SKKN Dạy học môn Công nghệ lớp 11 và 12 theo định hướng giáo dục Stem
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 RA SÁNG KIẾN
Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã và đang tác động
ngày càng mạnh mẽ đến tất cả các lĩnh vực của đời sống kinh tế, xã hội đất nước;
trước yêu cầu đòi hỏi ngày càng cao về chất lượng nguồn nhân lực, ngày 04/5/2017
Thủ tướng Chính phủ đã ban hành chỉ thị 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực
tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Trong đó, một trong các giải
pháp được nêu ra trong chỉ thị này là cần “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
tiêp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy
đào tạo về khoa hoc, công nghệ, kỹ thuật và toán hoc (STEM)”.
Tiêp đó, trong Chương trình giáo dục phổ thông – Chương trình tổng thể được
công bố vào tháng 7/2017, Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng đã xác định: “Cùng với
Toán học, Khoa học tự nhiên và Tin học, môn học Công nghệ góp phần thúc đẩy
giáo dục STEM, một trong những xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều
quốc gia trên thế giới và được quan tâm thích đáng trong đổi mới giáo dục phổ
thông lần này của Việt Nam”.
Đến ngày 14/8/2020, Bộ Giáo dục và đào tạo đã có công văn 3089/BGDĐTGDTrH về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học, đã
hướng dẫn một số nội dung nhằm hỗ trợ các trường phổ thông triển khai thực hiện
có hiệu quả giáo dục STEM, với mục đích tăng cường áp dụng giáo dục STEM
trong giáo dục trung học nhằm góp phần thực hiện mục tiêu của Chương trình giáo
dục phổ thông năm 2018.
Đánh giá cao tính hiệu quả của dạy học theo định hướng giáo dục STEM, Sở
Giáo dục và đào tạo đã có công văn số 1303/SGDĐT-GDTrH ngày 08/09/2020 về
việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học từ năm 2020-
2021. Trong đó chỉ rõ: đưa nội dung Hội giảng tiết học STEM, hoạt động trải
nghiệm STEM, hội thảo STEM, ngày hội STEM, hoạt động nghiên cứu khoa học,
… vào các hoạt động chuyên môn của các nhà trường.
Bên cạnh đó, như các môn học và hoạt động giáo dục khác, môn Công nghệ là
môn học có vai trò quan trọng trong giáo dục phổ thông tại Việt Nam và nhiều
quốc gia trên thế giới. Chương trình môn Công nghệ phản ánh những tri thức phổ
2
thông, thiết thực, gắn với thực tiễn mà học sinh cần phải có, nhiều nội dung công
nghệ thật sự hấp dẫn, bổ ích, đồng thời bảo đảm tính mở nhằm đáp ứng sự đa dạng,
phong phú của công nghệ, nhu cầu, sở thích của học sinh, phù hợp với đặc điểm
của từng địa phương và gắn với hoạt động sản xuất kinh doanh tại địa phương;
phản ánh được tinh thần cơ bản của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Hơn
nữa, môn công nghệ có mối quan hệ với nhiều lĩnh vực giáo dục khác, đặc biệt là
với toán học và các môn khoa học tự nhiên bởi cùng với toán học, các môn khoa
học tự nhiên, môn công nghệ góp phần thúc đẩy giáo dục STEM – một trong
những xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới, trong
đó có Việt Nam.
Với những điều kiện trên và qua việc vận dụng dạy học môn Công nghệ theo
định hướng giáo dục STEM tại trường THPT A Hải Hậu, chúng tôi đề xuất sáng
kiến kinh nghiệm “Dạy học môn Công nghệ 11 và 12 theo định hướng giáo dục
STEM”.
II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến
Chương trình môn Công nghệ gắn với thực tiễn cuộc sống, khoa học công
nghệ phát triển từng ngày từng giờ đòi hỏi giáo viên ngoài việc nắm vững chuyên
môn phải luôn luôn tích cực cập nhật kiến thức mới và vận dụng trong bài giảng.
Trong thực tế không nhiều giáo viên quan tâm và chú trọng đến việc cập nhật sự
phát triển của các công nghệ hiện đại, các máy móc hiện đại, …vào trong bài giảng
mà chỉ dạy theo nội dung đã có trong sách giáo khoa.
