
Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lí, Hóa học, Sinh học và
Khoa học Trái đất giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến
thức vào cuộc sống hàng ngày.
Technology (Công nghệ): phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và

đánh giá công nghệ, hiểu ảnh hƣởng của cơng nghệ đến cuộc sống.
Engineering (Kỹ thuật): tích hợp kiến thức đa mơn qua q trình thiết
kế kỹ thuật.
Math (Tốn học): phát triển khả năng phân tích, biện luận, đƣa ra các
giải pháp giải các vấn đề toán học.
I.1.3.2. Giáo dục STEM
Giáo dục STEM hƣớng đến trang bị cho học sinh những kiến thức, kỹ
năng cần thiết để làm việc và phát triển năng lực tƣ duy sáng tạo liên quan
đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và tốn học. Các kiến thức
đƣợc tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh vừa hiểu nguyên
lý vừa tiến hành thực hành, tạo ra sản phẩm. Giáo dục STEM rút ngắn khoảng
cách từ lý thuyết đến thực tiễn.
Với mỗi bài học, giáo dục STEM đặt ra một vấn đề để học sinh giải
quyết. Để làm đƣợc, học sinh cần phải tìm hiểu kiến thức liên quan cũng nhƣ
các ứng dụng của kiến thức trong thực tế để giải quyết vấn đề.
Thƣờng mỗi bài học theo chƣơng trình giáo dục STEM, học sinh ngồi
tiếp nhận những kiến thức nền cịn có thể tiếp nhận các kiến thức liên quan

7


đến thực tiễn, các kỹ năng qua việc giải quyết vấn đề hay hình thành năng lực
tƣ duy, sáng tạo, làm việc nhóm…
I.1.4. Phân loại STEM
- STEM đóng: vận dụng kiến thức cả 4 lĩnh vực Khoa học, Kỹ thuật,
Công nghệ và Toán học để giải quyết vấn đề.
- STEM thiếu: vận dụng kiến thức ít hơn 4 lĩnh vực để giải quyết vấn đề.
- STEM cơ bản: xây dựng trên cơ sở chƣơng trình giáo dục phổ thơng.
- STEM mở rộng: xây dựng trên các kiến thức nằm ngoài chƣơng trình
phổ thơng và sách giáo khoa.

- STEM dạy kiến thức mới: xây dựng trên cơ sở liên kết các kiến thức
mới của nhiều môn khác nhau.
- STEM vận dụng: xây dựng trên kiến thức đã học.
I.1.5. Mục tiêu dạy học STEM
- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM: Kiến
thức, kỹ năng của các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và tốn
học đƣợc tích hợp lại với nhau để giải quyết vấn đề đặt ra.
- Phát triển năng lực cốt lõi: Học sinh ngồi tiếp nhận kiến thức nền cịn
đƣợc phát triển năng lực tƣ duy logic, năng lực tự giải quyết vấn đề và
hơn hết là sáng tạo khi ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn.
- Định hướng nghề nghiệp: Giúp học sinh chiếm lĩnh đƣợc những kiến
thức cũng nhƣ kĩ năng ở bậc cao hơn, phục vụ cho công việc sau này.
Những kiến thức, kỹ năng đó giúp học sinh trở thành nguồn nhân lực
chất lƣợng cao đáp ứng yêu cầu của công việc.
I.1.6. Đặc điểm của dạy học theo định hướng giáo dục STEM
Dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM mang những nét bản chất của
dạy học tích hợp và dạy học định hƣớng năng lực, bao gồm 3 đặc điểm chính:

8


- Tính tích hợp: tích hợp kiến thức liên mơn giữa các lĩnh vực Khoa học,
Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học dữa trên cơ sở tiếp cận thực tiễn.
- Tính thiết kế: là một đặc điểm quan trọng bởi có các lĩnh vực Khoa học,
Kỹ thật nên dạy học theo định hƣớng phát triển STEM hƣớng đến thực
hành, thiết kế sản phẩm đƣợc thỏa thuận giữa giáo viên và học sinh.
- Tính tồn diện: Giáo dục STEM hƣớng tới mọi đối tƣợng học sinh,
đảm bảo tất cả các công dân có năng lực về STEM, tăng cƣờng phát
triển cộng đồng, thúc đẩy quá trình phát triển kinh tế, khoa học, giáo
dục…

