SKKN thực hiện chuyển đổi số kết hợp với dạy học theo định hướng STEM trong môn hoá học
BÁO CÁO SÁNG KIẾN
I. ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN
Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH về việc triển khai thực hiện giáo dục
STEM trong giáo dục trung học nhằm hỗ trợ các trường phổ thông triển khai thực
hiện có hiệu quả giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ Thuật và Toán học (STEM); tổ
chức hoạt động trải nghiệm STEM và nghiên cức khoa học, kĩ thuật.
Hiện nay giáo dục STEM ngày càng được chú trọng quan tâm ở các nước phát
triển bởi nó thúc đẩy sự hiểu biết của Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học
cũng như nâng cao khả năng tư duy của người học. Đồng thời, khối ngành STEM là
một ngành nghề đang có nhu cầu về nguồn nhân lực chất lượng cao, có mức lương
trung bình cao hơn hẳn so với các ngành nghề khác. Bởi vậy tiếp cận với giáo dục
STEM là một hướng đi đúng đắn, một khoản đầu tư có lãi giúp cho học sinh trang
bị hành trang tốt nhất để thích ứng và phát triển trong kỹ nguyên công nghệ 4.0.
Trong chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 đã cụ thể hóa mục tiêu giáo
dục phổ thông, trong đó có mục tiêu: giúp người học làm chủ kiến thức phổ thông;
biết vận dụng hiệu quả kiến thức vào đời sống và tự học suốt đời; có định hướng lựa
chọn nghề nghiệp phù hợp. Riêng đối với chương trình giáo dục trung học phổ thông
giúp học sinh tiếp tục phát triển những phẩm chất, năng lực cần thiết đối với người
lao động, ý thức và nhân cách công dân; khả năng tự học và ý thức học tập suốt đời;
khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn
cảnh của bản thân để tiếp tục học lên, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao
động; khả năng thích ứng với những đổi thay trong bối cảnh toàn cầu hóa và cách
mạng công nghiệp mới.
Nhằm đáp ứng nhu cầu trên, từ năm học 2019 – 2020, trường THPT Mỹ Lộc
đã đặc biệt quan tâm giáo dục STEM. Trường đã thành lập câu lạc bộ STEM với các
chuyên đề: Robot và Tự hành, Toán ứng dụng, Cảm biến và dữ liệu, Hóa học,… Khi
học sinh sinh hoạt trong câu lạc bộ giúp các em học sinh vận dụng các kiến thức đã
được học vào thực tế, từ đó giúp các em hiểu sâu kiến thức và nhận ra điểm mạnh
của chính bản thân để phát huy. Không những thế khi các em tham gia câu lạc bộ
còn được bồi dưỡng kỹ năng STEM.
Đối với bản thân tôi, là một nhà giáo tôi luôn mong muốn học sinh biết cách
vận dụng kiến thức đã được học của các môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán
học để làm ra các sản phẩm phục vụ cho cuộc sống hàng ngày. Từ đó sẽ giúp các
em rút ngắn khoảng cách kiến thức giữa lý thuyết và thực hành, các em cảm thấy
yêu thích các môn học hơn. Và quan trọng nhất là khơi dậy và thúc đẩy được niềm
đam mê, tìm tòi, khám phá, phát triển tư duy phản biện, xây dựng lập trường cho
chính bản thân các em học sinh.
2
Trong cuộc thi “Ngày hội STEM và cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học
sinh trung học” do Sở Giáo dục và đào tạo tỉnh Nam Định tổ chức: Năm học 2016-
2017, tôi hướng dân hai em: Trần Thị Phương Anh, Hà Thị Phương Thảo tham gia
làm sản phẩm nghiên cứu khoa học kỹ thuật đạt giải khuyến khích; Năm học 2019
– 2020, tôi đã hướng dân hai em học sinh Trần Thị Kim Thanh, Hà Thu Huyền làm
sản phẩm STEM tham gia dự thi; kết quả sản phẩm dự thi đạt loại xuất sắc; Năm
học 2020 – 2021, tôi đã hướng dân hai nhóm, nhóm thứ nhất học sinh Trần Ngọc
Thưởng và Lê Anh Minh làm sản phẩm STEM và nhóm thứ hai học sinh Nguyễn
Cao Lộc, Trần Bá Tài làm sản phẩm khoa học kỹ thuật để tham gia dự thi. Kết quả
của cuộc thi, sản phẩm STEM đạt loại xuất sắc và sản phẩm khoa học kỹ thuật đạt
giải ba.