Bên cạnh đó, năng lực của giáo viên công nghệ chưa thực sự đồng đều, kỹ
năng sử dụng thiết bị dạy học và ứng dụng công nghệ thông tin trong tổ chức hoạt
động dạy học ở một số giáo viên chưa tốt. Khả năng ứng dụng công nghệ thông tin
vào trong hoạt động dạy học đã tăng về số lượng song còn hạn chế về chất lượng
các tiết học. Đặc biệt, năng lực thực hành của giáo viên chưa cao vì vậy một số tiết
dạy thực hành chưa thực sự thuyết phục được người học. Nhiều giáo viên vẫn đang
có thói quen dạy theo phương pháp truyền thống, truyền đạt một chiều và thiếu
năng lực thiết kế các hoạt động sáng tạo của học sinh. Khi thiết kế bài học, giáo
viên chủ yếu dựa vào thông tin sách giáo khoa mà chưa chú trọng đến các hoạt
động vận dụng, tìm tòi mở rộng. Đó là chưa nói đến trang thiết bị cơ sở vật chất
phục vụ giảng dạy môn công nghệ còn thiếu thốn nhiều.
3
Trong những năm học gần đây, nhận thức của các cấp quản lý giáo dục, của
các nhà trường và xã hội đã có nhiều thay đổi, đã có nhiều đổi mới trong dạy học
nhằm phát triển năng lực và phẩm chất của người học theo hướng dạy học theo chủ
đề tích hợp liên môn, dạy học gắn với sản xuất kinh doanh tại địa phương. Trong
đó, dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn là dạy học những nội dung kiến thức
liên quan đến hai hay nhiều môn học. Chủ đề tích hợp liên môn là những chủ đề có
nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học, thể hiện ở sự ứng dụng
của chúng trong cùng một hiện tượng, quá trình trong tự nhiên hay xã hội. Ví dụ:
Kiến thức Vật lý và Công nghệ trong động cơ, máy phát điện,… Đối với học sinh,
các chủ đề tích hợp liên môn có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn đối với học
sinh, có ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập cho học sinh. Học các
chủ đề tích hợp liên môn, học sinh được tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp
vào giải quyết các tình huống thực tiễn, ít phải ghi nhớ kiến thức một cách máy
móc, nhờ đó năng lực và phẩm chất của học sinh được hình thành và phát triển.
Song số tiết dạy theo hướng tích hợp liên môn không nhiều và phần lớn giáo viên
chỉ đảm bảo về số lượng tiết dạy theo yêu cầu mà chưa thực sự chú ý đến chất
lượng dạy học
Ba năm trở lại đây, định hướng dạy học môn Công nghệ gắn với sản xuất kinh
doanh tại địa phương là phương thức dạy học đã được Bộ Giáo dục và đào tạo
quan tâm, đẩy mạnh, đồng thời các trường vận dụng ở nhiều bộ môn. Dưới dạng
công cụ, thiết bị dạy học, các thành tố của hoạt động sản xuất, kinh doanh sẽ giúp
cho quá trình học tập của học sinh trở lên hấp dẫn, hứng thú hơn, giúp học sinh
hiểu bài sâu sắc hơn, giúp học sinh được trải nghiệm thực tiễn cuộc sống và sản
xuất kinh doanh. Tuy nhiên, phương thức dạy học này thường chỉ được giáo viên
vận dụng ở hình thức tham quan, nhiều giáo viên còn lúng túng về tổ chức dạy học
tích hợp, dạy học gắn với sản xuất kinh doanh tại địa phương, họ vẫn quen dạy học
từng đơn vị nội dung rời rạc. Điều này làm cho học sinh tiếp thu được những nội
dung rời rạc, ít có ý nghĩa đối với học sinh.
Mặt khác, trong giáo dục truyền thống bốn lĩnh vực quan trọng: Khoa học,
Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được xây dựng và giảng dạy một cách độc lập.
