Báo cáo sáng kiến Vận dụng phương pháp giáo dục STEM vào giảng dạy một số chủ đề Vật lý trong môn Khoa học tự nhiên cấp THCS

 1
 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
 Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
 ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN
 Kính gửi: Hội đồng Sáng kiến huyện Đại Lộc.
 Tôi kính đề nghị Hội đồng công nhận sáng kiến như sau:
 Tỷ lệ (%) 
 đóng góp vào 
 Nơi công tác Trình độ việc tạo ra 
 Ngày tháng Chức
TT Họ và tên (hoặc nơi chuyên sáng kiến 
 năm sinh danh
 thường trú) môn (ghi rõ đối với 
 từng đồng tác 
 giả, nếu có)
 1 Nguyễn Khương 10/07/1983 Trường THCS Giáo viên ĐHSP 100%
 Vũ Nguyễn Huệ Vật lý
Là tác giả (nhóm tác giả) đề nghị xét công nhận sáng kiến: Vận dụng phương pháp giáo 
dục STEM vào giảng dạy một số chủ đề Vật lý trong môn Khoa học tự nhiên cấp THCS.
 Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến (trường hợp tác giả không đồng thời là chủ đầu tư tạo ra 
sáng kiến):
 - Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục.
 - Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: ngày 15 tháng 09 năm 
2023.
 Hồ sơ đính kèm: 
 + Báo cáo sáng kiến.
 + Các hình ảnh hoạt động, sản phẩm của học sinh khối 6,7. 
 Chúng tôi/ 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.
 Đại Lãnh, ngày 22 tháng 03 năm 2024 
 Người nộp đơn
 Nguyễn Khương Vũ 3
 2.1. Các bước và cách thức thực hiện giải pháp:
 + Giáo dục STEM là gì?
 Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học 
tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và 
một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường. Theo Howard-Brown và 
Martinez (chuyên gia giáo dục Mỹ), phương pháp giải quyết vấn đề trong dạy 
học sẽ cho phép sự liên môn giữa các lĩnh vực nói trên.
 STEM trong trường phổ thông được hiểu là trang bị cho người học những 
kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ 
thuật và toán học. Những kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồng 
ghép và bổ trợ nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có 
thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống 
thường ngày. Những sản phẩm này không nhất thiết phải là sản phẩm mới, đừng 
suy nghĩ rằng các em phải tạo ra điều gì đó mới mẻ mới là STEM, như vậy các 
em đã là những nhà sáng chế rồi, tất nhiên nếu tạo ra sản phẩm mới thì càng tốt.
 + Học STEM như thế nào?
 Một trong những phương pháp dạy và học mang lại hiệu quả cao nhất cho 
giáo dục STEM là phương pháp “Học qua hành” -“Learning by doing”. Phương 
pháp “Học qua hành” giúp học sinh có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành 
chứ không phải chỉ từ lý thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề 
và dựa trên thực hành, học sinh sẽ được hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông 
qua các hoạt động thực tế. Chính các hoạt động thực tế này sẽ giúp học sinh nhớ 
kiến thức lâu hơn, sâu hơn. Học sinh sẽ được làm việc theo nhóm, tự thảo luận 
tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành rồi sau đó 
có thể truyền đạt lại kiến thức cho người khác. Với cách học này, giáo viên 
không còn là người truyền đạt kiến thức nữa mà sẽ là người hướng dẫn để học 
sinh tự xây dựng kiến thức cho chính mình.
 + Các hoạt động thực hiện bài học STEM
 Bài học STEM được xây dựng dựa theo quy trình thiết kế kĩ thuật với tiến 
trình 8 bước: xác định vấn đề; nghiên cứu kiến thức nền; đề xuất các giải pháp; 
lựa chọn giải pháp; chế tạo mô hình (nguyên mẫu); thử nghiệm, đánh giá; chia 
sẻ thảo luận; điều chỉnh thiết kế.
 Cấu trúc bài học STEM có thể được chia thành 5 hoạt động chính, thể hiện 5
 2.3. Nội dung đã cải tiến, sáng tạo để khắc phục những nhược điểm 
hiện tại: 
 Từ những kiến thức đã được học ở bộ môn Khoa học tự nhiên cấp THCS, 
các kiến thức căn bản từ các môn học khác và những nguyên liệu có sẵn tại nhà, 
giáo viên có thể gợi ý, hướng dẫn cho các em tạo ra các mô hình, dụng cụ học 
tập vừa dễ làm, vừa trải nghiệm các kiến thức đã học trong lý thuyết và tăng 
thêm niềm say mê, hứng thú, khơi dậy trong học sinh tư duy sáng tạo khoa học. 
