Giới thiệu chung về đề tài
Đề tài này tập trung vào việc thiết kế chủ đề STEM "Xe robot tự dò đường" nhằm mục đích bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Trung học cơ sở. Xuất phát từ yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư và định hướng đổi mới giáo dục Việt Nam, giáo dục STEM ngày càng được chú trọng. Việc tích hợp STEM, đặc biệt là lĩnh vực khoa học robot (robotics), vào chương trình học được xem là phương pháp hiệu quả để học sinh phát triển kiến thức và kỹ năng cần thiết.
Chủ đề "Xe robot tự dò đường" sử dụng cảm biến hồng ngoại được lựa chọn vì nó lồng ghép kiến thức từ nhiều môn học như Công nghệ, Khoa học tự nhiên, Tin học và Toán học, phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông mới. Chủ đề này không chỉ giúp học sinh vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn mà còn phát triển các năng lực đặc thù, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề.
Đề tài tập trung vào việc thiết kế chủ đề theo quy trình thiết kế kỹ thuật (EDP), bao gồm các bước: đặt vấn đề, khám phá kiến thức, lập bản thiết kế, lắp ráp và vận hành sản phẩm, báo cáo sản phẩm, và đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Các công cụ hỗ trợ như bộ dụng cụ Arduino, tài liệu hướng dẫn, phiếu học tập, và hệ thống câu hỏi định hướng cũng được xây dựng.
Mục tiêu chính của đề tài là thiết kế chủ đề STEM "Xe robot tự dò đường" theo quy trình EDP, từ đó bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THCS. Giả thuyết khoa học đặt ra là việc thiết kế chủ đề này sẽ góp phần nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. Đối tượng nghiên cứu là việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua chủ đề STEM, với phạm vi nghiên cứu là các hoạt động dạy và học các môn học STEM trong chương trình THCS.
Đề tài được cấu trúc thành 3 chương chính: Cơ sở lý luận, Thiết kế chủ đề "Xe robot tự dò đường", và Khảo sát ý kiến chuyên gia. Các phương pháp nghiên cứu được áp dụng bao gồm đọc và nghiên cứu tài liệu, phân loại và hệ thống hóa lý thuyết, phân tích, tổng hợp thông tin, quan sát khoa học và lấy ý kiến chuyên gia.
Thông tin chi tiết
- Tên đề tài: Khóa luận tốt nghiệp: Thiết kế chủ đề STEM xe robot tự dò đường nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Trung học cơ sở
- Ngành: Sư phạm Vật lý
- Tóm tắt nội dung tài liệu: Đề tài tập trung thiết kế chủ đề STEM "Xe robot tự dò đường" ứng dụng cảm biến hồng ngoại, nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THCS. Chủ đề tích hợp kiến thức từ các môn Khoa học tự nhiên, Công nghệ, Tin học, Toán học theo quy trình thiết kế kỹ thuật (EDP), sử dụng bộ dụng cụ Arduino và các học liệu hỗ trợ. Đề tài bao gồm các chương: Cơ sở lý luận, Thiết kế chủ đề, và Khảo sát ý kiến chuyên gia.
- Mục lục chi tiết:
Chương 1. Cơ sở lý luận của đề tài
- 1.1. Giáo dục STEM
- 1.1.1. Khái niệm Giáo dục STEM
- 1.1.2. Mục tiêu của giáo dục STEM
- 1.1.3. Giáo dục STEM ở Việt Nam
- 1.1.4. Quy trình dạy học STEM dựa trên hoạt động thiết kế kỹ thuật
- 1.2. Giáo dục khoa học Robot
- 1.2.1. Giới thiệu Giáo dục khoa học Robot
- 1.2.2. Giáo dục khoa học Robot và Giáo dục STEM
- 1.2.3. Công cụ Robot trong Giáo dục khoa học Robot
- 1.2.4. Cấu trúc hệ thống của robot trong Giáo dục Robot
- 1.3. Dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề
- 1.3.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
- 1.3.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
- 1.3.3. Giải quyết vấn đề theo Tư duy máy tính (Computational Thinking)
- 1.3.4. Khung năng lực giải quyết vấn đề trong giáo dục khoa học robot
Chương 2. Thiết kế chủ đề STEM “Xe robot tự dò đường”
- 2.1. Bối cảnh và ý nghĩa thực tiễn chủ đề
- 2.2. Mục tiêu dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề
- 2.3. Phân tích nội dung kiến thức trong chủ đề
- 2.3.1. Môn Khoa học tự nhiên
- 2.3.2. Môn Công nghệ
- 2.3.3. Môn Tin học
- 2.3.4. Môn Toán học
- 2.4. Tiến trình tổng thể các pha hoạt động của tiến trình dạy học
- 2.5. Phương tiện, học liệu
- 2.5.1. Bộ dụng cụ Arduino – based robotic kit
- 2.5.2. Tài liệu hướng dẫn thực hiện sản phẩm
- 2.5.3. Học liệu trong chủ đề
- 2.5.4. Bộ câu hỏi định hướng
- 2.6. Tiến trình tổ chức dạy học chi tiết
- 2.6.1. Hoạt động 1: Đặt vấn đề. Tìm hiểu tổng quan về robot
- 2.6.2. Hoạt động 2: Khám phá kiến thức
- 2.6.3. Hoạt động 3. Lập bản thiết kế sản phẩm
- 2.6.4. Hoạt động 4: Lắp ráp và vận hành sản phẩm
- 2.6.5. Hoạt động 5: Báo cáo sản phẩm
- 2.7. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
- 2.7.1. Công cụ đánh giá
- 2.7.2. Khung rubrics đánh giá năng lực giải quyết vấn đề
- 2.8. Một số lưu ý cho GV khi triển khai tổ chức dạy học chủ đề
Chương 3. Khảo sát ý kiến chuyên gia
- 3.1. Mục tiêu khảo sát
- 3.2. Đối tượng khảo sát
- 3.3. Hình thức khảo sát
- 3.4. Nội dung khảo sát
- 3.5. Kết quả khảo sát
- 3.5.1. Danh sách các chuyên gia đã cho ý kiến
- 3.5.2. Kết quả khảo sát ý kiến của chuyên gia
- 3.5.3. Ý kiến của chuyên gia về chủ đề
- 3.6. Nhận xét