Là một giáo viên giảng dạy môn Hóa và kiêm nhiệm dạy trong câu lạc bộ Hóa
học của trường, tôi luôn tìm cách đưa tới cho các em học sinh một sân chơi tri thức
đúng nghĩa với lứa tuổi học sinh. Với tiêu chí “học mà chơi, chơi mà học” để định
hướng giảm tải lý thuyết tăng thực hành vận dụng thúc đẩy sự sáng tạo, khơi nguồn
cảm hứng từ các em học sinh. Qua đó các em sẽ tìm được cách giải quyết vấn đề tốt
nhất, nhanh nhất và hiệu quả nhất.
Đặc biệt trong năm 2021 bằng sự cố gắng của bản thân tôi lọt vào top 30 của
toàn quốc và là đại diện duy nhất của Nam Định được chọn vào chung kết của
chương trình tuyển chọn và đào tạo giáo viên “STEM Master Trainer” do trường đại
học VinUni triển khai.
Với các lý do trên, tôi mạnh dạn trình bày sáng kiến kinh nghiệm thuộc lĩnh
vực “Hoa học” với đề tài: “Thưc hiên chuyên đôi sô kêt hơp vơi day học theo đinh
hương STEM trong môn Hoa học” với mong muốn được chia sẻ những kinh
nghiệm trong quá trình hướng dân học sinh làm các sản phẩm STEM và áp dụng
chuyển đổi số cho học sinh trung học phổ thông tới bạn bè, đồng nghiệp.
II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến
Ứng dụng công nghệ thông tin (sử dụng các phần mềm dạy học, sử dụng các
thiết bị hiện đại như máy chiếu, máy chiếu hắt, ti vi thông minh, các ngữ liệu khoa
học từ trên mạng Internet) vào quá trình dạy và học là một vấn đề không mới tuy
nhiên việc sử dụng trong nhà trường mới chỉ dừng lại chủ yếu từ phía giáo viên.
Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong nhà trường đã bước đầu đáp ứng được một
phần yêu cầu của đổi mới dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển
năng lực và phẩm chất của người học.
3
Hiện nay, có một số lượng lớn học sinh THPT được cha mẹ trang bị cho điện
thoại thông minh để liên lạc, giải trí, học tập. Tuy nhiên thời lượng học sinh sử dụng
điện thoại cho việc học tập còn chưa thường xuyên và chưa nhiều. Đồng thời ý thức
sử dụng điện thoại đúng mục đích của học sinh còn hạn chế. Đây là sự lãng phí lớn
về tài nguyên (thiết bị, thời gian, con người).
Sau khi Thông tư 32/2020/TT –BGDĐT ngày 15 tháng 9 năm 2020 được ban
hành và có hiêu lực từ ngày 1/11/2020, học sinh được sử dụng các thiết bị thông
minh trong đó có được thoại nếu được giáo viên cho phép trong giờ học. Bộ giáo
dục đào tạo đang có chủ trương tăng cường chuyển đổi số (ICT) trong giáo dục.