Mặc dù dạy theo cách này vẫn giữ một vai trò quan trọng trong việc cung cấp
những kiến thức cơ bản thuộc các lĩnh vực trên. Nhưng sự tách rời này cũng sẽ
đem đến một khoảng cách lớn giữa học và thực hành, giữa nhà trường và doanh
nghiệp bởi nhà trường dạy theo các môn học nhưng cuộc sống thực tiễn thì lại
4
không tồn tại theo các môn độc lập như trong nhà trường mà là những vấn đề mang
tính phức hợp. Học sinh được đào tạo theo mô hình truyền thống sẽ cần thời gian
để thích nghi, để hiểu được làm thế nào để từ cơ sở lí thuyết, nguyên lí, những kiến
thức được học trong trường chuyển thành các ứng dụng thực tế. Hơn nữa, tư duy
liên kết các sự vật, hiện tượng với các ứng dụng và kĩ thuật cũng rất hạn chế bởi
trong chính quá trình giảng dạy định hướng nội dung, Học sinh không có điều kiện
để thấy được những biểu hiện thực tiễn của kiến thức trong cuộc sống…
Mặt khác, ngành Giáo dục chuẩn bị triển khai chương trình giáo dục phổ
thông mới. Sự thay đổi này vừa là động lực, thách thức, nhưng cũng là yêu cầu đội
ngũ giáo viên phải đổi mới mình để thích ứng, làm nên thành công cho sự nghiệp
trồng người. Việc đổi mới chương trình giáo dục phổ thông đặt ra các yêu cầu về
chuyên môn, nghiệp vụ sư phạm, phong cách, phẩm chất nghề nghiệp đối với đội
ngũ giáo viên trong việc đổi mới nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy
học và đánh giá kết quả dạy học theo năng lực, hướng tới phát triển năng lực và
phẩm chất người học. Để đáp ứng chương trình môn học 2018, bên cạnh việc nắm
vững nội dung chương trình môn học, giáo viên cần thiết phải đổi mới đồng bộ
phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực và
phẩm chất người học. Và giáo dục STEM trở thành một xu hướng giáo dục mang
tính toàn cầu và là một phương thức giáo dục cần được phát huy bởi giáo dục
STEM nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng
dụng của chúng trong thực tiễn. Nội dung bài học theo chủ đề (bài học) STEM gắn
với việc giải quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề, trong đó học sinh được tổ chức
tham gia học tập một cách tích cực, chủ động và biết vận dụng kiến thức vừa học
để giải quyết vấn đề đặt ra; thông qua đó góp phần hình thành phẩm chất năng lực
cho học sinh.
Có thể thấy, về cơ bản dạy học tích hợp liên môn và dạy học gắn với sản xuất
kinh doanh là một hình thức của giáo dục STEM, nhưng trong dạy học tích hợp
liên môn và dạy học gắn với sản xuất kinh doanh chưa chú ý phát triển các môn
thuộc thành phần STEM mà thường chỉ hai hay ba hay bốn môn hoặc nội môn.
Đặc biệt, vai trò của giáo dục STEM như là một giải pháp quan trọng và hiệu quả
nhằm phát triển toàn diện cho học sinh. Trong khi đó quá trình dạy học hiện nay
với mục tiêu giáo dục nhằm phát triển năng lực cho học sinh hình thành những kĩ
năng học tập và lao động trong thế kỉ 21 của Bộ Giáo dục và Đào tạo và đây cũng
là mục tiêu mà giáo dục STEM hướng tới.
5
Môn Công nghệ (Chương trình Giáo dục phổ thông 2018) tiếp thu được
những xu hướng lớn về giáo dục công nghệ như: Mô hình năng lực công nghệ,
chuẩn hiểu biết công nghệ phổ thông; một số mô hình giáo dục kỹ thuật như mô
hình định hướng thủ công; mô hình định hướng thiết kế; mô hình công nghệ đại
cương…; định hướng nghề nghiệp ở trung học phổ thông; tiếp cận giáo dục STEM
và cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Tuy nhiên ở các nhà trường chưa được trang
bị đầy đủ các phương tiện, thiết bị dạy học tối thiểu theo yêu cầu; có rất ít trường
THPT có phòng học bộ môn Công nghệ theo định hướng thực hành và trải nghiệm,
kết nối và hỗ trợ với hoạt động giáo dục STEM, nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành
cho học sinh trung học, vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực
tiễn. Và mặc dù người giáo viên khá quen thuộc với dạy học theo chủ đề tích hợp
liên môn hay dạy học môn Công nghệ gắn với sản xuất kinh doanh nhưng dạy học
theo định hướng giáo dục STEM lại là mới mẻ với giáo viên và gây nhiều lúng
túng cho giáo viên, bởi nhiều giáo viên còn chưa nắm được việc sử dụng các hình
thức tổ chức giáo dục STEM như thế nào? Làm thế nào để xây dựng được các bài
học STEM phù hợp với chương trình môn Công nghệ hiện hành, đảm bảo phù hợp
với điều kiện hiện tại của nhà trường mà đáp ứng tiếp cận chương trình giáo dục
phổ thông 2018. Đó là những vấn đề chưa được làm sáng tỏ, và những vấn đề này
sẽ được làm rõ trong phần mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến của đề tài.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN
I. TÌNH HÌNH GIÁO DỤC STEM TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1. Trên thế giới
STEM là cơ sở cho những chính sách quan trọng của các quốc gia trong việc
phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao, phục vụ mục tiêu phát triển và cạnh
tranh kinh tế giữa các quốc gia trên thế giới. Giáo dục STEM đang dần trở thành
một xu hướng giáo dục mang tính toàn cầu và ở một số nước giáo dục STEM đang
phát triển mạnh mẽ như Mỹ, Pháp, Anh, Malaysia, …
Tại Mỹ, giáo dục STEM đã được quan tâm từ rất sớm, dưới thời tổng thống
Barack Obama, Chính phủ Mỹ khuyến khích các trường phổ thông xây dựng các
lớp học về STEM, hợp tác với các trường Đại học, các doanh nghiệp giúp phát
triển giáo dục STEM trong nhà trường.