Giáo dục STEM hƣớng đến các hoạt động thực hành và vận dụng kiến
thức để tạo ra sản phẩm hoặc giải quyết các vấn đề thực tế. Dạy học theo định
hƣớng STEM nhấn mạnh việc học tập trong những điều kiện phức hợp nhƣng
vẫn đảm bảo việc nắm vững kiến thức cơ bản, rèn luyện kỹ năng cơ bản.
I.2. Giáo dục STEM trong chƣơng trình giáo dục phổ thơng 2018
I.2.1. Định hướng chung
- Chƣơng trình giáo dục phổ thơng hiện nay nặng về truyền thụ kiến
thức, việc vận dụng kiến thức vào đời sống chƣa đƣợc chú trọng.
- Ngày 4/5/2017, Thủ tƣớng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg
về việc tăng cƣờng năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần
thứ tƣ. Chỉ thị của thủ tƣớng đề ra những giải pháp và nhiệm vụ thúc
đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam, mà một trong các giải pháp đấy là:
“Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phƣơng pháp giáo dục và
dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế
cơng nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về
khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học
trong chƣơng trình giáo dục phổ thơng”.

9


- Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ đƣợc thúc đẩy theo
những cách khác nhau.
- Giáo viên, ngƣời trực tiếp đứng lớp sẽ thể hiện STEM thông qua xác
định chủ đề, thể hiện trong mỗi tiết dạy, mỗi hoạt động dạy học để liên
kết kiến thức với thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn đặt ra,
tạo sự hứng thú, hình thành phát triển năng lực, phẩm chất cho học
sinh.
- Chƣơng trình giáo dục phổ thông năm 2018, giáo dục STEM đã đƣợc
chú trọng thông qua các biểu hiện:

+ Chƣơng trình giáo dục phổ thơng có đầy đủ các mơn học STEM.
+ Vị trí, vai trị của giáo dục tin học và giáo dục cơng nghệ trong
chƣơng trình giáo dục phổ thơng đƣợc nâng cao rõ rệt.
+ Có các chủ đề STEM trong chƣơng trình mơn học tích hợp ở giáo
dục cơ bản. Đồng thời các chuyên đề dạy học về giáo dục STEM ở lớp
10, 11, 12; các hoạt động trải nghiệm trải nghiệm nghiên cứu STEM.
I.2.2. Những nội dung liên quan đến giáo dục STEM thể hiện trong các
môn Vật lý
Vật lý là môn học tự nhiên, mô tả các hiện tƣợng tự nhiên và đặc tính
của vật chất. Vật lý học là cơ sở cho nhiều ngành kĩ thuật, công nghệ quan
trọng. Vì vậy những hiểu biết và phƣơng pháp nhận thức Vật lí có giá trị to
lớn trong q trình nhận thức cuộc sống. Có rất nhiều cơ hội trong việc tích
hợp dạy học vật lý với các mơn khác theo phƣơng pháp dạy học STEM, từ đó
học sinh vận dụng đƣợc kiên thức vào thực tiễn, đem lại sự hứng thú và
những trải nghiệm ý nghĩa cho môn học. Bản chất dạy học ứng dụng kĩ thuật
vào vật lý có sự tích hợp rõ rang giữa vật lý và kĩ thuật.
I.2.3. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM trong giáo dục phổ thơng
Đƣa giáo dục STEM vào chƣơng trình giảng dạy trung học phổ thông
mang lại rất nhiều ý nghĩa.
10


- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Giáo dục STEM đƣợc triển khai ở nhà
trƣờng bên cạnh các môn học đang đƣợc quan tâm nhƣ Tốn học, Khoa
học thì các môn nhƣ Kỹ thuật, Công nghệ cũng đƣợc quan tâm đúng
mức.
- Nâng cao hứng thú học tập: Giáo dục STEM chú trọng vào phát triển
năng lực, tƣ duy sáng tạo của học sinh vì vậy nên vai trị của học sinh
trong lớp học đƣợc lấy làm trung tâm, học sinh đƣợc hoạt động nhiều
hơn, gây đƣợc hứng thú với bài học.

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi dạy
học theo phƣơng pháp dạy học STEM, học sinh sẽ đƣợc phân cơng theo
nhóm để xử lý vấn đề đặt ra, học sinh sẽ phải thảo luận nhóm, tự tƣ duy
để giả quyết vấn đề, tìm hiểu kiến thức. Từ đó học sinh hình thành phát
triển năng lực và phẩm chất.
- Kết nối trường học với cộng đồng: Một số chủ đề STEM gắn với bối
cảnh thực hoặc vấ đề có tính đặc thù của địa phƣơng học sinh.
- Hướng nghiệp: Khi tiếp xúc và hoạt động học thành thạo với STEM,
học sinh sẽ có đủ kiến thức, kỹ năng để lựa chọn với các ngành nghề
phù hợp có nhu cầu cao về nguồn nhân lực.
-

Thích ứng với công nghệ 4.0: Sự phát triểm của khoa học kỹ thuật dẫn
đến nhu cầu làm việc liên quan đến STEM ngày càng địi hỏi giáo dục
có sự thay đổi để đáp ứng nhu cầu xã hội.