Đồng thời với quá tình đổi mới giáo dục thì dạy học theo định hướng STEM
bước đầu đã được triển khai nhưng chưa đồng bộ, chưa hiệu quả
Xuất phát từ yêu cầu về đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá
theo định hướng phát triển các năng lực và phẩm chất của học sinh, tăng cường giáo
dục theo định hướng STEM để đáp ứng được các đòi hỏi cần thiết cho cuộc sống,
thích ứng với quá trình chuyển đổi số trong ngành giáo dục, chúng tôi đã mạnh dạn
lựa chọn vấn đề này để nghiên cứu và ứng dụng trong quá trình dạy và học bộ môn.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
2.1. Cơ sở lý luận của việc ứng dụng chuyên đôi sô kết hợp dạy học theo
định hướng STEM
2.1.1. Quan điêm, chủ trương của Đảng, Nhà nươc, Bộ Giáo dục và Đào
tao
Hội nghị lần thứ VIII Ban chấp hành TW Đảng Cộng sản Việt Nam khóa XI
năm 2013 đã thông qua Nghị quyết về Đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục và Đào
tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường
định hướng XHCN và hội nhập quốc tế. Nghị quyết đã chỉ rõ: Giáo dục và đào tạo
là quốc sách hàng đầu, là sự nghiệp của Đảng, Nhà nước và của toàn dân. Đầu tư
cho giáo dục là đầu tư phát triển, được ưu tiên đi trước trong các chương trình, kế
hoạch phát triển kinh tế-xã hội. Phát triển Giáo dục và Đào tạo là nâng cao dân trí,
đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu
trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học
đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục
gia đình và giáo dục xã hội. Phát triển giáo dục và đào tạo phải gắn với nhu cầu phát
triển kinh tế-xã hội và bảo vệ Tổ quốc; với tiến bộ khoa học và công nghệ; phù hợp
quy luật khách quan.
Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành
phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề
4
nghiệp cho học sinh. Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý
tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực
hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến
khích học tập suốt đời. 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. Đẩy mạnh ứng dụng công
nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học. Khuyến khích xã hội hóa để đầu tư
xây dựng và phát triển các trường chất lượng cao ở tất cả các cấp học và trình độ
đào tạo.
Thực hiện Nghị quyết 29- NQ/TW (2013) của Đảng, nước ta đã từng bước
thực hiện quá trình đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Đến năm 2019,
Quốc hội nước ta đã ban hành Luật giáo dục. Tại Điều 2 đã xác định mục tiêu giáo
dục là “phát triển toàn diện con người Việt Nam có đạo đức, tri thức, văn hóa, sức
khỏe, thẩm mỹ và nghề nghiệp; có phẩm chất, năng lực và ý thức công dân; có lòng
yêu nước, tinh thần dân tộc, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa
xã hội; phát huy tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân; nâng cao dân trí,
phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây
dựng, bảo vệ Tổ quốc và hội nhập quốc tế”; tại Điều 4 chỉ rõ “Phát triển giáo dục
phải gắn với nhu cầu phát triển kinh tế – xã hội, tiến bộ khoa học, công nghệ, xây
dựng xã hội học tập nhằm tạo cơ hội để mọi người được tiếp cận giáo dục, được học
tập ở mọi trình độ, mọi hình thức, học tập suốt đời”; Tại Điều 7 nhấn mạnh “Phương
pháp giáo dục phải khoa học, phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng
tạo của người học; bồi dưỡng cho người học năng lực tự học và hợp tác, khả năng
thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên”; tại Điều 16 quy định “Tổ chức,
gia đình và cá nhân có trách nhiệm chăm lo sự nghiệp giáo dục, phối hợp với cơ sở
giáo dục thực hiện mục tiêu giáo dục, xây dựng môi trường giáo dục an toàn, lành
mạnh”.
Năm học 2017, Bộ giáo dục và Đào tạo đã bắt đầu đẩy mạnh các hoạt động
giáo dục STEM trong nhà trường. Năm 2018, Bộ giáo dục và Đào tạo đã ban hành
kế hoạch số 1223/KH-BGDĐT về triển khai đề án “giáo dục hướng nghiệp và định
hướng phân luồng học sinh trong giáo dục phổ thông 2018-2025”, trong đó có nội
dung: hỗ trợ kinh phí hoàn thiện cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học gắn với giáo
dục hướng nghiệp, giáo dục STEM tại một số trường trung học triển khai điểm đại
diện cho các vùng kinh tế… Từ phong trào học sinh nghiên cứu khoa học, cuộc thi
Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học đã được tổ chức hàng năm, góp phần
quan trọng vào thực hiện giáo dục STEM trong các nhà trường.