Tại Pháp, giáo dục STEM được bao phủ ở mọi cấp học. Ở cấp Trung học
phổ thông của Pháp, giáo dục STEM được dành thời lượng đáng kể. Trong năm
6
đầu tiên, mỗi tuần HS học Toán học 4 giờ; học Vật lí, Hóa học, Thực hành thể
thao, Vũ trụ 3 giờ. Tuy nhiên chỉ có ½ giờ mỗi tuần cho nghiên cứu về Khoa học
đời sống và trái đất. Môn học này được dạy thông qua ba chủ đề: cơ thể con người
và sức khỏe; trái đất và các hành tinh; hành trình tiến hóa của sự sống. Cũng trong
năm học đầu tiên HS được tham gia vào chủ đề khám phá có liên quan đến
STEM như: Công nghệ sinh học; Y tế và xã hội; Phát minh và đổi mới công
nghệ, kĩ thuật…
Tại Anh, giáo dục STEM đã được phát triển thành một chương trình quốc
gia ở Anh với mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao.
Một số cách đưa giáo dục STEM vào chương trình học tại Anh là [10]: (1) Dự án
STEM được dạy trong một môn học duy nhất, ở đó giáo viên tổ chức cho học sinh
thiết lập vấn đề, thiết kế phương pháp giải quyết vấn đề, thu thập các thông tin,
bằng chứng và cuối cùng là rút ra những kết luận. (2) Dự án STEM được dạy
trong nhiều môn học. Theo cách này, các giáo viên khác nhau sẽ dạy cùng một chủ
đề STEM nhưng tiếp cận theo góc độ chuyên môn của mình. (3) Dự án STEM
phối hợp nhiều môn học, các môn học vẫn tiếp cận chủ đề theo góc độ kiến
thức chuyên môn riêng. Những nội dung được giải quyết trong môn học trước
sẽ là tiền đề nối tiếp để dạy ở môn học sau. (4) Dự án STEM được thực hiện
song song với chương trình học. Học sinh sẽ học các môn học một cách bình
thường, tuy nhiên song song với đó học sinh sẽ tham gia vào một dự án STEM,
học sinh sẽ vận dụng các kiến thức được học để giải quyết các vấn đề mà dự án đặt
ra.
Tại Malaysia, các nhà lãnh đạo quan tâm và nhấn mạnh vai trò giáo dục
STEM trong chiến lược phát triển giáo dục của quốc gia. Vào 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.
Cho đến nay, giáo dục STEM đã và đang phát triển mạnh mẽ ở nhiều nước
trên thế giới như Mỹ, Úc, Canada, Thổ Nhĩ Kỳ, … Có thể dễ nhận thấy giáo dục
7
STEM như là một giải pháp trong cải cách giáo dục của các quốc gia nhằm hướng
tới phát triển con người nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, phát triển
của quốc gia trong thời đại toàn cầu hóa đầy cạnh tranh.
2. Ở Việt Nam
Mặc dù mới xuất hiện ở Việt Nam trong những năm gần đây, song Giáo dục
STEM bước đầu đã dành được sự quan tâm của cộng đồng và các cơ quan chức
năng đặc biệt là từ phía Bộ Giáo dục và Đào tạo.
Trong hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ Giáo dục Trung học năm học 2014 –
2015, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nhấn mạnh việc vận dụng dạy học giải quyết vấn
đề, các phương pháp thực hành, dạy học theo dự án trong các môn học; tích cực
ứng dụng công nghệ thông tin phù hợp với nội dung bài học. Quán triệt tinh thần
giáo dục tích hợp giáo dục STEM trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ
thông ở những môn học liên quan.
