SKKN Dạy học Hoá học trung học cơ sở với giáo dục Stem
Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY
Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education
Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại: Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education
ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO SÁNG KIẾN
1. Xuất phát từ cuộc cách mạng công nghiệp 4.0
Trong diễn đàn kinh tế thế giới tại Dovos tháng 1/2015, thủ tướng Đức
Angela Merkel có nhắc đến cách mạng công nghiệp lần thứ tư đang tác động
mạnh mẽ trên nhiều lĩnh vực và nhiều quốc gia. Trong đó các phát minh về sự
phát triển nhảy vọt trong các lĩnh vực như: internet vạn vật (IOT), trí tuệ nhân
tạo (AI), thực tế ảo (VR), tương tác thực tế ảo tăng cường (AR), mạng xã hội
(social network), di động (mobile), phân tích dữ liệu lớn (analytics of big data)
và điện toán đám mây (cloud computing) (viết tắt thành SMAC)… để chuyển
hóa phần lớn thông tin thế giới thực thành thế giới số. Trong tương lai nhiều
việc làm chân tay sẽ không còn nữa, được thay thế bằng robot, nhưng cũng sẽ có
ngành nghề mới ra đời mà chúng ta vẫn chưa hình dung hết được, chẳng hạn
như nghề bác sĩ cho robot, nghề quản lý các thiết bị bay không người lái, nghề
quản trị và tư vấn dùng thuốc cho cá nhân qua thiết bị di động, nghề tư vấn sức
khỏe và hành vi con người với các thiết bị điện tử…Trong đó, ngành công
nghiệp chế tạo vẫn tiếp tục đóng vai trò chủ đạo cho sự phát triển kinh tế của
toàn cầu. Hơn 90% các đầu tư trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển nằm ở
lĩnh vực chế tạo. Dự kiến 15 năm tới, mức tiêu thụ hàng hóa toàn cầu sẽ tăng
gấp đôi, đạt 64 nghìn tỉ USD, dẫn đến nhu cầu về hàng hóa và dịch vụ ngày càng
cao. Xuất phát từ những thay đổi trong nền kinh tế, các kỹ năng của người lao
động cũng đòi hỏi phải thay đổi để đáp ứng cho phù hợp.
Trong xu hướng của cách mạng công nghiệp 4.0, nguồn lao động chất
lượng cao không chỉ cần có kiến thức chuyên ngành mà đòi hỏi có sự hiểu biết
của liên ngành. Ngoài ra các kỹ năng sử dụng kiến thức để giải quyết vấn đề, tạo
sản phẩm sáng tạo và làm việc nhóm ngày càng được đề cao. Trong khi đó, ảnh
hưởng của khoa học công nghệ, đặc biết công nghệ thông tin dần chiếm ưu thế
trên mọi mặt của đời sống. Giáo dục STEM là một hướng tiếp cận mới giúp
trang bị cho học sinh những kiến thức cần thiết cần thiết liên quan đến 4 lĩnh
vực là khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán. Các kiến thức và kỹ năng này gọi
2
là năng lực STEM (STEM literacy). Điểm nổi bật của STEM là kết nối, liên hệ
thông tin giữa các lĩnh vực vào trong cuộc sống.
2. Xuất phát từ chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo
Theo chỉ thị số 16/CT-TTg 04/5/2017 của Thủ Tướng Chính Phủ, đã nêu
rõ giải pháp thứ năm để Việt Nam bắt nhịp tốt với cuộc cách mạng công nghiệp
lần thứ 4: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục
và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công
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 chương trình
giáo dục phổ thông; đẩy mạnh tự chủ đại học, dạy nghề; thí điểm quy định về
đào tạo nghề, đào tạo đại học đối với một số ngành đặc thù. Biến thách thức dân
số cùng giá trị dân số vàng thành lợi thế trong hội nhập và phân công lao động
quốc tế.”
Tiếp tục triển khai thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 của
Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng
công nghiệp lần thứ tư, công văn số 3089/BGDĐT-GDTr ngày 14/8/2020 của
Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo
dục trung học, đã nêu rõ: “Tăng cường áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục
trung học nhằm giúp phần thực hiện mục tiêu của Chương trình giáo dục phổ
thông năm 2018.”
Là một giáo viên THCS, tôi tự nhận thấy mình cần phải thay đổi và tiếp
nhận phương thức giáo dục tiên tiến mà nhiều nước phát triển đang áp dụng,
giáo dục STEM. Chính vì vậy, trong tôi luôn thôi thúc tìm hiểu, nghiên cứu và
áp dụng giáo dục STEM vào môn học của mình một cách hiệu quả nhất, để góp
phần nhỏ bé của mình trong công cuộc Giáo dục của Nước nhà.
3. Xuất phát từ định hướng nghề nghiệp cấp THCS
Hướng nghiệp được hiểu theo nghĩa rộng là giúp học sinh tìm hiểu được
các ngành nghề trong tương lai và thấy được đam mê cũng như năng lực mình
phù hợp với ngành nghề đó. Do đó, hướng nghiệp là một quá trình lâu dài không
thể tổ chức thành 1 buổi vào cuối cấp, mà phải gắn liền và xuyên suốt trong
3
chương trình học phổ thông, để học sinh có điều kiện tìm hiểu toàn diện và đa
dạng các lĩnh vực, cũng như có được nhiều cơ hội hình thành sở thích và thể
hiện được năng lực của bản thân. Học sinh có thể biết được mức lương hiện nay
của một người làm trong ngành nghề đó là bao nhiêu, công việc đó đòi hỏi phải
có những kỹ năng và kiến thức gì, để từ đó hình dung được ra nếu theo nghề
nghiệp đó trong tương lai thì cần chuẩn bị gì. Sở dĩ hướng nghiệp nên được lồng
ghép vào các bài học cụ thể là bởi vì thông qua các hoạt động thực hành, kiến
thức được vận dụng, học sinh mới dễ dàng nhận thức và hình dung được công
việc cụ thể của một nghề nào đó, thấy được đóng góp ngành nghề đó cho xã hội,
thấy được các năng khiếu của bản thân và đam mê của mình trong đó. Ngoài ra,
có những ngành nghề thực tế chưa xuất hiện trong thời điểm hiện tại, nhưng
thông qua các hoạt động học thực hành STEM sáng tạo, học sinh có thể thấy bản
thân có thể phát triển nên một hoạt động công việc gì đó mới trong tương lai.