5
Với chương trình GDPT mới đã xác định mục đích cốt lõi cũng là hình thành
phẩm chất năng lực thông qua việc học sinh đổi mới cách học, cách nghĩ. Do đó,
giáo dục STEM cần được tiếp tục đẩy mạnh trong các nhà trường. Đây thực sự là
một phương pháp giáo dục hiện đại.
Đến năm 2020 Bộ giáo dục và Đào tạo đã ban hành công văn 3089/BGDĐTGDTrH về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM ngày 14/8/2020 nhằm tăng
vường áp dụng STEM trong giáo dục trung học nhằm góp phần thực hiện mục tiêu
của chương trình giáo dục phổ thông 2018.
Cũng trong năm 2020, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành các thông tư nhằm
triển khai Luật Giáo dục 2019 một cách hiệu quả. Trong đó, Thông tư 32/2020/ TT
–BGDĐT ngày 15 tháng 9 năm 2020, Điều 37. Những điều học sinh không được
làm, khoản 4 đã quy định học sinh không được “Sử dụng điện thoại di động, các
thiết bị khác khi đang học tập trên lớp không phục vụ cho việc học tập và không
được giáo viên cho phép”. Với quy định này đồng nghĩa với việc học sinh có quyền
sử dụng điện thoại di động và các thiết bị thông minh khác trong giờ học phục vụ
mục đích học tập nếu được giáo viên cho phép.
Ngày 9/12/2020, tại Hà Nội, Bộ GDĐT tổ chức hội thảo “Chuyển đổi số trong
giáo dục và đào tạo”. Với mục đích chú trọng đào tạo những công dân Việt Nam có
kiến thức, kỹ năng chuyển đổi số để trở thành công dân toàn cầu. Chuyển đổi số
được ngành xác định là khâu đột phá, nhiệm vụ quan trọng cần chú trọng triển khai
thực hiện những năm tới đây. Thực hiện chuyển đổi số không chỉ giúp nâng cao chất
lượng giáo dục mà quan trọng hơn là góp phần nâng cao năng suất lao động, tạo cơ
hội lớn để hội nhâp quốc tế. Dịch Covid-19 vừa qua mang đến áp lực cho hoạt động
giáo dục, nhưng đồng thời cũng tạo ra động lực để chuyển đổi số trở nên mạnh mẽ
hơn; tạo cơ hội và động lực để giáo viên, học sinh thích ứng, áp dụng phương thức
dạy học trực tuyến.
Như vậy, Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã thực hiện lộ trình đổi
mới toàn diện, liên tục, đồng bộ hệ thống giáo dục và đào tạo nhằm phát huy năng
lực của người học đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội của đất nước và hội nhập
quốc tế trong tình hình mới, gắn kết với vấn đề thực tiễn học đi đôi với hành. Qua
đó góp phần phát triển phẩm chất năng lực của HS và bước đầu thực hiện được định
hướng nghề nghiệp.
2.1.2. Một sô quan niêm về chuyên đôi sô trong giáo dục
2.1.2.1. Khái niệm về chuyển đổi số
6
Chuyển đổi số là quá trình chuyển đổi hoạt động xã hội từ không gian truyền
thống sang không gian số thông qua công nghệ mới, thay đổi phương thức điều hành,
lãnh đạo, quy trình làm việc.
2.1.2.2. Mục đích chuyển đổi số
Thực hiện chuyển đổi số trong giáo dục nhằm đáp ứng đòi hỏi của chương
trình giáo dục phổ thông 2018.
Đồng thời trong tình hình dịch bệnh Covid-19 đang bùng phát trên toàn cầu
mà con người chưa thể kiểm soát được khiến cho học sinh, sinh viên tạm dừng đến
trường, việc chuyển đổi số trong giáo dục càng trở nên cấp thiết với việc đa dạng
các hình thức dạy học trên cơ sở tận dụng sự phát triển của công nghệ thông tin.
Việc thực hiện chuyển đổi số trong giáo dục sẽ làm thay đổi diện mạo giáo
dục hoàn toàn mới phương thức, cách thức, phương pháp, kĩ thuật, công cụ và
phương tiện mới nhằm đáp ứng mục tiêu đào tạo công dân toàn cầu, nâng cao chất
lượng giáo dục, tạo cơ hội để hội nhấp quốc tế.
