Sáng kiến kinh nghiệm "Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng" Vật lí 10 THPT

 Mục lục
BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
1. Lời giới thiệu .....................................................................................................1
2. Tên sáng kiến.....................................................................................................1
3. Tác giả sáng kiến..............................................................................................2
4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến ..............................................................................2
5. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến...............................................................................2
6. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu ..............................................................2
7. Mô tả bản chất của sáng kiến:...........................................................................2
 7.1. LÝ THUYẾT VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC 2
 7.1.2. Mục tiêu giáo dục STEM .........................................................................3
 7.1.3. Chủ đề STEM...........................................................................................4
 7.1.4. Xây dựng chủ đề/ bài học STEM .............................................................6
7.2. Chủ đề STEM trong bài “Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng” 9
 7.2.1. Bài “Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng” ...............................9
 7.2.2 Chủ đề STEM xe bong bóng sáng tạo.....................................................15
 7.2.3. Tiến trình dạy học ..................................................................................16
8. Những thông tin cần được bảo mật .................................................................22
9. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến .................................................22
10. 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) theo các nội dung sau 23
 10.1. Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng 
 kiến theo ý kiến của tác giả .............................................................................23
 10.2. 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..............................................................24
11. Danh sách những tổ chức/cá nhân đã tham gia áp dụng thử hoặc áp dụng 
sáng kiến lần đầu.................................................................................................24
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................25 3. Tác giả sáng kiến:
Họ và tên: Cao Văn Tuấn.
- Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trường THPT Lê Xoay - Khu 2 - Thị Trấn Vĩnh 
Tường - Vĩnh Phúc
- Số điện thoại:0978074428
E_mail: caovantuan.c3lexoay@vinhphuc.edu.vn
4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến :
 Giáo viên Cao Văn Tuấn
5. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến :
 + Một số chủ đề STEM trong bài học Vật lí lớp 10 cấp THPT.
 + Thiết kế và dạy học chủ đề STEM trong bài "Động lượng. Định luật 
bảo toàn động lượng" Vật lí 10 THPT.
 + Bài học: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng.
 + Chủ đề STEM : Xe bong bóng sáng tạo.
 + Giảng dạy bài động lượng, định luật bảo toàn động lượng theo hướng 
phát triển năng lực học sinh.
 + Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM phù hợp với học sinh nhà 
trường và cơ sở vật chất hiện tại.
 + Điều kiện và sự phù hợp của chủ đề STEM và câu lạc bộ STEM trong 
trường THPT Lê Xoay.
6. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu:
 - Tháng 1/2020.
7. Mô tả bản chất của sáng kiến
7.1. LÝ THUYẾT VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC
7.1.1.Khái niệm về giáo dục STEM
 Giáo dục STEM trong trường trung học là quan điểm dạy dọc là quan 
điểm dạy học định hướng phát triển năng lực học sinh thuộc các lính vực Khoa 
học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học.
 Các kiến thức và kỹ năng về khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán 
được tổ chức dạy học tích hợp theo chủ đề nhằm giúp học sinh vận dụng kiến 
thức để giải quyết vẫn đề thực tiễn mang lại và có giá trị.
 2 quản lý và truy cập Công nghệ. Học sinh biết quy trình thiết kế và chế tạo sản 
phẩm.
 - Phát triển năng lực cốt lõi cho học sinh
 Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho học sinh những có hội cũng như 
thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỷ 21. 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, và 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 ở 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 với 
nguồn nhân lực cho cuộc cách mạng 4.0 để xây dựng và phát triển quê hương 
đất nước.
7.1.3. Chủ đề STEM
Tiêu chí xây dựng chủ đề/ bài học STEM
 Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn 
 Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy
trìnhthiết kế kĩ thuật
 Tiến trình bài học STEM cung cấp một cách thức linh hoạt đưa học sinh 
từ việc xác định một vấn đề – hoặc một yêu cầu thiết kế – đến sáng tạo và phát 
triển một giải pháp. Theo quy trình này, học sinh thực hiện các hoạt động: (1) 
Xác định vấn đề – (2) Nghiên cứu kiến thức nền – (3) Đề xuất các giải 
pháp/thiết kế – (4) Lựa chọn giải pháp/thiết kế – (5) Chế tạo mô hình (nguyên 
mẫu) – (6) Thử nghiệm và đánh giá – (7) Chia sẻ và thảo luận – (8) Điều chỉnh 
thiết kế. Trong thực tiễn dạy học, quy trình 8 bước này được thể hiện qua 5 hoạt 
động chính: HĐ1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) ––> HĐ2: Nghiên 
cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế ––> HĐ3: Trình bày và thảo 
luận phương án thiết kế ––> HĐ4: Chế tạo mô hình/thiết bị... theo phương án 
thiết kế (đã được cải tiến theo góp ý); thử nghiệm và đánh giá ––> HĐ5: Trình 
bày và thảo luận về sản phẩm được chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu.
 Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt 
động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản 
phẩm.
 4 7.1.4. Xây dựng chủ đề/ bài học STEM 
Các bước xây dựng chủ đề/ bài học STEM 
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học
 Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện
tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị 
công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn chủ đề của 
bài học.
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
 Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để 
giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học 
được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa 
chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã biết 
(đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học.
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
 Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác 
định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng 
để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản 
phẩm. Các tiêu chí cũng phải hướng tới việc định hướng quá trình học tập và 
vận dụng kiến thức nền của học sinh chứ không nên chỉ tập trung đánh giá sản 
phẩm vật chất.
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.
 Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp 
và kĩ thuật dạy học tích cực với 5 loại hoạt động học đã nêu ở trên. Mỗi hoạt 
động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà 
học sinh phải hoàn thành. Các hoạt động học đó có thể được tổ chức cả ở trong 
và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng).
7.1.5. Quy trình thiết kế chủ đề STEM
 Dựa trên mục tiêu giáo dục STEM và các tiêu chí của chủ đề STEM, quy 
trình thiết kế chủ đề dạy học STEM cho học sinh trung học được thực hiện như 
hình sau:
 Ý tưởng Xác định
 Vẫn đề Xác định Xây dựng 
 chủ đề kiến thức 
 thực mục tiêu bộ câu 
 tiễn STEM STEM chủ đề hỏi định 
 cần giải STEM hướng 
 (1)
 (2) quyết (3) (4) STEM 
 (5)
 6 Dạy học mở mang tính thiết kế, tạo cơ hội cho học sinh hoạt động và 
phát triển năng lực thông qua hoạt động. Để thực hiện được dạy học mở mang 
tính thiết kế thì cần phải có những những tình huống có vấn đề (hay nhiệm vụ 
học tập) mang tính tổng thể, có không gian quyết định, có độ tự do trong việc 
đưa ra lời giải. Những lời giải của học sinh được tổng hợp thông qua đàm thoại 
trong quá trình làm việc nhóm. Hoạt động chủ yếu chính là hoạt động của người 
học tìm ra và quyết định lời giải tối ưu cho vấn đề.
 3. Tiến trình dạy học mở mang tính thiết kế chủ đề STEM phát triển 
năng lực sáng tạo
 Dạy học mở mang tính thiết kế phù hợp cho những nội dung mang tính 
thiết kế hệ thống kỹ thuật và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.
 - Giáo viên khuyến khích học sinh tìm kiếm các lời giải và chấp nhận 
các lời giải.
 - Giáo viên cùng với học sinh nhận xét để thấy được các lời giải đúng.
 - Học sinh được tổ chức học theo nhóm, thảo luận, hợp tác với nhau và 
học lẫn nhau.
 Tiến trình dạy học mở mang tính thiết kế chủ đề STEM phát triển năng 
lực sáng tạo của học sinh được thực hiện theo sơ đồ sau:
 Sản 
 Vấn Đề Đánh Lựa Thực Sản Vận 
 phẩm 
 đề xuất giá chọn hiện phẩm hành 
 vật 
 mở các giải giải giải vật thử 
 giải pháp pháp pháp chất nghiệm chất 
 hoàn 
 (1) pháp tối lựa (7)
 (2) (3) ưu chọn (6) thiện 
 (4) (5) (8)
(1) Vấn đề mở: là bài toán xuất hiện trong thực tiễn nhưng có nhiều lời giải, 
thông thường nó là bài toán liên quan đến kỹ thuật.
(2) Đề xuất giải pháp thiết kế: từ bài toán mở, học sinh sẽ đưa ra nhiều giải pháp 
khác nhau để giải quyết vấn đề.
(3) Đánh giá giải pháp: Trên cơ sở các giải pháp được đề suất, học sinh tiến 
hành phân tích, đánh giá ưu nhược điểm của từng giải pháp.
(4) Lựu chọn giải pháp tối ưu: sau khi đánh giá từng giải pháp, học sinh thống 
nhất lựa chọn một giải pháp.
(5) Thực hiện giải pháp lựa chọn: sau khi chọn được giải pháp tối ưu, học sinh 
tiến hành tổ chức thực hiện giải pháp: lên kế hoạch, thiết kế bản vẽ, tìm kiếm vật 
liệu nắp ráp
 8