Giáo dục STEM chính là khơi gợi và truyền ngọn lửa đam mê nghề nghiệp cho
trẻ thông qua các hoạt động thực hành, trải nghiệm.
4. Xuất phát từ thực tiễn nhu cầu việc làm
Theo một dự báo từ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ, lực lượng lao động
STEM dự kiến sẽ tăng 23% trong vòng ba năm tới với nhiều ngành nghề STEM.
Nhu cầu tuyển dụng các công việc liên quan đến STEM không chỉ tăng ở Hoa
Kỳ mà còn ở rất nhiều nước trên thế giới như Vương quốc Anh… với sự thiếu
hụt hang nghìn công nhân lĩnh vực STEM.
Một thống kê ở Mỹ cho thấy từ năm 2004 đến năm 2014, việc làm liên
quan đến khoa học và kỹ thuật tăng 26%, gấp hai lần so với tốc độ tăng trưởng
trung bình của các ngành nghề khác. Trong khi đó, việc làm STEM có tốc độ
tăng trưởng gấp 4 lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngành khác
nếu tính từ năm 1950 đến 2007. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì nhu
cầu việc làm liên quan đến STEM ngày càng lớn, đòi hỏi ngành giáo dục cũng
phải có những thay đổi để đáp 12 ứng nhu cầu của xã hội. Giáo dục STEM có
thể tạo ra những con người đáp ứng được nhu cầu công việc của thế kỷ mới, có
tác động lớn đến sự thay đổi nên kinh tế đổi mới. Trong một bài phát biểu trước
4
thượng nghị viện Mỹ, Bill Gates đã từng nói: “Chúng ta không thể duy trì được
nền kinh tế dẫn đầu toàn cầu trừ khi chúng ta xây dựng được lực lượng lao động
có kiến thức và kỹ năng để sáng tạo”. Bill Gates đặc biệt nhấn mạnh đến vai trò
của giáo dục trong việc xây dựng lực lượng lao động này. Ông nói tiếp: “Chúng
ta cũng không thể duy trì được một nền kinh tế sáng tạo trừ phi chúng ta có
những công dân được đào tạo tốt về toán học, khoa học và kỹ thuật”. Hiện tại,
Giáo dục STEM đã được triển khai tại nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các
nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Úc, Phần Lan, Canada, Nhật Bản, Hàn
Quốc… Như vậy, có thể thấy rằng gáo dục STEM trên thế giới đã trở thành trào
lưu và đang phát triển mạnh mẽ tại nhiều nước trên thế giới, thậm chí tại Canada
người lao động nhập cư có các kỹ năng STEM được hưởng các phúc lợi xã hội
tốt hơn so với người dân lao động bản xứ. Chính phủ Canada xem người nhập
cư có các kỹ năng STEM là nguồn lao động chính cho họ và rằng người nhập cư
có kỹ năng STEM sẽ thúc đẩy các ngành nghề kinh tế của họ phát triển, đặc biệt
làm tăng khả năng giao thương quốc tế.
Theo xu hướng thế giới, Việt Nam cũng không nằm ngoài sự thiếu hụt đó.
Vì vậy, dạy học theo phương thức Giáo dục STEM trong giáo dục Việt Nam là
vô cùng quan trọng và cần thiết.
5
5. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học cơ sở
theo định hướng phát triển năng lực người học của Bộ GD-ĐT.
Nghị quyết Hội nghị TW 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục
và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo
hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến
thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ
máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để
người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển
từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt
động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ
thông tin và truyền thông trong dạy và học”.
Mục tiêu của đổi mới phương pháp dạy học là nhằm góp phần thực hiện
mục tiêu đổi mới nền giáo dục nước nhà. Theo Luật Giáo dục Việt Nam năm
2010, tại Điều 28 có chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy
tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; phù hợp với đặc
điểm của từng môn học, lớp học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm
việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động
đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”.
Việc đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực
thể hiện qua bốn đặc trưng cơ bản sau:
Một, dạy học thông qua tổ chức liên tiếp các hoạt động học tập, giúp học
sinh tự khám phá những điều chưa biết chứ không thụ động tiếp thu những tri
thức được sắp đặt sẵn. Giáo viên là người tổ chức và chỉ đạo học sinh tiến hành
các hoạt động học tập phát hiện kiến thức mới, vận dụng sáng tạo kiến thức đã
biết vào các tình huống học tập hoặc tình huống thực tiễn…
Hai, chú trọng rèn luyện cho học sinh biết khai thác sách giáo khoa và các
tài liệu học tập, biết cách tự tìm lại những kiến thức đã có, suy luận để tìm tòi và
phát hiện kiến thức mới… Định hướng cho học sinh cách tư duy như phân tích,
tổng hợp, đặc biệt hoá, khái quát hoá, tương tự, quy lạ về quen… để dần hình
thành và phát triển tiềm năng sáng tạo.
6
Ba, tăng cường phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác, lớp học trở
thành môi trường giao tiếp GV – HS và HS – HS nhằm vận dụng sự hiểu biết và
kinh nghiệm của từng cá nhân, của tập thể trong giải quyết các nhiệm vụ học tập
chung.
Bốn, chú trọng đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu bài học trong suốt
tiến trình dạy học thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập (đánh giá lớp học). Chú
trọng phát triển kỹ năng tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của học sinh với nhiều
hình thức như theo lời giải/đáp án mẫu, theo hướng dẫn, hoặc tự xác định tiêu
chí để có thể phê phán, tìm được nguyên nhân và nêu cách sửa chữa các sai sót.
Có thể thấy, việc đổi mới phương pháp dạy học các môn nói chung và với
bộ môn Hóa học nói riêng trong tình hình hiện nay là vô cùng cấp thiết. Chỉ có
đổi mới phương pháp dạy học mới tạo ra được những con người mới: chủ động,
sáng tạo.
6. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới về kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học
sinh
Đổi mới phương pháp dạy học cần gắn liền với đổi mới việc kiểm tra và
đánh giá thành tích học tập của học sinh.
Trong giai đoạn hiện nay, việc kiểm tra – đánh giá thành tích học tập của
học sinh theo quan điểm phát triển năng lực. Cụ thể là, việc đánh giá kết quả học
tập không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trung tâm của
việc đánh giá. Đánh giá kết quả học tập theo năng lực cần chú trọng khả năng
vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình huống ứng dụng khác nhau. Hay nói
cách khác, đánh giá theo năng lực là đánh giá kiến thức, kĩ năng, thái độ trong
bối cảnh có ý nghĩa (Leen pil, 2011).
