Sáng kiến kinh nghiệm Chủ đề dạy học STEM “Trải nghiệm sáng tạo cùng ngôn ngữ lập trình Pascal” Tin học 11
Chương trình giáo dục hiện tại của chúng ta tập trung vào kiến thức lý thuyết mà ít chú ý đến các kỹ năng thực hành. Tập trung vào các bài toán giả định, tình huống lí tưởng và ít chú ý đến giúp người học vận dụng kiến thức, ứng dụng kiến thức vào trong thực tế. Tập trung vào hiểu kiến thức mà ít để ý đến việc giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn.
Chương trình giáo dục phổ thông mới kế thừa các nguyên lí giáo dục nền tảng như “Học đi đôi với hành”, “Lí luận gắn liền với thực tiễn”, học sinh không những hiểu kiến thức mà phải biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống.
Phương thức giáo dục STEM là một trong những phương thức giáo dục giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đồng thời nó giúp học sinh vận dụng được các kiến thức liên môn vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Do đó, nó là phương thức giáo dục chủ yếu trong các trường phổ thông khi thực hiện chương trình mới.
Chương trình giáo dục hiện tại không thiết kế để dạy theo phương thức giáo dục STEM. Vấn đề đặt ra là: Làm thế nào để đưa phương thức giáo dục STEM vào dạy các bài hoặc chủ đề của chương trình hiện tại và giúp học sinh thấy kiến thức được học có ích hơn trong đời sống, giúp học sinh sáng tạo hơn, hứng thú hơn trong học tập.
Với những căn cứ nêu trên và từ thực tế nội dung chương trình môn Tin học, cùng với sự tiếp cận giáo dục STEM tôi chọn sáng kiến Chủ đề dạy học Stem “Trải nghiệm sáng tạo cùng ngôn ngữ lập trình Pascal” để làm nội dung nghiên cứu và vận dụng vào giảng dạy.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sáng kiến kinh nghiệm Chủ đề dạy học STEM “Trải nghiệm sáng tạo cùng ngôn ngữ lập trình Pascal” Tin học 11
1 BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN 1. Lời giới thiệu Chương trình giáo dục hiện tại của chúng ta tập trung vào kiến thức lý thuyết mà ít chú ý đến các kỹ năng thực hành. Tập trung vào các bài toán giả định, tình huống lí tưởng và ít chú ý đến giúp người học vận dụng kiến thức, ứng dụng kiến thức vào trong thực tế. Tập trung vào hiểu kiến thức mà ít để ý đến việc giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn. Chương trình giáo dục phổ thông mới kế thừa các nguyên lí giáo dục nền tảng như “Học đi đôi với hành”, “Lí luận gắn liền với thực tiễn”, học sinh không những hiểu kiến thức mà phải biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống. Phương thức giáo dục STEM là một trong những phương thức giáo dục giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đồng thời nó giúp học sinh vận dụng được các kiến thức liên môn vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Do đó, nó là phương thức giáo dục chủ yếu trong các trường phổ thông khi thực hiện chương trình mới. Chương trình giáo dục hiện tại không thiết kế để dạy theo phương thức giáo dục STEM. Vấn đề đặt ra là: Làm thế nào để đưa phương thức giáo dục STEM vào dạy các bài hoặc chủ đề của chương trình hiện tại và giúp học sinh thấy kiến thức được học có ích hơn trong đời sống, giúp học sinh sáng tạo hơn, hứng thú hơn trong học tập. Với những căn cứ nêu trên và từ thực tế nội dung chương trình môn Tin học, cùng với sự tiếp cận giáo dục STEM tôi chọn sáng kiến Chủ đề dạy học Stem “Trải nghiệm sáng tạo cùng ngôn ngữ lập trình Pascal” để làm nội dung nghiên cứu và vận dụng vào giảng dạy. 2. Tên sáng kiến: Chủ đề dạy học Stem “Trải nghiệm sáng tạo cùng ngôn ngữ lập trình Pascal” 3 BẢNG KHẢO SÁT TÂM LÍ STT Nội dung Có (%) Không (%) 1 Em có quan tâm đến bộ môn Tin học không? 51,5 48,5 2 Em có yêu thích lập trình Pascal không? 