Năm học 2015-2016, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã khuyến khích các giáo viên
vận dụng nội dung STEM trong chương trình giáo dục đào tạo. Và tháng 1 năm
2016 Dự án thí điểm “Áp dụng phương pháp giáo dục STEM của Vương quốc
Anh vào bối cảnh Việt Nam 2016- 2017” được triển khai.
Đến nay (năm học 2020-2021), Bộ Giáo dục và Đào tạo đã triển khai công
văn số 3089/BGDĐT-GDTrH về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong
giáo dục trung học với mục đích nâng cao nhận thức cho cán bộ quản lí và giáo
viên về vị trí, vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM trong trường trung học; thống
nhất nội dung, phương pháp và các hình thức tổ chức thực hiện giáo dục STEM
trong nhà trường. Tăng cường áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục trung học
nhằm góp phần thực hiện mục tiêu của Chương trình giáo dục phổ thông năm
2018. Nâng cao năng lực cho cán bộ quản lí và giáo viên về việc tổ chức, quản lý,
xây dựng và thực hiện dạy học theo phương thức giáo dục STEM. Đầu năm học
này, nhiều trường học trong cả nước đã tổ chức bồi dưỡng đào tạo về giáo dục
STEM với hàng ngàn lượt giáo viên tham gia. Đây là bước đi quan trọng nhằm
phát triển một chương trình giáo dục theo định hướng STEM mang tầm quốc gia.
Môn Công nghệ trong chương trình giáo dục phổ thông Việt Nam đã
bao hàm cả yếu tố Công nghệ và Kĩ thuật là hai trong bốn yếu tố trong giáo
dục STEM. Yếu tố Công nghệ thể hiện ở môn học cung cấp cho học sinh những
kiến thức hiểu biết về sự phát triển của Công nghệ, hiểu được những tác
động của Công nghệ tới cuộc sống hàng ngày. Yếu tố Kĩ thuật thể hiện ở môn học
8
vận dụng các kiến thức Khoa học tự nhiên, Toán học trong việc thiết kế các quy
trình, các hệ thống.
Công nghệ là một môn khoa học ứng dụng, tính tích hợp các kiến thức
của các lĩnh vực khác trong Công nghệ đã được thể hiện. Đặc biệt, Công nghệ
luôn gắn với thực tiễn, học tập môn Công nghệ luôn được tiếp cận theo định
hướng sản phẩm, yếu tố thiết kế trong Công nghệ được nhấn mạnh. Do vậy, có
nhiều điểm thuận lợi khi dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục
STEM.
Như vậy, hiện nay trên thế giới và Việt Nam, giáo dục STEM được hiểu dưới
nhiều góc độ khác nhau; giáo dục STEM nhằm đào tạo nguồn nhân lực lao động
chất lượng cao. Theo nghĩa hẹp có thể hiểu giáo dục STEM bản chất là dạy học
tích hợp của các lĩnh vực là Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.
II. MỘT SỐ KHÁI NIỆM
1. Khái niệm về giáo dục STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Giáo dục STEM là
những hoạt động giáodục có tính chất liên ngành khi đề cập từ hai trong các lĩnh
vực/môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Trong đó nội
dung học tập được gắn với thực tiễn, phương pháp dạy học định hướng hành
động”.
Thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh
giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp:
Trong ngữ cảnh giáo dục, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM
trong đó [12]:
Science (Khoa học): Là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng các
kiến thức Khoa học (Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất) của học sinh,
không chỉ giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên mà còn có thể vận dụng kiến thức
đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày.
Technology (Công nghệ): Là môn học nhằm phát triển khả năng sử
dụng, quản lí, hiểu và đánh giá công nghệ của học sinh. Nó cung cấp cho học sinh
những
cơ hội để hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, cung cấp cho HS
những kĩ năng để có thể phân tích được sự ảnh hưởng của công nghệ mới tới
cuộc sống hàng ngày của học sinh và của cộng đồng…
9
Engineering (Kĩ thuật): Là môn học nhằm phát triển sự hiểu biết ở học
sinh vềcách công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kĩ thuật. Kĩ
thuật cung cấp cho học sinh những cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn
học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên tường minh trong cuộc sống của
họ. Kĩ thuật cũng cung cấp cho học sinh những kĩ năng để có thể vận dụng sáng
tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ
thống hay xây dựng các quy trình sản xuất.
Mathematics (Toán học): Là môn học nhằm phát triển ở học sinh khả
năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc
tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình
huống đặt ra.