Sau đây là một số nội dung các hoạt động STEM được tổ chức trong dạy học ở 
một số chủ đề Vật lý trong môn KHTN cấp THCS.
 2.3.1. Chủ đề: Các phép đo – KHTN 6
 Bài 7: Đo thời gian 
 Hoạt động vận dụng: CHẾ TẠO ĐỒNG HỒ ĐO THỜI GIAN 
a. Mục đích của hoạt động
- Học sinh nắm vững yêu cầu thiết kế đồng hồ: Đo được thời gian.
- Học sinh hình thành kiến thức đo thời gian, đề xuất được giải pháp và xây 
dựng bản đồng hồ đo thời gian.
- Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để chế đồng hồ đo thời gian đảm 
bảo yêu cầu đặt ra.
- Các nhóm học sinh giới thiệu đồng hồ đo thời gian bằng vật liệu trước lớp, 
chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm. 
b. Cách thức tổ chức
* Chuyển giao nhiệm vụ học tập: (Hoạt động 1: Xác định yêu cầu thiết kế, chế 
tạo + Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền)
- Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh:
+ Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: Đo thời gian
+ Xây dựng bản thiết kế đồng hồ theo yêu cầu;
+ Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản thiết kế.
* Thực hiện nhiệm vụ: (Hoạt động 3: Xây dựng bản thiết kế + Hoạt động 4: Chế 
tạo, thử nghiệm và đánh giá)
- Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm: Tự đọc và nghiên cứu sách giáo khoa, 
các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông tin trên Internet Có thể tham khảo cách 
làm:
https://youtu.be/MIwKGWcCLMw- Làm đồng hồ đo thời gian từ chai nhựa cũ
https://youtu.be/lpcuRWO5kho- Làm đồng hồ đo thời gian từ giấy bìa
https://youtu.be/VjsVGNxR2FQ-Làm đồng hồ đo thời gian từ đĩa CD
- Các nhóm đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất một phương án 
thiết kế tốt nhất. Xây dựng và hoàn thiện bản thiết kế đồng hồ
- Học sinh tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm theo nhóm. 
(học sinh thực hiện ngoài giờ lên lớp)
* Báo cáo, thảo luận: (Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm)
- Học sinh lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo, chia sẻ về kết quả 
thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm. 
* Kết luận, nhận định: 7
- Yêu cầu HS tìm hiểu cách thiết kế tua bin gió, dựa vào bản hướng dẫn thiết kế 
ra tua bin gió của nhóm mình. Sử dụng tua bin gió nâng một vật và thiết kế cánh 
tua bin gió tạo ra năng lượng lớn nhất.
* Thực hiện nhiệm vụ: (Hoạt động 3: Xây dựng bản thiết kế + Hoạt động 4: Chế 
tạo, thử nghiệm và đánh giá)
+ Học sinh hoạt động nhóm cùng thảo luận về quy trình, liệt kê các nguyên vật 
liệu cần sử dụng để chế tạo, lắp ráp mô hình tua bin gió theo phương án đã đề 
xuất. 
+ Học sinh tiến hành chế tạo, lắp ráp mô hình tua bin gió, ghi lại những thay đổi, 
điều chỉnh so với thiết kế ban đầu.
* Báo cáo, thảo luận: (Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm)
- Các nhóm học sinh trưng bày sản phẩm của mình. Mỗi nhóm cử đại diện chia 
sẻ trao đổi về những điều chỉnh trong quá trình thiết kế, chia sẻ điều hài lòng và 
chưa hài lòng về sản phẩm của nhóm.
- Học sinh nêu ý kiến về cách thức cải tiến sản phẩm, các nhóm học sinh khác và 
giáo viên có thể gợi ý thêm cho nhóm bạn phương án cải tiến sản phẩm.
* Kết luận, nhận định:
- Giáo viên nhận xét đánh giá kết quả các nhóm và tổng kết đánh giá về khai 
thác năng lượng gió, các bộ phận chính của tua bin gió, sản phẩm của các nhóm 
theo các yêu cầu, tiêu chí đã đặt ra.