30,0 70,0 Em có thích những chương trình ứng dụng 3 90,0 10,0 môn Tin không? Em có thích trải nghiệm sáng tạo cùng ngôn 4 90,0 10,0 ngữ lập trình Pascal không? Qua kết quả điều tra, số học sinh yêu thích môn Tin học còn thấp do nội dung lập trình khá là khô khan và phương pháp, hình thức chưa thực sự phù hợp. 7.1.2. Giải pháp: Phương thức giáo dục STEM là một trong những phương thức giáo dục giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đồng thời nó giúp học sinh vận dụng được các kiến thức liên môn vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Khác với phương pháp dạy học truyền thống, chúng ta chủ yếu thiên về lí thuyết nhiều. Vì vậy phương thức giáo dục Stem đang được các trường phổ thông áp dụng nhiều khi thực hiện chương trình mới. Đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực: tự nhận thức, năng lực chủ động, tích cực, năng lực sáng tạo, khả năng tự lực tự điều chỉnh hành vi ở học sinh... Với phương châm lấy người học làm trung tâm, còn giáo viên chỉ là người hướng, dẫn dắt người học tiếp nhận tri thức, tránh sự nhận thức áp đặt. I. TÌM HIỂU VỀ STEM, GIÁO DỤC STEM 1. Khái niệm STEM STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM (Hình 1), 5 động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh. – Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương. – Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường trung học cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. II. GIÁO DỤC STEM TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC Mỗi bài học STEM trong chương trình giáo dục phổ thông đề cập đến một vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học và sử dụng kiến thức thuộc các môn học trong chương trình để sử dụng vào giải quyết vấn đề đó. Tiến trình mỗi bài học STEM được thực hiện phỏng theo quy trình kĩ thuật (Hình 2), trong đó việc "Nghiên cứu kiến thức nền" (background research) trong tiến trình dạy học mỗi bài học STEM chính là việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức trong chương trình giáo dục phổ thông tương ứng với vấn đề cần giải quyết trong bài học, trong đó học sinh là người chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, tiến hành các thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) dưới sự hướng dẫn của giáo viên; vận dụng kiến thức đã học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu; chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh thiết kế. Thông qua quá trình học tập đó, học sinh được rèn luyện nhiều kĩ năng để phát triển phẩm chất, năng lực. 7 dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cũng như xác định được đúng đắn các tiêu chí của sản phẩm trong bước 3. 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). Cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học của học sinh bên ngoài lớp học. 2. Tiêu chí đánh giá bài học STEM Mỗi bài học STEM được thực hiện ở nhiều tiết học nên một hoạt động học có thể được thực hiện ở trong và ngoài lớp học. Vì thế, trong một tiết học có thể chỉ thực hiện một số hoạt động học trong tiến trình bài học theo phương pháp dạy học tích cực được sử dụng. Các tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học đã được nêu rõ trong Công văn số 5555/BGDĐT–GDTrH ngày 08/10/2014. Nội Tiêu chí dung Mức độ phù hợp của chuỗi hoạt động học với mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học được sử dụng. Mức độ rõ ràng của mục tiêu, nội dung, kĩ thuật tổ chức và sản phẩm cần đạt được của mỗi nhiệm vụ học tập. Mức độ phù hợp của thiết bị dạy học và học liệu được sử dụng để tổ chức các 1. Kế hoạch và dạy học tài liệu hoạt động học của học sinh. 9 Mô tả sự huy động kiến thức liên môn trong chủ đề phù hợp Các lưu ý an toàn được trình bày rõ ràng Các yêu cầu phù hợp nhận thức của học sinh. Bài học hướng tới mọi đối tượng học sinh Có đầy đủ danh mục tài liệu tham khảo Hoạt động 1: Xác định vấn đề Tình huống mô tả hợp lí, gắn với thực tiễn, tạo hứng thú đối với học sinh Tạo cơ hội cho học sinh được thảo luận/ đặt câu hỏi Vấn đề từ hoạt động 1 gắn kết với việc nghiên cứu kiến thức nền trong hoạt động 2 