Với nội hàm các môn học như trên, liên hệ với chương trình giáo dục
phổ thông Việt Nam hiện hành ta dễ dàng nhận thấy môn Khoa học tương ứng
với các môn Khoa học tự nhiên ở Việt Nam như: Vật lí, Hóa học, Sinh học.
Ở Việt Nam môn Công nghệ đã bao hàm cả yếu tố Công nghệ và Kĩ thuật, do vậy
Môn Công nghệ và môn Kĩ thuật trên thế giới tương ứng với môn Công nghệ
và môn Tin học ở Việt Nam. Vì vậy, trong đề tài này vận dụng vào bối cảnh
giáo dục Việt Nam nội dung giáo dục STEM sẽ bao hàm nội dung của các môn
học là Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học và Toán.
Có thể thấy giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên
môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán
học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể. Nội dung chủ đề
STEM gắn với việc giải quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề, trong đó học sinh
được tổ chức tham gia học tập một cách tích cực, chủ động và biết vận dụng kiến
thức vừa học để giải quyết vấn đề đặt ra, thông qua đó giúp hình thành, phát triển
phẩm chất và năng lực cho học sinh.
– Đối với ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các
lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học.
Tác giả Nguyễn Thị Nga và cộng sự của khoa Toán – Tin học trường Đại
học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh chia sẻ: [11] 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.
2. Các năng lực và phẩm chất được phát triển thông qua dạy học STEM
10
Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển các năng lực và
phẩm chất người học. Khi triển khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với
nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có
tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình
thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh.
– Năng lực chung: năng lực tự chủ và tự học; giao tiếp và hợp tác, giải quyết
vấn đề và sáng tạo. Theo chủ đề (bài học) STEM, học sinh được đặt trước một tình
huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học. Để
giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các
môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm,
thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra. Do đó đã phát
triển năng lực giải quyết vấn đề. Đồng thời, phát triển năng lực sáng tạo cho học
sinh bởi qua các chủ đề STEM học sinh tự lực phát hiện vấn để mới, tình huống
mới từ những tình huống quen thuộc liên quan đến kỹ thuật; từ đó đề xuất giải
pháp kỹ thuật mới, tối ưu trên cơ sở kế thừa các giải pháp kỹ thuật đã có, hay tự đề
xuất được giải pháp kỹ thuật phù hợp đem lại hiệu quả cao mà không tham khảo
các giải pháp đã có. Hoặc trong những điều kiện cho trước có thể hình thành mô
hình đề xuất hoặc dự đoán hệ quả suy ra từ giả thuyết hay đưa ra phương án kiểm
tra giả thuyết và hệ quả suy ra từ giả thuyết với hiệu quả cao nhất. Mặt khác qua
các chủ đề STEM, học sinh theo nhóm hoàn thành nhiệm vụ được giao, nhờ đó
phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học.
– Qua các bài học STEM giúp phát triển được cho học sinh phẩm chất yêu
nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm.
– Các năng lực chuyên môn tương ứng với 4 thành tố của STEM theo đó
cũng được hình thành như năng lực công nghệ (với 5 năng lực thành phần: nhận
biết công nghệ, giao tiếp công nghệ, sử dụng công nghệ, đánh giá công nghệ và
thiết kế công nghệ, biểu hiện thông qua việc: sử dụng được và hiểu bản chất của
ngôn ngữ kỹ thuật, hoạt động thử – tìm tòi, kiểm tra bảo dưỡng khảo sát, đo đạc,…;
hoạt động thiết kế kỹ thuật, vẽ sơ đồ nguyên lý,…); năng lực khoa học và năng lực
toán học. Trong đó năng lực khoa học biểu hiện thông qua kỹ năng khoa học (là
khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lý, định luật và cáccơ sở lý thuyết của
giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến thức này để giải quyết các vấn đề
trong thực tế) và năng lực toán học được biểu hiện qua kĩ năng toán học (khả năng
nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế
11
giới; học sinh có kỹ năng toán học sẽ có khả năng thể hiện các ý tưởng một cách
chính xác, áp dụng các khái niệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày).