Xét về bản chất, thì không có mâu thuẫn giữa đánh giá năng lực và đánh
giá kiến thức, kĩ năng mà đánh giá năng lực được coi là bước phát triển cao hơn
so với đánh giá kiến thức kĩ năng. Bởi vì, để chứng minh học sinh có năng lực ở
một mức độ nào đó nghĩa là được giải quyết vấn đề trong tình huống thực tiễn.
Khi đó, học sinh vừa phải vận dụng kiến thức, kĩ năng được học trong Nhà
trường, vừa phải dùng những kinh nghiệm của bản thân thu được thông qua các
7
hoạt động trải nghiệm trong và ngoài Nhà trường. Như vậy, thông qua hoàn
thành nhiệm vụ trong bối cảnh thực, người ta có thể đồng thời đánh giá nhận
thức, kĩ năng cũng như năng lực học tập của học sinh.
7. Xuất phát từ đặc điểm môn Hóa học
Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm. Các khái niệm, định nghĩa,
tính chất hóa học, hiện tượng hóa học, … thật khô khan, trừu tượng và khó ghi
nhớ. Vậy phải làm sao để những đơn vị kiến thức đó trở thành kiến thức của học
sinh?
Thật vậy, bộ môn hóa học mà tính thực nghiệm được gắn liền với các bài
giảng hàng ngày thì việc định hướng đổi mới phương pháp dạy học cũng phải có
sự khác biệt nhiều so với các môn học khác. Ngoài các phương pháp dạy học
tích cực, Hóa học nói riêng và các môn học khác nói chung, cần tiếp cận một
phương thức giáo dục mới gắn với thực tiễn, giải quyết vấn đề thực tiễn liên
quan đến kiến thức Hóa học, đó là phương thức giáo dục STEM. Ở đây, HS
được tự mình tham gia vào quá trình hình thành kiến thức, chủ động thực hành thí
nghiệm, được trải nghiệm để tự mình lĩnh hội kiến thức, vận dụng kiến thức giải
quyết vấn đề thực tiễn.
5. Xuất phát từ thực trạng phát triển năng lực học tập trong dạy và học môn Hóa
học hiện nay
Đối với giáo viên: việc dạy vẫn chủ yếu theo phương pháp truyền thống
(thuyết trình) hoặc bán truyền thống (nêu và giải quyết vấn đề; trực quan; …).
Việc sử dụng các phương pháp dạy học tích cực nhằm phát huy năng lực của
học sinh còn rất hạn chế.
Đối với học sinh: việc học hiện nay chưa giúp các con phát triển được năng
lực tiềm ẩn trong con người. Việc học chủ yếu dựa vào khả năng ghi nhớ và tái
hiện kiến thức. Việc học theo thói quen này đã dần giết chết năng lực sáng tạo
của các con. Đó là một vấn đề nguy hiểm cho nhận loại vì xã hội ngày càng phát
triển, trong hoàn cảnh mới, rất cần sự sáng tạo vượt bậc.
Bản thân tôi đang công tác tại trường THCS nhận thấy: cùng với một nội
dung của bài học, nếu cho chính các con được tự mình hoạt động, thì việc tiếp
8
nhận kiến thức của các con rất nhanh, việc ghi nhớ rất lâu, tạo nhiều hứng thú và
đặc biệt, thông qua đó, các trang kinh nghiệm của bản thân các con ngày một
dày thêm, để khi gặp một vấn đề mới, một vấn đề thực tiễn, với sự tích lũy kinh
nghiệm vốn có, các con vượt qua dễ dàng hơn.
Chính vì vậy, niềm khao khát các con được học đi đôi với hành, được tự
mình tìm ra tri thức và vận dung tri thức giải quyết vấn đề thực tiễn, của mình đã
thôi thúc tôi chọn đề tài:
“DẠY HỌC HÓA HỌC THCS VỚI GIÁO DỤC STEM”
II. MÔ TẢ CÁC GIẢI PHÁP
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến
Giáo dục STEM trên thế giới
Trên toàn thế giới, các nhà lãnh đạo, các nhà khoa học đều nhấn mạnh vai
trò của giáo dục STEM. Tổng thống Barack Obama phát biểu tại Hội chợ Khoa
học Nhà Trắng hàng năm lần thứ ba, tháng 4 năm 2013: “Một trong những điều
mà tôi tập trung khi làm Tổng thống là làm thế nào chúng ta tạo ra một phương
pháp tiếp cận toàn diện cho khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học
(STEM)… Chúng ta cần phải ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các
lĩnh vực chủ đề này và để đảm bảo rằng tất cả chúng ta là một quốc gia ngày
càng dành cho các giáo viên sự tôn trọng cao hơn mà họ xứng đáng.” Giáo sư
9
Steven Chu, người đoạt giải Nobel Vật lý, phát biểu tại đại học SUSTech, ngày
16 tháng 10 năm 2016.: “Giáo dục STEM là một loại hình giáo dục hướng dẫn
bạn học cách tự học”, Giáo sư Chu đã chỉ ra lợi thế của giáo dục STEM, Tự học
là rất quan trọng trong quá trình phát triển cá nhân. Và học STEM cho phép mọi
người tự trang bị cho mình khả năng suy nghĩ hợp lý và khả năng rà soát và tìm
kiếm xác nhận như học toán học và có kiến thức sâu rộng. Nó mang đến cho bạn
sự tự tin để đi đầu trong lĩnh vực mà chúng ta đang làm, thậm chí nhảy vào một
lĩnh vực mới mà chúng ta chưa bao giờ đặt chân vào trước đây. “Bạn sẽ không
bao giờ nói rằng bạn không thể chỉ vì thiếu kiến thức đầy đủ, đó là điểm quan
trọng nhất của giáo dục STEM”,
Tháng 11/2016, Giáo sư Dan Shechtman, người đoạt giải Nobel về nghiên
cứu hóa học và khoa học vật liệu, cho biết Israel phải làm nhiều hơn nữa để thúc
đẩy nghiên cứu khoa học để đảm bảo giữ được công nghệ của mình. “Chính phủ
phải khuyến khích các nghiên cứu khoa học và kỹ thuật ở độ tuổi trẻ”,
Shechtman nói trong một cuộc phỏng vấn qua điện thoại vào tuần trước. “Tất cả
trẻ em đều phải học chương trình cốt lõi và chính phủ phải nâng cao trình độ của
một số giáo viên”. Tháng 9/2013, Thủ tướng Malaysia ông Datuk Seri Najib
Razak phát biểu: Malaysia dự kiến 60% trẻ em và thanh thiếu niên tham gia
chương trình giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) và
sự nghiệp cho một tương lai tốt đẹp hơn của đất nước. Najib cho biết trẻ em và
thanh thiếu niên có thể bị cuốn hút bởi khoa học thông qua một phương pháp
giảng dạy và học tập thú vị hơn. Đó là hãy cho họ tham gia vào các dự án thực
tế và cung cấp cho họ một số dự án đầy thách thức để tìm giải pháp so với cách
tiếp cận từ trên xuống mà ông cảm thấy khá là nhàm chán. Bên cạnh đó các
nước đều đã và đang phát triển mạnh mẽ Giáo dục STEM.