I.3. Xây dựng các chủ đề giáo dục STEM
I.3.1. Tiêu chí xây dựng chủ đề/bài học STEM
I.3.1.1. Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề thực tiễn
Học sinh đƣợc đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, mơi trƣờng
và những u cầu tìm giải pháp để giải quyết vấn đề.

11


I.3.1.2. Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy
trình thiết kế kĩ thuật
Tiến trình bài học STEM cung cấp cách thức linh hoạt đƣa học sinh từ
việc xác định một vấn đề, một yêu cầu nào đó đến việc sáng tạo và đƣa ra giải
pháp.

Quá trình dạy học STEM gồm 5 hoạt động chính:
- Hoạt động 1: Xác định vấn đề.
- Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp/thiết
kế.
- Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phƣơng án thiết kế.
- Hoạt động 4: Chế tạo mơ hình/thiết bị.
- Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đƣợc chế tạo, điều
chỉnh thiết kế ban đầu.
I.3.1.3. Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học STEM là phải đưa học sinh vào
hoạt động tìm tịi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm
Quá trình tìm tòi khám phá đƣợc thể hiện trong tất cả các hoạt động của
chủ đề STEM, tuy nhiên trong hoạt động 2 và hoạt động 4 quá trình này cần
đƣợc khai thác triệt để.
Trong các bài học STEM, hoạt động của học sinh đƣợc thực hiện theo
hƣớng mở có “khn khổ” về các điều kiện mà học sinh đƣợc sử dụng. Hoạt
động của học sinh là hoạt động đƣợc chuyển giao và hợp tác; các quyết định
giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh. Học sinh thực hiện các hoạt
động trao đồi thông tin để chia sẻ ý tƣởng và tái thiết kế nguyên mẫu của
mình nếu cần.

12


I.3.1.4. Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức dạy học STEM hơi cuốn học sinh vào
hoạt động nhóm kiến tạo
Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của bài học STEM là cơ
sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác của học sinh.
I.3.1.5. Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa
học và toán mà học sinh đã và đang học
Trong các bài học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có

mục đích nội dung từ các chƣơng trình khoa học, cơng nghệ, tin học và toán.
Lập kế hoạch để hợp tác với các giáo viên tốn, cơng nghệ, tin học và khoa
học khác để hiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có
thể tích hợp trong một bài học đã cho.
I.3.1.6. Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến nhiều đáp án đúng và
coi sự thất bại là một phần cần thiết trong học tập.
Một câu hỏi đƣợc đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học, một
vấn đề cần giải quyết có thể đề xuất nhiều phƣơng án, và lựu chọn phƣơng án
tối ƣu nhất. Trong các giả thuyết khoa học chỉ có một giả thuyết đúng. Ngƣợc
lại phƣơng án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác ở mức độ tối ƣu khi giả
quyết vấn đề. Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết
vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM.
I.3.2. Quy trình xây dựng chủ đề STEM

13


Lựu chọn nội dung cụ thể trong môn học

Kết nối với những sản phẩm, vật phẩm ứng dụng
trong thực tế

Phân tích ứng dụng

Chỉ ra các kiến thức liên quan trong các mơn
thuộc lĩnh vực STEM

Hình thành chủ đề

Hình 1.1: Sơ đồ Quy trình xây dựng chủ đề STEM


14


KẾT LUẬN CHƢƠNG I
Nội dung chƣơng I trình bày cơ sở lý luận về giáo dục STEM hƣớng
đến trang bị cho học sinh những kiến thức, kỹ năng cần thiết để làm việc và
phát triển năng lực tƣ duy sáng tạo liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công
nghệ, kĩ thuật và tốn học. Bản chất và quy trình của giáo dục STEM rất phù
hợp với mục tiêu đổi mới giáo dục của Việt Nam ra.
Giáo dục STEM rút ngắn khoảng cách từ lý thuyết đến thực tiễn. Các
kiến thức đƣợc tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh vừa hiểu
nguyên lý vừa tiến hành thực hành, tạo ra sản phẩm. Nhƣ vậy, chúng ta có thể
thấy giáo dục STEM áp dụng cho việc giảng dạy mơn Vật lí trung học phổ
thơng là phù hợp và cần thiết.