3. Một số phương pháp và kĩ thuật tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục
STEM
Trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM, các phương pháp và kĩ thuật
dạy học tích cực được sử dụng để tạo động cơ, thúc đẩy nhu cầu khám phá và hỗ
trợ xây dựng, tổ chức các hoạt động nhận thức tích cực ở người học. Một số
phương pháp dạy học tích cực thường được sử dụng trong dạy học môn Công nghệ
theo định hướng giáo dục STEM là: dạy học giải quyết vấn đề, dạy học dự án, dạy
học khám phá; các kĩ thuật dạy học: công não, khăn trải bàn, sơ đồ tư duy, phòng
tranh, …
3.1. Một số phương pháp dạy học tích cực
* Dạy học giải quyết vấn đề
– Bản chất: Dạy học giải quyết vấn đề là một quan điểm dạy học mà bản chất
là đặt ra trước học sinh một hệ thống các vấn đề nhận thức có chứa đựng mâu
thuẫn giữa cái đã biết và cái chưa biết, chuyển học sinh vào tình huống có vấn đề,
kích thích học sinh tự giác, có nhu cầu mong muốn giải quyết vấn đề, kích thích
hoạt động tư duy tích cực của học sinh trong quá trình giải quyết vấn đề, điều này
làm cho học sinh tích cực tự giác trong việc giành lấy kiến thức một cách chủ động
để ‘giải quyết vấn đề’ được hiểu là cách thức cá nhân sử dụng kiến thức đã có,
những kĩ năng, và sự hiểu biết của mình để đáp ứng nhu cầu của một tình huống
không quen thuộc. Người học phải tổng hợp những gì đã học được và áp dụng vào
một hoàn cảnh mới và khác nhau.
– Điều kiện sử dụng: Cần tạo ra tình huống có vấn đề phù hợp, hiệu quả; thời
gian phù hợp. Cần đảm bảo một số phương tiện thực hiện giải quyết vấn đề nhất là
với các vấn đề cần khảo sát, thí nghiệm…
– Cách tiến hành:
Bước 1. Nhận biết vấn đề: Tạo tình huống có vấn đề; phát hiện và nhận dạng
vấn đề nảy sinh; phát biểu vấn đề cần giải quyết.
Bước 2. Lập kế hoạch giải quyết vấn đề: Đề xuất các giả thuyết; đưa ra các
phương án và lập kế hoạch giải quyết vấn đề.
Bước 3. Thực hiện kế hoạch: cần đánh giá việc thực hiện giả thuyết đặt ra đã
đúng chưa, nếu đúng thì chuyển sang bước tiếp theo, nếu chưa đúng thì quay lại
bước 2 để chọn giả thuyết khác.
12
Bước 4. Kiểm tra, đánh giá và kết luận: Thảo luận kết quả và đánh giá; khẳng
định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu; phát biểu kết luận; đề xuất vấn đề mới.
* Dạy học dự án
– Bản chất: Dạy học theo dự án theo nghĩa rộng là một phương pháp dạy học,
trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lí
thuyết và thực hành. Dưới sự chỉ đạo của giáo viên, nhiệm vụ này được người học
thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình: từ việc xác định mục đích
học tập, lập kế hoạch, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá
quá trình và kết quả thực hiện. Kết quả dự án học tập là những sản phẩm có thể
trình bày, giới thiệu.
– Điều kiện sử dụng: Chủ đề dự án xuất phát từ những tình huống thực tiễn, có
nhiều nội dung thực hành; thời gian phù hợp; mang tính liên môn.
– Cách tiến hành:
Bước 1: Xác định chủ đề và mục tiêu của dự án học tập mà giáo viên và học
sinh cùng nhau đề xuất, xác định chủ đề và mục tiêu của dự án học tập; trong đó
giáo viên có thể giới thiệu một số hướng đề tài để học sinh lựa chọn và cụ thể hóa.
Xây dựng nội dung và kế hoạch thực hiện dự án: công việc, phương tiện, điều kiện,
thời gian dự kiến, cách tiến hành và phân công công việc cụ thể.
Bước 2: Thực hiện dự án: học sinh thực hiện các hoạt động cụ thể (lí thuyết,
thực hành, điều tra, quan sát, thu thập số liệu, thông tin, phân tích, xử lí…) và tạo
ra sản phẩm. Trong bước này, học sinh thường tiến hành các điều tra, quan sát cá
nhân hoặc theo nhóm.
Bước 3: Báo cáo và đánh giá dự án: Học sinh (đại diện nhóm) báo cáo quá
trình thực hiện và kết quả có đối sánh với mục tiêu ban đầu, giới thiệu sản phẩm
(báo cáo tổng hợp số liệu, kết luận hoặc sản phẩm cụ thể) và tự đánh giá. Giáo viên
nhận xét và đánh giá.
* Dạy học khám phá
– Bản chất: Là cách thức tổ chức dạy học, trong đó học sinh tự tìm tòi, khám
phá phát hiện ra tri thức mới thông qua các hoạt động dưới sự định hướng của giáo
viên.