Rõ rang rằng thế giới đã và đang tiếp tục chuyển mình mạnh mẽ với giáo
dục STEM.
Giáo dục STEM tại Mỹ
Tại Mỹ, giáo dục STEM được hình thành khá lâu và phát triển trong một
thời gian dài. Đầu những năm 90, ở Mỹ, đã hình thành xu hướng giáo dục mới
10
gọi là giáo dục STEM. Trong chương trình giáo dục STEM, các môn học về
khoa học công nghệ không giảng dạy độc lập mà tích hợp lại với nhau thành một
môn học thông qua phương pháp giảng dạy bằng dự án, trải nghiệm, thực
hành,…. Tại nhiều nước châu Âu và châu Mỹ, để phát huy tối đa sự sáng tạo của
học sinh các cấp, các hội chợ khoa học (Science fair) được tổ chức thường
xuyên từ cấp trường đến cấp quốc gia. Một ví dụ cho sự coi trọng giáo dục
STEM là ngày hội khoa học toàn quốc tại Nhà Trắng lần thứ 5 vừa qua,
23/03/2015, tổng thống Mỹ đã dành cả ngày để trao đổi, trò chuyện với các nhà
khoa học nhí, các sản phẩm sáng tạo của học sinh được trưng bày trong văn
phòng Nhà Trắng. Nghiên cứu các nước có nền khoa học phát triển nói chung
như Mỹ, Anh, Đức… cho thấy ngày hội khoa học không chỉ thu hút được sự
quan tâm của đông đảo học sinh, phụ huynh mà còn thu hút sự quan tâm mạnh
mẽ của giới truyền thông, chính khách, bởi hơn ai hết họ hiểu tầm quan trọng
của việc nuôi dưỡng, thổi bùng niềm đam mê khoa học trong giới trẻ là vô cùng
quan trọng đối với sự phát triển bền vững của quốc gia.
Giáo dục STEM tại Úc
Ở Úc, đã có rất nhiều chương trình và nỗ lực thiết lập cách tiếp cận quốc
gia về giáo dục STEM. Trong năm 2009, chương trình iSTEM (Invigorating
STEM) được thành lập như là một chương trình làm giàu tri thức cho học sinh
trung học ở Sydney, Úc. Chương trình tập trung vào việc cung cấp các hoạt
động cho sinh viên quan tâm và gia đình của họ trong STEM. Thành công của
chương trình đã dẫn đến nhiều trường đại học và tổ chức khoa học hỗ trợ cho
chương trình. Chương trình iSTEM (iSTEM.com.au) cũng tổ chức một chương
trình làm giàu để đưa học sinh và giáo viên vào Chương trình Học viện Không
gian Hoa Kỳ. (Spacecamp.com.au) Sự công nhận cấp quốc gia về chương trình
iSTEM bao gồm giải thưởng NSW State Engineering and Science về Đổi mới
trong giảng dạy Toán và Khoa học và Giải thưởng Nhân quyền Hàng năm của
Tổ chức GoWest. Vào năm 2015, người 13 sáng lập và điều phối chương trình,
tiến sĩ Ken Silburn, đã nhận được giải thưởng của Thủ tướng Chính phủ về
Giảng dạy Khoa học Trung cấp.
11
Giáo dục STEM tại Canada
Canada đứng thứ 12 trong số 16 nước ngang bằng về tỷ lệ sinh viên tốt
nghiệp theo học các chương trình STEM, với 21,2%, cao hơn Hoa Kỳ, nhưng
thấp hơn các nước như Pháp, Đức và Áo. Phần Lan, có hơn 30% sinh viên tốt
nghiệp đại học đến từ các ngành khoa học, toán học, khoa học máy tính, và các
chương trình kỹ thuật. Tổ chức hướng học sinh Canada đã áp dụng các biện
pháp tương tự như đối tác Mỹ để thúc đẩy các lĩnh vực STEM cho thanh thiếu
niên. Chương trình STEM của họ bắt đầu vào năm 2015. Học bổng Schulich
Leader: Trong năm 2011, nhà doanh nghiệp và nhà hảo tâm Canada Seymour
Schulich thành lập Học bổng Schulich Leader, học bổng trị giá 100.000.000 đô
la với 60.000 đô la cho sinh viên bắt đầu học đại học trong một chương trình
STEM tại 20 tổ chức trên khắp Canada. Mỗi năm 40 sinh viên Canada sẽ được
lựa chọn để nhận giải thưởng, hai ở mỗi tổ chức, với mục tiêu thu hút thanh
thiếu niên có năng khiếu vào các lĩnh vực STEM. Chương trình cũng cung cấp
học bổng STEM cho năm trường đại học tham gia ở Israel.
Giáo dục STEM tại Thổ Nhĩ Kỳ
Nhóm công tác giáo dục STEM của Thổ Nhĩ Kỳ (hay FeTeMM-Fen
Bilimleri, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) là một liên minh của các nhà
khoa học và giáo viên, những người có nhiều nỗ lực để nâng cao chất lượng giáo
dục trong các lĩnh vực STEM chứ không tập trung vào việc tăng số lượng sinh
viên STEM.
Giáo dục STEM tại Châu Phi
Trên khắp thế giới, các sáng kiến giáo dục STEM khác nhau về phạm vi,
quy mô, loại, nhóm dân số mục tiêu và nguồn tài trợ. Một danh sách các tổ chức
hiện đang tham gia vào các hoạt động giáo dục STEM và tiếp cận rộng khắp
Châu Phi cận Sahara đã nổi lên. Các tổ chức có quy mô, phạm vi, cơ chế tài trợ
và tuyên bố sứ mệnh. Tuy nhiên, tất cả đều tập trung vào việc cải thiện giáo dục
STEM ở lục địa.