2.1.2.3. Điều kiện cần thiết để chuyển đổi số
Để thực hiện chuyển đổi số cần phải chuẩn bị những điều kiện cần thiết, trong
đó:
– Sự thay đổi trong nhận thức của lãnh đạo về tầm quan trọng của chuyển đổi
số trong giáo dục.
– Sự chuẩn bị đầy đủ đồng bộ về cơ sở hạ tầng ICT: Internet tốc độ cao, thiết
bị kĩ thuật số
– Sự phát triển công nghệ công nghệ: Dữ liệu lớn (Big Data), Internet vạn vật
(IoT), điện toán đám mây (Cloud), Trí tuệ nhân tạo (AI)….
– Con người với kĩ năng chuyển đổi và Năng lực số sẽ là yếu tố cốt lõi để thực
sự thay đổi và thực hiện chuyển đổi số trong giáo dục một cách thực chất và hiệu
quả.
2.1.2.4. Khung năng lực số của học sinh [1]
Chuyển đổi số trong giáo dục học sinh cần đạt được các năng lực sau đây:
| 0. Sử dụng các thiết bị kĩ thuật số | Xác định, quản lý và sử dụng được công cụ phần mền và công nghệ một cách hợp lí trong môi trường số |
| – Xác định rõ những, thuộc tính (từ khóa, định dạng, hình ảnh, video…) thông tin cần thiết, địa chỉ nguồn dữ liệu, thông tin và nội dung số, sử dụng chúng hiệu quả |
7
| 1. Xử lý thông tin và dữ kiện | – Tìm kiếm và đánh giá sự phù hợp của nguồn thông tin và nội dung của nó. Sử dụng hiệu quả công cụ và thông tin tìm được để đưa ra những quyết định sáng suốt. – Lưu trữ, quản lý và tổ chức được dữ liệu thông tin và nội dung số. |
| 2. Giao tiếp và hợp tác | – Tương tác, giao tiếp và hợp tác thông qua công nghệ số trong khi chú ý đến sựu đa dạng về văn hóa và sự khác biệt thế hệ. – Tham gia vào xã hội thông qua các dịch vụ số và quyền công dân được tham gia. – Quản ;lí thông tin cá nhân |
| 3. Tạo nội dung kĩ thuật số | – Tạo ra và biên tập nội dung số. – Cải tiến và tích hợp nội dung số vào nội dung đã có sẵn khi ý thức được bàn quyền. – Biết cách đưa ra hướng dân có thể hiểu được. |
| 4. An toàn kĩ thuật số | – Bảo vệ được thiết bị, nội dung, dữ liệu cá nhân và quyền riêng tư trong môi trường số, bảo vệ thể chất và sức khỏe tâm lý và nhận thức về các công nghệ kỹ thuật số cho hạnh phúc xã hội và hòa nhập xã hội. – Nhận thức được về tác động môi trường của công nghệ kỹ thuật số và việc sử dụng chúng. |
| 5. Giải quyết vấn đề | – Xác định được các nhu cầu và vấn đề trong môi trường số. – Giải quyết các tình huống có vấn đề trong môi trường số. – Sử dụng được các công cụ số cải tiến quy trình và sản phẩm, cập nhập được sự phát triển của công nghệ số mới. |
| 6. Năng lực định hướng nghề nghiệp | -Vận hành được các công nghệ kỹ thuật số chuyên biệt và hiểu, phân tích và đánh giá dữ liệu chuyên ngành, thông tin và nội dung số cho một lĩnh vực cụ thể. |
8
Tất cả năng lực số của học sinh trong chuyển đổi số trong giáo dục đều phù
hợp và góp phần hình thành phẩm chất năng lực của người học theo chương trình
giáo dục phổ thông 2018.
2.1.3. Giáo dục STEM
2.1.3.1. Định nghĩa giáo dục STEM [2]
Giáo dục STEM là một mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn,
giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học (Science), Công nghệ (Technology),
Kĩ thuật (Engneering) và Toán học (Mathematic) vào giải quyết một số vấn đề thực
tiễn trong bối cảnh cụ thể.