– Điều kiện sử dụng: Đa số học sinh phải có kiến thức, kĩ năng thực hiện các
hoạt động khám phá được tổ chức. Giáo viên cần hiểu rõ khả năng khám phá của
học sinh; từ đó, có sự hướng dẫn cần thiết, vừa đủ và phù hợp.
– Cách tiến hành:
13
+ Giai đoạn 1. Chuẩn bị: Giáo viên cần xác định mục đích về phẩm chất, năng
lực cần hình thành ở người học qua các hoạt động học; xác định vấn đề cần khám
phá (thường chứa đựng thông tin mới đặt dưới dạng câu hỏi hoặc bài tập nhỏ và
đảm bảo vừa sức với học sinh); xác định nội dung vấn đề học tập mà học sinh cần
đạt được trong quá trình khám phá; xác định cách thức báo cáo và đánh giá kết quả
hoạt động khám phá.
+ Giai đoạn 2. Tổ chức học tập khám phá:
Bước 1: Giao nhiệm vụ học tập.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập khám phá
Bước 3: Trình bày và đánh giá kết quả của hoạt động
3.2. Một số kĩ thuật dạy học
* Kĩ thuật công não
– Khái niệm: Là kĩ thuật tổ chức phát triển nhiều giải đáp sáng tạo cho một
vấn đề bằng cách nêu các ý tưởng tập trung trên vấn đề, từ đó, rút ra rất nhiều đáp
án căn bản.
– Cách tổ chức:
Bước 1. Chọn nhóm phát ý tưởng
Bước 2. Chọn nhóm phê bình, tư duy sắc bén
Bước 3. Chọn nhóm trưởng để điều phối phát ý tưởng
Bước 4. Nhóm phát ý tưởng làm việc
Bước 5. Nhóm phê bình làm việc
Bước 6. Tổng hợp đánh giá
– Ưu điểm: dễ thực hiện, không tốn kém, huy động nhiều ý kiến, tạo cơ hội
cho tất cả học sinh.
– Hạn chế: Có thể một số HS quá tích cực, hay đi lạc đề, mất thời gian chọn ý
kiến thích hợp.
* Kĩ thuật khăn trải bàn
– Khái niệm: Là kĩ thuật tổ chức học tập mang tính hợp tác, kết hợp giữa hoạt
động cá nhân và nhóm. Học sinh sử dụng giấy khổ lớn để ghi nhận ý kiến cá nhân
và ý kiến chung của nhóm vào các phần được bố trí như khăn trải bàn.
– Cách tổ chức:
Bước 1. Chia HS thành nhóm nhỏ
Bước 2. Học sinh chia tờ giấy thành các phần, gồm phần trung tâm và các
phần xung quanh có số lượng bằng số thành viên trong nhóm.
14
Bước 3. Mỗi học sinh ngồi vào vị trí tương ứng, độc lập suy nghĩ, viết ý
tưởng
Bước 4. Nhóm thảo luận thống nhất câu trả lời ghi vào phần trung tâm.
– Ưu điểm: thúc đẩy học sinh tham gia tích cực, tăng tính trách nhiệm mỗi cá
nhân, huy động được trí tuệ tập thể, kết quả làm việc nhóm rõ ràng.
– Hạn chế: yêu cầu về không gian lớp học, vật dụng và dụng cụ, đòi hỏi về
thời gian phù hợp để học sinh hoạt động cá nhân và nhóm
* Kĩ thuật sơ đồ tư duy
– Khái niệm: Là kĩ thuật tổ chức học tập dưới hình thức trình bày thông tin
trực quan, thông tin được sắp theo thứ tự ưu tiên và biểu diễn bằng các từ khoá,
hình ảnh…
– Cách tổ chức:
Bước 1. Viết tên chủ đề ở trung tâm. Vẽ các nhánh chính từ chủ đề trung
tâm. Trên mỗi nhánh viết một khái niệm ứng với nội dung lớn của chủ đề.
Bước 2. Từ nhánh chính vẽ tiếp các nhánh phụ, viết tiếp nội dung ngắn
thuộc nhánh chính đó….
– Ưu điểm: kích thích sự sáng tạo, tăng hiệu quả tư duy; dễ bổ sung, cấu trúc
lại; tăng khả năng ghi nhớ
– Hạn chế: vật liệu, dụng cụ chuẩn bị.
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 môn hóa học cấp THPT
Hoặc xem thêm các tài liệu khác của môn hóa