Giáo dục STEM tại Qatar
Tại Qatar, AL-Bairaq là một chương trình tiếp cận học sinh trung học với
12
một chương trình tập trung vào STEM, do Trung tâm Vật liệu Tiên tiến (CAM)
của Đại học Qatar điều hành. Mỗi năm khoảng 946 sinh viên, từ khoảng 40
trường trung học, tham gia các cuộc thi AL-Bairaq. AL-Bairaq vận dụng học tập
theo dự án, khuyến khích sinh viên giải quyết các vấn đề đích thực và yêu cầu
họ làm việc với nhau như một nhóm để xây dựng các giải pháp thực sự. Nghiên
cứu cho đến nay cho thấy kết quả tích cực cho chương trình.
Giáo dục STEM tại Việt Nam
Khác với các nước phát triển trên thế giới như Mỹ, giáo dục STEM du
nhập vào Việt Nam không phải bắt nguồn từ các nghiên cứu khoa học giáo dục
hay từ chính sách vĩ mô về nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các cuộc thi Robot
dành cho học sinh từ cấp tiểu học dến phổ thông trung học do các công ty công
nghệ tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài. Ví dụ cuộc thi
Robotics make X 2019 của Công ty Cp robot Công nghệ cao STEAM Việt Nam
hay một số cuộc thi robocon của các hãng như Lego và một số cuộc thi robocon
của các hãng khác trong nước. Từ đó đến nay giáo dục STEM đã bắt đầu có sự
lan toả với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức thực hiện khác nhau,
nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau, ví dụ như Ngày hội STEM, câu lạc bộ STEM
….
Thực trạng giáo dục địa phương
** Về phía giáo viên
Để tìm hiểu về thực trạng của giáo viên sử dụng phương thức dạy học trong
quá trình lên lớp, tôi tiến hành khảo sát đối với giáo viên ở một số trường THCS
thông qua phiếu khảo sát sau:
PHIẾU KHẢO SÁT
Phần A: Thông tin cá nhân (Quý thầy cô có thể không cung cấp thông tin)
Họ và tên: ………………………………………………………………….
Dạy bộ môn: ………………………………………………………………
Trường:…………………………………………………………………….
SĐT: ………………………………………………………………………
13
Phần B: Nội dung
B1. Hãy khoanh tròn vào sự lựa chọn của thầy cô:
Trong các bài giảng của mình, thầy cô:
A. Dạy học theo phương thức giáo dục thông thường.
B. Dạy học theo phương thức giáo dục STEM.
(Nếu chọn đáp án B , thầy cô xin vui lòng tiếp tục trả lời các câu hỏi từ B.2 đến
B.7; Nếu chọn đáp án A, thầy cô xin vui lòng trả lời câu hỏi B.8)
B.2. Hãy đánh dấu (×) vào mức độ biết và hiểu khi thầy cô sử dụng các
phương thức dạy học đó.
Thang mức độ biết: 1. Biết rất rõ; 2. Biết chút ít, 3. Không biết.
Thang mức độ hiểu: 1. Hiểu rõ; 2. Hiểu chút ít, 3. Không hiểu.
| Nội dung | Vấn đề | Mức độ | |||
| Biết | Hiểu | ||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
| Nhận thức | Những định hướng chính trong phương thức dạy học ở THCS hiện nay | ||||
| Dạy học thuyết trình | |||||
| Dạy học theo bài | |||||
| Dạy học theo chủ đề | |||||
| Dạy học theo dự án | |||||
| Dạy học theo trạm | |||||
| Dạy học hợp đồng | |||||
| Dạy học theo phương thức giáo dục STEM | |||||
| Phương thức dạy học khác |
B.3. Hãy đánh dấu (×) vào mức độ sử dụng khi thầy cô sử dụng các phương
thức dạy học.
Thang mức độ: 1. Rất ít; 2. Ít; 3. Nhiều; 4. Rất nhiều
14
| Nội dung | Vấn đề | Mức độ | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Thái độ | Trang bị cho HS nhiều kiến thức sau đó HS được củng cố kiến thức bằng việc giải bài tập liên quan | ||
| Gắn kiến thức với thực tiễn và HS lĩnh hội được kiến thức thông qua giải quyết vấn đề thực tiễn. |
B.4. Hãy đánh dấu (×) vào mức độ cần thiết của những điều kiện sư phạm
khi thầy cô sử dụng các phương thức dạy học.
Thang mức độ: 1. Rất cần thiết; 2. Cần thiết; 3. Ít cần thiết; 4. Không cần thiết
| Nội dung | Vấn đề | Mức độ | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Thái độ | Tiếp cận, tìm tòi các kĩ thuật mới để thực hiện tốt các phương thức dạy học | ||
| Xây dựng kĩ thuật riêng nhằm phát huy điểm mạnh và hạn chế tối đa điểm yếu của bản thân | |||
| Hỗ trợ, hợp tác chuyên môn của BGH và đồng nghiệp | |||
| Các phương tiện dạy học để thực hiện tốt các phương thức dạy học |
B.5. Hãy đánh dấu (×) vào mức độ thành thạo khi thầy cô sử dụng các
PPDH.
Thang mức độ: 1. Rất thành thạo, 2. Thành thạo; 3. Không thành thạo
Thang tần suất sử dụng: 1. Rất thường xuyên; 2. Thường xuyên; 3. Thỉnh
thoảng; 4. Rất ít khi; 5. Không sử dụng.
15
| Nội dung | Vấn đề | Mức độ | Tần suất sử dụng | ||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Các phương pháp, phương thức dạy học | PPDH truyền thống (đàm thoại, vấn đáp, thuyết trình, …) | ||||||
| PPDH theo nhóm | |||||||
| PPDH kiến tạo | |||||||
| PPDH trò chơi | |||||||
| PPDH động não | |||||||
| PPDH nêu và giải quyết vấn đề | |||||||
| PPDH đóng vai | |||||||
| PPDH điều tra | |||||||
| PPDH hợp đồng | |||||||
| PPDH theo dự án | |||||||
| PPDH trải nghiệm | |||||||
| PPDH bàn tay nặn bột | |||||||
| PPDH theo trạm | |||||||
| Phương thức giáo dục STEM |
B.6. Khó khăn mà thầy cô hay gặp phải trong quá trình dạy học theo
phương pháp, phương thức dạy học? Hãy đánh dấu (×) vào sự lựa chọn của
thầy cô và đánh thứ tự mức độ quan trọng của các khó khăn đó.
| Vấn đề | Lựa chọn | Thứ tự |
| Tài chính | ||
| Thời gian | ||
| Sức lực | ||
| Ý tưởng |
16
| Hiệu quả |
Ý kiến khác:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
B.7. Trong phương thức giáo dục STEM, quý thầy cô hãy cho biết quan
điểm cá nhân về việc sử dụng phương thức dạy học này cho HS THCS.