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Có đưa ra các hướng dẫn/ định hướng học tập rõ ràng Có yêu cầu học sinh tiến hành hoạt động tìm tòi khám phá Có chuẩn bị các phiếu học tập, phiếu đáp án đầy đủ giúp học sin chiếm lĩnh các khái niệm hoặc kĩ năng mới Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Có ít nhất một giải pháp (thiết kế, thuật toán) mẫu được giáo viên chuẩn bị sẵn Có đánh giá hiểu biết của học sinh về kiến thức, kĩ năng cũng như năng lực hợp tác và giao tiếp 11 của tất cả học nhiên vẫn còn một số lộ thái độ chưa tự tin sinh trong học sinh bộc lộ chưa trong việc thực hiện lớp. hiểu rõ nhiệm vụ học nhiệm vụ học tập tập được giao. được giao. Mức độ tích Nhiều học sinh tỏ ra Hầu hết học sinh tỏ Tất cả học sinh tích cực, chủ tích cực, chủ động ra tích cực, chủ động, cực, chủ động, hợp động, sáng hợp tác với nhau để hợp tác với nhau để tác với nhau để thực tạo, hợp tác thực hiện các nhiệm thực hiện các nhiệm hiện nhiệm vụ học của học sinh vụ học tập; tuy vụ học tập; còn một tập; nhiều học trong việc nhiên, một số học vài học sinh lúng sinh/nhóm tỏ ra sáng thực hiện các sinh có biểu hiện dựa túng hoặc chưa thực tạo trong cách thức nhiệm vụ học dẫm, chờ đợi, ỷ lại. sự tham gia vào hoạt thực hiện nhiệm vụ. tập. động nhóm. Mức độ tham Nhiều học sinh hăng Hầu hết học sinh Tất cả học sinh tích gia tích cực hái, tự tin trình bày, hăng hái, tự tin trình cực, hăng hái, tự tin của học sinh trao đổi ý kiến/quan bày, trao đổi ý trong việc trình bày, trong trình điểm của cá nhân; kiến/quan điểm của trao đổi ý kiến, quan bày, trao đổi, tuy nhiên, nhiều cá nhân; đa số các điểm của cá nhân; thảo luận về nhóm thảo luận chưa nhóm thảo luận sôi các nhóm thảo luận kết quả thực sôi nổi, tự nhiên, vai nổi, tự nhiên; đa số sôi nổi, tự nhiên; các hiện nhiệm trò của nhóm trưởng nhóm trưởng đã biết nhóm trưởng đều tỏ vụ học tập. chưa thật nổi bật; vẫn cách điều hành thảo ra biết cách điều còn một số học sinh luận nhóm; nhưng hành và khái quát nội không trình bày được vẫn còn một vài học dung trao đổi, thảo quan điểm của mình sinh không tích cực luận của nhóm để hoặc tỏ ra không hợp trong quá trình làm thực hiện nhiệm vụ tác trong quá trình việc nhóm để thực học tập. làm việc nhóm để hiện nhiệm vụ học tập. 13 Hoạt động 1: Xác định yêu cầu chủ đề “Trải nghiệm sáng tạo cùng ngôn ngữ lập trình Pascal” Tiết 1 Hoạt động 2: Xác định vấn đề, nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất các giải pháp, thuật toán Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp, thuật toán tối ưu Hoạt động 4: Lập trình, thử nghiệm sản phẩm 2 tuần (HS tự làm ở nhà theo nhóm). Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm và thảo luận Tiết 2 ❖ Kiến thức, kĩ năng - Học sinh tìm hiểu và khám phá, sáng tạo cùng ngôn ngữ lập trình Pascal. - Say mê với các ứng dụng của Tin học trong các ngành khoa học khác và trong thực tiễn cuộc sống. - Tạo một sân chơi bổ ích cho các em yêu thích môn lập trình nói chung và môn Pascal nói riêng. - Định hướng nghề nghiệp cho các em yêu thích ngành lập trình và hình thành kĩ năng của một lập trình viên. - Tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo trong tìm kiếm tri thức. - Xây dựng cho HS lòng ham thích giải toán bằng lập trình trên máy tính điện tử. - Tiếp tục rèn luyện các phẩm chất cần thiết của người lập trình: cách giải quyết vấn đề chu đáo, cẩn thận, sáng tạo ❖ Định hướng phát triển năng lực, phẩm chất - Năng lực hợp tác. - Năng lực tư duy logic. - Năng lực tự học, tự nghiên cứu. 15 Môn lập trình Pascal là một môn học khá là khó và cứng nhắc nên các em không mấy quan tâm đến môn học này. Vậy làm sao để các em yêu thích và hứng thú với môn học luôn là vấn đề trăn trở của nhiều giáo viên dạy bộ môn này. Rất nhiều các em thắc mắc rằng pascal ngoài việc lập trình những bài toán nhàm chán như tính tổng, tính diện tích, chu vi tam giác,..thì Pascal