Giáo dục STEM là giáo dục tích hợp, theo cách tiếp cận liên môn
(interdisciplinary) nhằm trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng liên quan
đến (các lĩnh vực) Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, thay vì dạy bốn môn
học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình
học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tiễn.
Trong CT GDPT năm 2018: “Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên
cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng 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”.
Như vậy giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học
sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn,
đồng thời thúc đẩy sự phát triển phẩm chất và năng lực người học đáp ứng yêu cầu
và sự phát triển kinh tế xã hội.
2.1.3.2. Mục tiêu giáo dục STEM [3]
Giáo dục STEM còn góp phần thực hiện các mục tiêu sau:
– Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc lĩnh vực STEM cho
HS. Đó là khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn Khoa học,
Công nghệ, Kĩ thuật Toán học, biết liên kết các kiến thức để giải quyết các vấn đề
thực tiễn.
– Phát triển các năng lực chung cho HS, phát triển năng lực giải quyết vấn đề
và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học.
– Định hướng nghề nghiệp cho HS. Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS kiến thức
nền tảng cho việc học tập ở mức độ cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương
lai.
Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học sẽ mang lại nhiều ý nghĩa, phù
hợp với đổi mới GDPT, đảm bảo giáo dục toàn diện; nâng cao hứng thú học tập các
9
môn học STEM; hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS; giúp kết nối
trường học với cộng đồng; góp phần hướng nghiệp, phân luồng và giúp HS thích
ứng với cách mạng công nghiệp 4.0.
2.1.3.3. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM
a) 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 môn
học thuộc chương trình giáo dục phổ thông theo định hướng tiếp cận thích 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 dụng kiến thức thông qua các hoạt động: lựa
chọn giải quyết vấn đề; Thực hành thiết kế, chế tạo thử nghiệm mâu thiết kế; Chia
sẻ, thảo luận, hoàn thiện hoặc điều chỉnh mâu thiết kế dưới sự hướng dân của giáo
viên.
b) Tổ chức các 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 mền 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 độ 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 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.
10
c) Tổ chức hoạt động nghiên cứu KHKT
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 tiễn,
thông qua các 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 2 thành viên, dưới sự hướng dân
của GV hoặc nhà khoa học có chuyên môn phù hợp.
Dựa trên tình hình thực tiễn, có thể định kì tổ chức ngày hội STEM hoặc cuộc
thi khoa học, kĩ 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, kĩ thuật cấp trên.
Trong sáng kiến này tôi đi sâu vào cả 3 hình thức: Tổ chức bài học STEM;
Hoạt động trải nghiệm STEM trong câu lạc bộ và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa
học, kĩ thuật.
2.1.3.4. Quy trình xây dựng và thực hiện bài học STEM [4]
a) Quy trình xây dựng bài học STEM
a.1) Quy trình xây dựng bài học STEM
Bước 1: Lựa chọn nội dung học
Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng,
quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên, xã hội; quy trình hoặc thiết bị công
nghệ ứng dụng kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn nội dung của bài học.
Bước 2: Xác định vấn đề giải quyết
Xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải
quyết vấn đề đó, học sinh phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong
chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng kiến những kiến thức, kỹ
năng đã biết để xây dựng bài học.
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề
Xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm làm căn cứ quan trọng để đề xuất
giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mâu sản phẩm.
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
11
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo phương pháp và kĩ
thuật dạy học tích cực với các hoạt động học bao hàm các bước của quy trình kĩ
thuật.
Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung, dự kiến sản
phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành và cách thức tổ chức hoạt động học tập.
Các hoạt động học tập 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 dân, hỗ trợ hoạt động học tập
của học sinh bên ngoài lớp học.
a.2) Thiết kế tiến trình dạy học
Tiến trình bài học STEM tuân thủ theo quy trình kĩ thuật, nhưng các bước
trong quy trình có thể không cần thực hiện một cách tuần tự mà thực hiện song song,
tương hỗ lân nhau. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nên có thể được tổ chức thực
hiện đồng thời với việc đề xuất giải pháp; hoạt động chế tạo mâu có thể được thực
hiện đồng thời với thử nghiệm và đánh giá. Trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa
là điều kiện để thực hiện bước kai.