 Một số hình ảnh minh họa
 2.3.3. Chủ đề: Tốc độ chuyển động – KHTN 7
 Bài 11: Thảo luận về ảnh hưởng của tốc độ trong an toàn giao thông 
Hoạt động: Truyền thông về ảnh hưởng của tốc độ trong an toàn giao thông 9
 Một số hình ảnh minh họa
 2.3.4. Chủ đề: Âm thanh – KHTN 7
 Bài 12,13: Sóng âm – Độ to và độ cao của âm
 CHỦ ĐỀ STEM : CHẾ TẠO NHẠC CỤ BẰNG VẬT LIỆU ĐƠN GIẢN
 ( Số tiết: 2 tiết)
 1. Mô tả chủ đề: 
 Âm thanh luôn dễ được nhận biết vì nó hiện hữu ở mọi nơi, xung quanh 
ta. Tuy nhiên, chỉ âm nhạc mới giúp cho con người được thư giãn. Âm nhạc 
được tạo nên từ các nhạc cụ, từ con người, nhưng có phải mọi âm tạo ra đều ứng 
với những nốt nhạc như chúng ta thường biết? Liệu chúng ta có thể tự mình tạo 
ra một sản phẩm nhạc cụ cho riêng mình, rồi tự biểu diễn, tự tận hưởng và đắm 
chìm vào bản nhạc mà mình yêu thích không? 
 Thông qua chủ đề, học sinh sẽ tìm hiểu cách tạo ra âm thanh có độ cao 
tương ứng với nốt nhạc, đồng thời nghiên cứu chế tạo ra nhạc cụ đơn giản từ 
những vật liệu dễ tìm.
Địa điểm tổ chức: Lớp học
Môn học phụ trách chính: môn KHTN 7, Bài 12,13. Sóng âm, độ cao và độ to 
của âm
 2. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU CHẾ TẠO NHẠC CỤ BẰNG VẬT 
LIỆU ĐƠN GIẢN
* Chuyển giao nhiệm vụ: 12
+ Độ to, cách điều chỉnh và khả năng sử dụng để biểu diễn.
* Báo cáo, thảo luận:
- Trong tiết học trên lớp, HS báo cáo theo nhóm. GV và bạn học phản biện. 
* Kết luận, nhận định:
- Cuối tiết học, GV giao nhiệm vụ cho nhóm về lên phương án thiết kế nhạc cụ 
tự chế đơn giản. GV có thể yêu cầu một số nhóm lên biểu diễn trước bạn bè về 
kết quả điều chỉnh độ cao và độ to đối với các loại nhạc cụ khác nhau.
Hoạt động 3. TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ NHẠC 
CỤ 
* Chuyển giao nhiệm vụ:
- GV thông báo tiến trình của buổi báo cáo.
+ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 3 phút
+ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 3 phút
+ Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú về ý kiến nhận xét và đặt câu 
hỏi tương ứng.
- GV thông báo về các tiêu chí đánh giá cho bản thiết kế.
* Thực hiện nhiệm vụ: 
- Trong buổi lên lớp, HS báo cáo phương án thiết kế. HS vận dụng các kiến thức 
và kĩ năng liên quan đến chủ đề âm thanh để bảo vệ phương án thiết kế. 
* Báo cáo, thảo luận:
- GV và HS khác phản biện. Nhóm HS ghi nhận nhận xét, điều chỉnh và đề xuất 
phương án tối ưu để tiến hành làm sản phẩm nhạc cụ tự chế.
+ Mô tả được bản thiết kế nhạc cụ gõ, nhạc cụ dây, nhạc cụ khí;
+ Vận dụng các kiến thức liên quan đến tần số để lí giải và bảo vệ cơ sở khoa 
học và nguyên tắc hoạt động đã lựa chọn trong phương án thiết kế nhạc cụ tự 
chế;
+ Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu để thi công nhạc cụ tự chế.
* Kết luận, nhận định:
- GV yêu cầu HS tổng hợp các góp ý của GV và các nhóm, điều chỉnh bản thiết 
kế và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu.
- GV thông báo nhiệm vụ hoạt động học tập kế tiếp: thi công và báo cáo sản 
phẩm.