còn lập trình những gì? Sáng kiến này chính là một phần nhỏ trả lời cho câu hỏi của các em. Các em yêu thích môn lập trình luôn mơ ước có một sân chơi bổ ích cho những ai có đam mê với môn Pascal. Hoạt động này chính là cơ hội để các em tìm tòi khám phá ngôn ngữ Pascal. B. Nội dung - HS sử dụng toàn bộ kiến thức nội dung Tin học 11 về ngôn ngữ lập trình Pascal để lập trình sản phẩm. Đồng thời học sinh phải tìm tòi, sáng tạo thêm để các sản phẩm trong chủ đề được hoàn thiện. - GV giao nhiệm vụ cho từng nhóm học sinh tìm hiểu về từng chủ đề sản phẩm theo sở thích. - Giáo viên thống nhất kế hoạch triển khai: Hoạt động chính Thời lượng Hoạt động 1: Xác định yêu cầu chủ đề “Trải nghiệm sáng tạo cùng ngôn ngữ lập trình Pascal” Tiết 1 Hoạt động 2: Xác định vấn đề, nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất các giải pháp, thuật toán Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp, thuật toán tối ưu Hoạt động 4: Lập trình, thử nghiệm sản phẩm 2 tuần (HS tự làm ở nhà theo nhóm). Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm và thảo luận Tiết 2 17 Hoạt động 2: NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP A. Mục đích của hoạt động - Nghiên cứu các kiến thức nền: kiến thức về Tin học, Toán học, Công nghệ liên quan. - Học sinh từ các kiến thức nền lập trình Pascal đưa ra các giải pháp, thuật toán tối ưu để xây dựng nên sản phẩm của nhóm B. Nội dung hoạt động - Học sinh xác định được vấn đề đặt ra: xác định thuật toán, các kiểu dữ liệu dùng trong bài làm - Học sinh phải nắm được kiến thức nền sau: Câu lệnh rẽ nhánh, kiểu xâu, kiểu mảng, chương trình con, lập trình có cấu trúc - Ngoài ra HS sẽ phải tự tìm hiểu, khám phá thêm một số kiến thức pascal như đồ họa - Giáo viên cùng học sinh thảo luận xây dựng dàn bài cơ bản của từng nhóm. - Đưa ra được mục đích cuối cùng, sản phẩm cần đạt được của mỗi bài. - Thảo luận các nội dung chính từng ví dụ: Yêu cầu mỗi nhóm đưa ra được ý tưởng, thuật toán, từ đó về nhà viết chương trình cài đặt sử dụng ngôn ngữ lập trình Pascal. 19 PHIẾU ĐÁNH GIÁ KIẾN THỨC NỀN Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đạt được Sử dụng kiểu dữ liệu 10 Đầy đủ nội dung yêu cầu cần hợp lý báo cáo Ý tưởng 10 Thuật toán 10 Hoạt động 3: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP, THUẬT TOÁN TỐI ƯU A. Mục đích 1. Mô tả được đầy đủ các giải pháp để giải quyết bài toán 2. Vận dụng các kiến thức về thiết kế thuật toán đưa ra các bước hoàn chỉnh 3. Lựa chọn thuật toán tối ưu để thực hiện . B. Nội dung 1. Các nhóm thảo luận tất cả các ý tưởng của các thành viên và lựa chọn 1 ý tưởng tốt nhất. Vẽ vào nhật kí học tập của nhóm. 2. Vẽ phác hoạ thiết kế của sản phẩm. Ghi rõ – Chú thích từng bộ phận của sản phẩm. – Liệt kê các chức năng, ý tưởng của từng sản phẩm cần thiết kế – Dự kiến về kích thước, hình dáng, khối lượng, các thông số kĩ thuật để thiết kế cho từng sản phẩm. – Vận dụng các kiến thức khác liên quan để giải thích cơ chế hoạt động của sản phẩm 3. Xây dựng các bước thuật toán hoàn chỉnh 21 – GV thông báo nhiệm vụ hoạt động học tập kế tiếp: tiến hành cài đặt và thử nghiệm chương trình sản phẩm. Phiếu đánh giá : Kỹ năng thuyết trình làm việc nhóm Điểm tối Điểm đạt Tiêu chí đa được Trình bày mạch lạc rõ ràng 4,0 Kết hợp với các phương tiện khác hỗ trợ, cử chỉ 4,0 Trả lời câu hỏi phản biện 4,0 Tham gia đóng góp ý kiến phản biện và đặt câu hỏi cho nhóm 4,0 khác Mỗi thành viên tham gia đóng góp ý tưởng và hợp tác hiệu 4,0 quả Tổng điểm 20 Hoạt động 4: LẬP TRÌNH, THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM (Làm việc theo nhóm tại nhà 2 tuần) A. Mục đích Các nhóm HS: - Vận dụng các kiến thức về ngôn ngữ Pascal lập trình bài toán - Đưa ra các giả thuyết tình huống trong từng bài toán. - Thử nghiệm, cài đặt chương trình, nếu có sai xót cần khắc phục
File đính kèm:
- sang_kien_kinh_nghiem_chu_de_day_hoc_stem_trai_nghiem_sang_t.docx