15


CHƢƠNG II: XÂY DỰNG BÀI HỌC STEM CHỦ ĐỀ “SỰ CHUYỂN
THỂ” VẬT LÝ 12 CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THƠNG MỚI
II.1. Chủ đề “Sự chuyển thể” Vật lý 12 theo chƣơng trình giáo dục phổ
thơng mới
II.1.1. Mục tiêu dạy học chủ đề “Sự chuyển thể”
II.1.1.1. Kiến thức
- Nêu đƣợc sơ lƣợc cấu trúc của chất rắn. chất lỏng, chất khí.
- Nêu khái niệm và đặc điểm của sự nóng chảy, sự bay hơi, sự đông đặc,
sự ngƣng tụ, sự thăng hoa, sự ngƣng kết và sự sôi.
- Phân biệt các q trình chuyển thể của các chất.
- Phát biểu cơng thức tính nhiệt nóng chảy của chất rắn.

- Phát biểu cơng thức tính nhiệt hóa hơi của chất lỏng.
- Vận dụng cơng thức tính nhiệt nóng chay và nhiệt hóa hơi đểngiải các
bài tập liên quan.
II.1.1.2. Kỹ năng
- Vận dụng kiến thức đã học để giải thích một số hiện tƣợng Vật lý liên
quan.
- Làm việc nhóm, trao đổi ý kiến với các thành viên trong nhóm để chế
tạo ra các sản phẩm từ những vật dụng hàng ngày.
- Rèn luyện kỹ năng báo cáo, thuyết trình, lên kế hoạch.
- Thu thập và xử lý số liệu.
II.1.1.3. Năng lực
- Năng lực tự tƣ duy, giải quyết vấn đề.
- Tƣ duy sáng tạo khi hoàn thiện sản phẩm.
II.1.1.4. Thái độ

16


- Hứng thú với bài học.
- Tích cực thm gia các hoạt động.
- Cẩn thận trong quá trình chế tạo sản phẩm và tính tốn xử lý số liệu.
II.1.2. Nội dung kiến thức phần “ Sự chuyển thể ”
II.1.2.1. Khái niện của sự chuyển thể
- Sự chuyển thể của các chất là quá trình biến đổi các chất từ trạng thái rắn,
lỏng, khí sang trạng thái khác ( rắn sang lỏng, lỏng sang khí, rắn sang khí và
ngƣợc lại) khi điều kiện tồn tại ( nhiệt độ, áp suất ) thay đổi.
II.1.2.2. Sự nóng chảy
- Khái niệm: Sự nóng chảy là quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng của
các chất.
- Quá trình chuyển ngƣợc lại từ thể lỏng sang thể rắn của các chất gọi là sự

đông đặc.
- Mỗi chất rắn kết tinh (ứng với một cấu trúc tinh thể ) có một nhiệt độ nóng
chảy khơng đổi xác định ở mỗi áp suất cho trƣớc.
Chất rắn

tc (oC)

Niken

1452

Sắt

1530

Thép

1300

Đồng đỏ

1083

Vàng

1063

Bạc

906


Nhơm

659

Chì

327

Thiếc

232

17


Nƣớc đá

Bảng 2.1: Nhiệt độ nóng chảy của một số chất rắn kết tinh ở áp suất chuẩn
- Các chất rắn vơ định hình ( thủy tinh, nhựa dẻo, sáp nến,…) khơng có nhiệt
độ nóng chảy xác định.
- Nhiệt lƣợng cung cấp cho chất rắn trong q trình nóng chảy gọi là nhiệt
nóng chảy của chất rắn đó.
- Cơng thức tính nhiệt nóng chảy của chất rắn:
Trong đó: Q là nhiệt nóng chảy ( J )
là nhiệt độ nóng chảy riêng ( J/kg )
m là khối lƣợng của chất rắn ( kg )
- Giá trị của

phụ thuộc vào bản chất của chất rắn nóng chảy.

Chất rắn

( J/kg )

Nƣớc đá

3,33.105

Nhơm

3,97.105

Sắt

2,72.105

Chì

0,25.105

Bạc

0,88.105

Vàng

0,64.105

Thiếc


0,59.105

Bảng 2.2: Nhiệt độ nóng chảy riêng của một số chất rắn kết tinh
II.1.2.3. Sự bay hơi

18