Hoạt động 4. CHẾ TẠO NHẠC CỤ THEO PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
* Chuyển giao nhiệm vụ:
- Yêu cầu các nhóm thực hiện chế tạo nhạc cụ theo phương án thiết kế, thực hiện 
ngoài giờ lên lớp tại phòng thực hành của trường
* Thực hiện nhiệm vụ: 
+ Thi công được nhạc cụ gõ, nhạc cụ dây, nhạc cụ khí dựa trên phương án thiết 
kế tối ưu đã lựa chọn;
+ Thử nghiệm sản phẩm và điều chỉnh;
* Báo cáo, thảo luận:
- HS thi công nhạc cụ tự chế theo nhóm ngoài giờ học. GV theo dõi, tư vấn hỗ 
trợ HS.
* Kết luận, nhận định: 14
 2.4. Khả năng áp dụng của sáng kiến:
- Đề tài được áp dụng trong một số chủ đề Vật lý trong môn Khoa học tự nhiên 
cấp THCS .
- Áp dụng cho học sinh cấp THCS, giáo viên và học sinh.
 2.5. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng 
sáng kiến theo ý kiến của tác giả và theo ý kiến của tổ chức, cá nhân đã 
tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể cả áp dụng thử (nếu có):
 2.5.1. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp 
dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả: 
 Qua thời gian áp dụng phương pháp giáo dục STEM trong nhà trường, 
bước đầu đã mang lại nhiều lợi ích.
 Đầu tiên, không thể không kể đến lợi ích về sự sáng tạo, thúc đẩy tính độc 
đáo, kích thích học sinh phát minh và đổi mới. Trong quá trình tư duy và tìm 
kiếm giải pháp, học sinh có thể phát hiện ra những sáng kiến.
 Học sinh tự xây dựng cho mình khả năng tự nhận ra lỗi và khắc phục nó. 
Đây là yếu tố quan trọng giúp các em ngày càng trưởng thành và trở nên tốt 
hơn. STEM khuyến khích học sinh kiên trì, dám chứng minh cho ý tưởng của 
mình. Các em cùng nhau tương tác, chia sẻ và tìm ra giải pháp cho vấn đề. 
Thêm vào đó, học sinh rèn luyện cách ứng xử, giao tiếp và nâng cao tinh thần 
đồng đội.
 Bên cạnh đó, khác biệt với giáo dục truyền thống, mô hình STEM khuyến 
khích người học áp dụng kiến thức. Học sinh tiếp cận tri thức một cách tự 
nhiên, tự mở rộng thông qua quá trình thực hành và qua các công cự hỗ trợ như 
máy tính, điện thoại thông minh, phần mềm, 
 Sẽ thật thiếu sót nếu không nhắc đến lợi ích tư duy và giải quyết vấn đề. 
Đặc biệt, giáo dục STEM đề cao giá trị của sự thích nghi, các em biết chấp 
nhận thất bại, kiên trì học hỏi, rút kinh nghiệm và vượt qua khó khắn. Học sinh 
có khả năng áp dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau
 Qua điều tra đối với các em học sinh đã được học ở các tiết học, các buổi 
ngoại khóa, hoặc tự tiến hành các hoạt động thực nghiệm đơn giản theo phương 
pháp giáo dục STEM trên đều thu được kết quả như sau: hầu hết các em (ở cả 3 
đối tượng học sinh: Tốt, khá, đạt) đều thấy thích thú hơn, đam mê hơn đối với 
bộ môn Khoa học tự nhiên, chú ý hơn trong các giờ học, tiết học trở nên sôi nổi. 
Từ đó giúp các em phát biểu bài nhiều hơn, thích học môn Khoa học tự nhiên 
hơn và kết quả học tập dần được nâng cao.
 2.5.2. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp 
dụng sáng kiến theo ý kiến của tổ chức, cá nhân đã tham gia áp dụng sáng 
kiến lần đầu, kể cả áp dụng thử (nếu có):
 Học sinh có thể tự vận dụng nội dung của đề tài để tự làm những thí 
nghiệm, mô hình, dụng cụ học tập đơn giản an toàn theo phương pháp giáo dục 
STEM ở nhà, đồng thời tài liệu áp dụng được cho nhiều đối tượng học sinh 
khác nhau và áp dụng qua nhiều năm học. Đề tài này còn góp phần thúc đẩy 
học sinh tham gia tích cực vào cuộc thi “Triển lãm sản phẩm STEM” cấp 
trường và cấp huyện đạt hiệu quả cao.
 3. Những thông tin cần được bảo mật (nếu có): không 16