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
B.8. Lý do thầy cô không áp dụng phương thức giáo dục STEM vào bài
giảng của mình? Hãy đánh dấu (×) vào sự lựa chọn của thầy cô và đánh thứ tự
mức độ quan trọng của các lý do đó.
| Lý do | Lựa chọn | Thứ tự |
| Tốn nhiều thời gian | ||
| Ngại thay đổi | ||
| Tốn kém về tài chính | ||
| Tốn nhiều sức lực | ||
| Hiệu quả không cao | ||
| Khó gắn kiến thức với vấn đề thực tiễn |
17
| Chưa hiểu rõ về phương thức |
| Không cần thiết áp dụng |
Ý kiến khác:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô! Kính chúc quý thầy cô sức khỏe, công
tác tốt!
Qua kết quả khảo sát, tôi nhận thấy:
Phần lớn GV mới chỉ dạy học theo bài, một số GV dạy học theo chủ đề, tuy
nhiên lại chưa chú trọng vào việc gắn kiến thức với thực tiễn và giải quyết vấn
đề thực tiễn.
Cũng nhiều GV đã sử dụng những phương pháp dạy học tích cực có hiệu
quả, tuy nhiên mới chỉ dừng lại ở mức độ gây hứng thú cho HS, khắc sâu kiến
thức cho HS, mà chưa chú trọng vào giải quyết vẫn đề thực tiễn.
Một trong số những lí do GV chưa tiếp cận với phương thức giáo dục
STEM là chưa gắn kiến thức với thực tiễn, hoặc là gặp khó khăn với vấn đề đó
vì GV luôn nghĩ rằng vấn đề thực tiễn ấy phải lớn lao hoặc rất lớn lao. Thực tế,
tùy vào nội dung chủ đề mà vấn đề thực tiễn ấy có thể chỉ là rất đời thường.
Với những phương pháp dạy học truyền thống tôi nhận thấy có một số ưu,
nhược điểm sau:
* Ưu điểm
– Đảm bảo thời gian theo phân phối chương trình, nội dung của bài học.
– Việc lập kế hoạch dạy học không mất quá nhiều thời gian, sử dụng các
phương pháp dạy học quen thuộc như thuyết trình, vấn đáp, trực quan…
– Cho phép truyền đạt những nội dung lý thuyết tương đối khó, phức tạp,
chứa đựng nhiều thông tin học sinh tự mình không dễ dàng tìm hiểu được một
cách sâu sắc.
18
– Có thể truyền đạt một khối lượng tri thức khá lớn cho nhiều học sinh
trong cùng một lúc.
– Dễ thực hiện do quen thuộc, đã sử dụng từ lâu.
* Nhược điểm và những tồn tại cần được khắc phục
– Chưa phù hợp với những đổi mới trong giáo dục hiện nay: dạy học theo
chủ đề tích hợp, tăng cường vận dụng các kiến thức để giải quyết các tình huống
trong thực tiễn, tăng cường sử dụng các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích
cực nhằm mục đích hình thành và phát triển năng lực của học sinh, phát huy tính
tích cực hoạt động của học sinh, góp phần đào tạo ra những con người phát triển
toàn diện phù hợp với cuộc sống trong thời đại mới.
– Nếu giáo viên không sử dụng linh hoạt các phương pháp dễ làm cho
học sinh thụ động, thiếu tính tích cực trong lĩnh hội tri thức, chỉ thường sử dụng
chủ yếu thính giác cùng với tư duy tái hiện, do đó làm cho học sinh chóng mệt
mỏi, chán nản.
– Kiến thức học sinh nắm được thường không bền vững, ít có giá trị
trong thực tiễn sau này của học sinh.
– Học sinh hầu như chưa được rèn luyện kĩ năng làm việc nhóm, kĩ
năng lập kế hoạc hoạt động, kĩ năng khai thác, lựa chọn và sử dụng tài liệu trên
mạng internet, kĩ năng sử dụng kiến thức vào thực tiễn, kĩ năng trình bày vấn đề
và tư duy logic…
** Về phía học sinh
HS hiện nay khá thụ động trong việc tiếp nhận kiến thức. GV truyền thụ
kiến thức một chiều và HS tiếp nhận kiến thức đó một cách máy móc: học thuộc
lòng, giải bài theo mẫu, học thuộc các bước giải của một bài toán … Bằng cách
này hay cách kia, HS nhớ được kiến thức và làm được các bài tập lí thuyết,
nhưng để vận dụng kiến thức đó vào việc giải các bài toán thực tế thì hầu như
HS gặp bế tắc. Với cách học tập đó, HS vô hình chung biến mình thành rô-bốt.
Mặt khác, HS chưa được chủ động lĩnh hội kiến thức của mình. Mỗi con
người là một cá thể, mang cá tính khác nhau.
19
Đặc biệt, các năng lực như năng lực hành động, năng lực sáng tạo, năng lực
cộng tác làm việc, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp trong những tình
huống thay đổi trong HS đã và đang bị ngủ quên. Theo tâm lí học giải phẫu, mỗi
cá nhân đều có một hoặc nhiều năng lực tiềm ẩn. Trong điều kiện thuận lợi,
chúng sẽ được phát hiện, nuôi dưỡng, trưởng thành và phát triển.
Qua thực trạng của HS chúng tôi nhận thấy ưu, nhược điểm của HS khi học
theo phương pháp cũ đó là:
* Ưu điểm
– Trong một khoảng thời gian ngắn, HS được tiếp thu một lượng kiến thức
lớn.
– Không tốn nhiều thời gian và công sức tìm hiểu kiến thức.
– HS chỉ việc ghi nhớ và tái hiện kiến thức học được.
* Nhược điểm
– Tiếp nhận kiến thức thụ động theo một chiều.
– HS không có cơ hội phát triển được các năng lực sẵn có và các năng lực
tiềm năng như: năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sử dụng
công nghệ thông tin, năng lực thuyết trình trước đám đông. Vì thế HS rụt rè,
thiếu tính chủ động và sáng tạo trong hoàn cảnh mới.