Mỗi bài học STEM có thể được tổ chức theo 5 hoạt động dưới đây. Trong đó,
hoạt động 4 và 5 được tổ chức thực hiện một cách linh hoạt ở trong và ngoài lớp học
theo nội dung và phạm vi kiến thức của từng bài học.
Mỗi hoạt động phải được mô tả rõ mục đích, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạt
động của học sinh và cách thức tổ chức hoạt động.
Nội dung hoạt động có thể được biên soạn thành các mục chứa đựng các thông
tin như là nguyên liệu, kèm theo các lệnh hoặc yêu cầu hoạt động để học sinh tìm
hiểu, gia công trí tuệ để giải quyết vấn đề đặt ra trong các hoạt động; Cách thức tổ
chức các hoạt động thể hiện phương pháp dạy học, mô tả cách thức tổ chức từng
mục của nội dung hoạt động để học sinh đạt được mục đích tương ứng.
Hoạt động 1: Xác định vấn đề
Giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề. Trong đó
học sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập hoặc giải quyết một vấn đề cụ thể
với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất,
xây dựng giải pháp. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, buộc học
sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế, giải thích được thiết kế cho sản phẩm
cần làm.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Tổ chức cho học sinh thực hiện hoạt động tích cực, tăng cường mức độ tự lực
tùy thuộc từng đối tượng học sinh dưới sự hướng dân một cách linh hoạt của giáo
12
viên. Khuyến khích học sinh hoạt động tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng
vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm.
Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp
Tổ chức cho học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo
thuyết minh (sử dụng kiến thức mới và kiến thức đã có); giáo viên tổ chức góp ý,
chứ trọng việc chỉnh sửa và xác thực các thuyết minh của học sinh để học sinh nắm
vững kiến thức mới và 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
Tổ chức cho học sinh tiến hành chế tạo mâu theo bản thiết kế, kết hợp tiến
hành thử nghiệm trong quá trình chế tạo. Hướng dân học sinh đánh giá mâu và điều
chỉnh thiết kế ban đầu để đảm bảo mâu chế tạo là khả thi.
Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Tổ chức cho học sinh trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành, trao đổi, thảo
luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh hoàn thiện.
b) Quy trình xây dựng và thực hiện chủ đề STEM trong câu lạc bộ
Bước 1: Các bước thành lập câu lạc bộ
Thứ nhất: giáo viên cần phải trang bị các kiến thức về giáo dục STEM bằng
cách tham gia lớp tập huấn các khóa đào tạo về giáo dục STEM.
Thứ hai: Lập kế hoạch tổ chức hoạt động câu lạc bộ: (Cơ sở vật chất, đối
tượng học sinh, dự kiến các chủ đề dạy học,…) từ đó đề xuất với nhà trường thành
lập câu lạc bộ.
Thứ ba: Thu hút học sinh tham gia: đăng thông báo trên fanpage; website,
bảng tin của trường; của câu lạc bộ. Để học sinh tham gia có chất lượng phát phiếu
khảo sát, tham dò để đánh giá hứng thú của học sinh.
Thứ tư: Tuyển học sinh vào câu lạc bộ qua phiếu khảo sát.
Bước 2: Triển khai các hoạt động học tập và trải nghiệm trong câu lạc bộ theo
các chủ đề nhà trường đã duyệt.
2.2. Bước đầu ứng dụng chuyên đôi sô kết hợp dạy học theo định hướng
STEM thông qua một sô chủ đề dạy học
2.2.1. Tô chưc bài học STEM trên lơp – Tiêt 27: MÔ HÌNH XỬ LÝ RÁC
THẢI VÀ KHÍ THẢI (Hoa học 11)
2.2.1.1. Quy trình xây dựng bài học 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 môn hóa học cấp THPT
Hoặc xem thêm các tài liệu khác của môn hóa
Mình cần file SKKN :Thực hiện chuyển đổi số kết hợp dạy học theo định hướng stem trong mon hoá học.
mong được giúp đỡ