– HS không được trải nghiệm, không giải quyết được hoặc gặp khó khăn
trong việc giải quyết các tình huống thực tiễn.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
* Tính mới của giải pháp
– Dạy học hóa học THCS với giáo dục STEM tại trường THCS Mỹ Hưng,
Mỹ Lộc, Nam Định.
– Vận dụng tối đa việc thực hành để HS được trải nghiệm, được chủ động
tìm ra kiến thức và vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.
– Thiết kế được một số kế hoạch dạy học mới trong chương trình theo
phương thức giáo dục STEM.
– Dạy học một số chủ đề theo phương thức giáo dục STEM và kết quả đạt
được rất tích cực.
20
– Bước đầu hướng dẫn HS tham gia nghiên cứu khoa học kĩ thuật và
STEM.
GIẢI PHÁP 1: NGHIÊN CỨU CÁC TÀI LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN SÁNG
KIẾN
* Tìm hiểu STEM và các vấn đề liên quan đến STEM
* Giáo dục STEM là gì?
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology
(Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được
sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật
và Toán học của mỗi quốc gia. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi
Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001.
Giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho HS
những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua
đó phát triển cho HS năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với những
năng lực khác tương ứng, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế xã hội.
* Các hình thức tổ chức giáo dục STEM tại Việt Nam:
Tùy thuộc vào đặc thù từng môn học và điều kiện cơ sở vật chất, các trường có
thể áp dụng linh hoạt các hình thức tổ chức giáo dục STEM như sau:
Một là, dạy học các môn khoa học theo bài học STEM:
Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường trung học.
Giáo viên thiết kế các bài học STEM để triển khai trong quá trình dạy học các
21
môn học thuộc chương trình giáo dục phổ thông theo hướng tiếp cận tích hợp
nội môn hoặc tích hợp liên môn.
Nội dung bài học STEM bám sát nội dung chương trình của các môn học nhằm
thực hiện chương trình giáo dục phổ thông theo thời lượng quy định của các
môn học trong chương trình.
Học sinh thực hiện bài học STEM được chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài
liệu học tập để tiếp nhận và vận dung kiến thức thông qua các hoạt động: lựa
chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu
thiết kế; chia sẻ, thảo luận, hoàn thiện hoặc điều chỉnh mẫu thiết kế dưới sự
hướng dẫn của giáo viên.
Hai là, tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM:
Hoạt động trải nghiệm STEM được tổ chức thông qua hình thức câu lạc bộ hoặc
các hoạt động trải nghiệm thực tế; được tổ chức thực hiện theo sở thích, năng
khiếu và lựa chọn của học sinh một cách tự nguyện. Nhà trường có thể tổ chức
các không gian trải nghiệm STEM trong nhà trường; giới thiệu thư viện học liệu
số, thí nghiệm ảo, mô phỏng, phần mềm học tập để học sinh tìm hiểu, khám phá
các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống.
Hoạt động trải nghiệm STEM được tổ chức theo kế hoạch giáo dục hàng năm
của nhà trường; nội dung mỗi buổi trải nghiệm được thiết kế thành bài học cụ
thể, mô tả rõ mục đích, yêu cầu, tiến trình trải nghiệm và dự kiến kết quả. Ưu
tiên những hoạt động liên quan, hoạt động tiếp nối ở mức vận dụng (thiết kế, thử
nghiệm, thảo luận và chỉnh sửa) của các hoạt động trong bài học STEM theo kế
hoạch dạy học của nhà trường.
Tăng cường sự hợp tác giữa trường trung học với các cơ sở giáo dục đại học, cơ
sở nghiên cứu, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, doanh nghiệp, hộ kinh doanh, các
thành phần kinh tế – xã hội khác và gia đình để tổ chức có hiệu quả các hoạt
động trải nghiệm STEM phù hợp với các quy định hiện hành.
Ba là, tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật:
Hoạt động này dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với
các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực
22
tiễn; thông qua quá trình tổ chức dạy học các bài học STEM và hoạt động trải
nghiệm STEM phát hiện các học sinh có năng khiếu để bồi dưỡng, tạo điều kiện
thuận lợi học sinh tham gia nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.
Hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật được thực hiện dưới dạng một đề
tài/dự án nghiên cứu bởi một cá nhân hoặc nhóm hai thành viên, dưới sự hướng
dẫn của giáo viên hoặc nhà khoa học có chuyên môn phù hợp.
Dựa trên tình hình thực tiễn, có thể định kỳ tổ chức ngày hội STEM hoặc cuộc
thi khoa học, kỹ thuật tại đơn vị để đánh giá, biểu dương nỗ lực của giáo viên và
học sinh trong việc tổ chức dạy và học, đồng thời lựa chọn các đề tài/dự án
nghiên cứu gửi tham gia Cuộc thi khoa học, kỹ thuật cấp trên.
* Ưu điểm của mô hình STEM:
Giáo dục STEM hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho
người học. Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặt trước một tình
huống có vấn đề thực tiễn. Theo đó, học sinh sẽ phải tìm tòi, nghiên cứu những
kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề và sử dụng chúng để giải
quyết vấn đề đặt ra. Bên cạnh đó, giáo dục STEM khuyến khích phong cách học
tập sáng tạo. Người học không chỉ tiếp thu các kiến thức nền tảng, nguyên lý mà sẽ
tích hợp chúng vào trong thực tế.
* Định hướng đầu ra của giáo dục STEM:
Với kỹ năng khoa học, học sinh được trang bị kiến thức về các khái niệm,
các nguyên lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học. Từ đó
học sinh có khả năng liên kết các kiến thức để thực hành và có tư duy sử dụng
kiến thức vào thực tiễn để giải quyết vấn đề.
Kỹ năng công nghệ giúp học sinh có khả năng sử dụng, quản lý và truy
cập công nghệ từ những vật dụng đơn giản đến những hệ thống phức tạp. Kỹ
năng kỹ thuật giúp học sinh có cái nhìn tổng quan và đưa ra được những giải
pháp trong các vấn đề liên quan đến thiết kế, xây dựng quy trình. Và cuối cùng,
kỹ năng toán học là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học
trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới.
23
Giáo dục STEM không hướng đến mục tiêu đào tạo để học sinh trở thành
những nhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà chủ yếu là
trang bị cho học sinh kiến thức, kỹ năng để làm việc và phát triển trong thế giới
công nghệ hiện đại ngày nay.
Giáo dục STEM tạo ra những con người có thể đáp ứng được nhu cầu công
việc của thế kỷ 21, đáp ứng sự phát triển kinh tế, xã hội của quốc gia và có thể tác
động tích cực đến sự thay đổi của nền kinh tế tri thức trong bối cảnh toàn cầu hóa.
* Quy trình xây dựng chủ đề giáo dục STEM được thực hiện theo 4 bước sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học
Căn cứ vào các năng lực cần đạt, các 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 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, GV xác định vấn đề cần giải quyết để
giao cho HS thực hiện. HS phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy
trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng kiến thức, kĩ năng
đã biết 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.
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.
Tiến trình bài học có thể tuân theo quy trình kĩ thuật bao gồm 8 bước (xác
định vấn đề, nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất giải pháp, lựa chọn giải pháp,
chế tạo mô hình, thử nghiệm và đánh giá, chia sẻ và thảo luận, điều chỉnh thiết
kế), chia thành 5 hoạt động sau:
24
* Quy trình thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động STEM được thực hiện theo 8
bước, chia thành 5 hoạt động:
Hoạt động 1: Xác định vấn đề
Trong hoạt động này, GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn
đề, trong đó HS phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí
đòi hỏi HS phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải
pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản
phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là “tính mới” của sản phẩm, kể
cả sản phẩm đó là quen thuộc với HS; đồng thời tiêu chí đó buộc HS phải nắm
vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Trong hoạt động này, HS thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự
hướng dẫn của GV. HS phải tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc
đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi HS hoàn thành bản
thiết kế thì đồng thời HS cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình
môn học tương ứng.
Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp
HS được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo
thuyết minh (sử dụng kiến thức mới và kiến thức đã có); đó là sự thể hiện cụ thể
của giải pháp giải quyết vấn đề. Dưới sự trao đổi, đóng góp ý kiến của các bạn
và GV, HS tiếp tục hoàn thiện bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử
nghiệm.
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện; trong quá trình
chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này,
HS có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để đảm bảo mẫu chế tạo là khả thi.
Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
HS được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao đổi,
thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm.
25
Mỗi hoạt động được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm
học tập mà HS phải hoàn thành, cách thức tổ chức hoạt động. Các hoạt động đó
có thể được tổ chức cả trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng).
GIẢI PHÁP 2: TÍCH CỰC THAM GIA CÁC BUỔI TẬP HUẤN VỀ GIÁO
DỤC STEM, THAM GIA CÁC KHÓA HỌC VỀ GIÁO DỤC STEM
H1. Tập huấn STEM tại trường THPT chuyên Lê Hồng Phong – Nam Định
H2. Tham gia khóa học giáo dục STEM cùng các đồng nghiệp tại học viện
sáng tạo Tốt-tô-chan Nam Định
GIẢI PHÁP 3: TẬP HUẤN CHO HỌC SINH CÁC KĨ NĂNG CẦN THIẾT
ĐỂ TẠO ĐIỀU KIỆN THUẬN LỢI CHO HS HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ
* Thường xuyên cho HS tham gia viết bài luận về một vấn đề nổi bật trên mạng
xã hội, viết báo tường theo các chủ đề, trang trí bảng cho một chủ đề học tập
26
H3. HS tự thiết kế chủ đề trên bảng viết
H4. HS tự thiết kế catalo
27
H5. HS trang trí báo tường và viết bài luận
* Thường xuyên cho HS tự thu thập thông tin qua sách báo, mạng internet
28
29
H6. HS tự thu thập thông tin
* Thường xuyên cho HS thuyết trình theo chủ đề bài học hoặc một vấn đề liên
quan
30
31
H7. HS thường xuyên thuyết trình về các chủ đề học tập
* Thường xuyên cho HS tham gia thực hành, tìm tòi thông qua tự làm, tự trải
nghiệm
32
H8. HS thường xuyên hoạt động thực hành trong học tập
* Khuyến khích HS tham gia nghiên cứu khoa học kĩ thuật và STEM
H9. HS tích cực tham gia Ngày hội STEM
33
* Khuyến khích HS tham gia các dự án bảo vệ môi trường (hình ảnh)
H10. HS tham gia dự án tái chế rác thải – bảo vệ môi trường
* HS tích cực hoạt động trong Câu lạc bộ STEM của trường:
H11. HS với hoạt động Câu lạc bộ STEM
34
GIẢI PHÁP 3: THIẾT KẾ KẾ HOẠCH DẠY HỌC THEO PHƯƠNG
THỨC GIÁO DỤC STEM VÀ ÁP DỤNG GIẢNG DẠY TRÊN LỚP
* Thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề “tinh chế muối ăn” với phương thức giáo
dục STEM:
1. Tên chủ đề: TINH CHẾ MUỐI ĂN
2. Mô tả chủ đề: Muối là một khoáng chất thiết yếu, không chỉ giúp bảo
quản thực phẩm, giúp đồ ăn ngon hơn mà còn đóng vai trò quan trọng trong
nhiều quá trình sinh hóa của cơ thể. Vì vậy việc sử dụng muối đủ, đúng và sạch
là một nhu cầu thiết yếu của cuộc sống. Thông qua chủ đề TINH CHẾ MUỐI
ĂN, học sinh tự tinh chế được muối ăn trong gia đình, nhận biết được đâu là
muối sạch đã tinh chế và có thói quen sử dụng các sản phẩm an toàn cho sức
khỏe của con người.
Địa điểm tổ chức: phòng học, nhà máy sản xuất muối sạch (nếu có điều
kiện).
Môn học phụ trách chính: môn Hóa học
3. Mục tiêu
a. Kiến thức
– HS biết được khái niệm chất tinh khiết, hỗn hợp, chất tan, chất không tan,
dung môi, dung dịch, dung dịch bão hòa, dung dịch chưa bão hòa.
– HS biết được ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng hòa tan của muối ăn
trong nước.
– HS biết cách nhận biết chất tan, chất không tan.
– HS biết cách pha dung dịch chưa bão hòa, dung dịch bão hòa.
– HS biết được một số cách tách chất ra khỏi hỗn hợp.
– HS miêu tả và giải thích được quy trình tinh chế muối ăn. Từ đó nhận biết
được muối ăn đã được tinh chế.
Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY
Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education
Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại: Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education
Leave a Reply