Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm
Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.1.1 Khái niệm giáo dục STEM
STEM là từ viết tắt của Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, thường được nhắc đến trong các chính sách phát triển liên quan đến các lĩnh vực này của mỗi quốc gia.
Giáo dục STEM, được định nghĩa bởi Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (NSTA) từ năm 1944, là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực giáo dục khoa học toàn cầu.
Giáo dục STEM là một phương pháp học tập liên ngành, kết hợp các khái niệm học thuật với bài học thực tiễn, giúp học sinh áp dụng kiến thức trong KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT và TOÁN vào các tình huống cụ thể Phương pháp này không chỉ kết nối trường học với cộng đồng và nơi làm việc, mà còn thúc đẩy sự phát triển năng lực trong lĩnh vực STEM, góp phần tăng cường khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế hiện đại.
Các lĩnh vực trong giáo dục STEM
Từ cách định nghĩa trên, có 3 đặc điểm quan trọng khi nói về giáo dục STEM:
- CÁCH TIẾP CẬN LIÊN NGÀNH
- LỒNG GHÉP VỚI CÁC BÀI HỌC TRONG THẾ GIỚI THỰC
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
Giáo dục STEM tại Việt Nam, theo Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018, được định nghĩa là một mô hình giáo dục liên môn, giúp học sinh vận dụng kiến thức về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể.
2.1.2 Từ giáo dục STEM đến giáo dục STEAM
Giáo dục STEM hiện nay đã mở rộng phạm vi của mình, không chỉ dừng lại ở việc tích hợp các môn khoa học tự nhiên mà còn lồng ghép các yếu tố văn hóa, xã hội, nhân văn và nghệ thuật Điều này đã dẫn đến sự phát triển của mô hình giáo dục STEAM, trong đó chữ A được thêm vào để nhấn mạnh vai trò của nghệ thuật và sáng tạo Thông qua mô hình này, học sinh được khuyến khích áp dụng tư duy sáng tạo, kết hợp kiến thức về lịch sử, nhân văn và nghệ thuật để tạo ra những sản phẩm mới, có giá trị và ý nghĩa thực tiễn cho xã hội.
Khái niệm STEAM đang ngày càng được chấp nhận rộng rãi, với nhiều chương trình STEM được thiết kế tích hợp Nghệ thuật, giúp học sinh phát triển khả năng sáng tạo không chỉ trong khoa học mà còn trong lĩnh vực nhân văn Việc kết hợp STEM và Nghệ thuật là xu hướng tất yếu trong giáo dục, đảm bảo sự phát triển toàn diện cho học sinh.
Tuy nhiên, cho đến nay, STEAM chưa được định nghĩa trên khía cạnh luật.
STEM vẫn là thuật ngữ chính được sử dụng trong các văn bản chính sách, và đến năm 2019, Hạ viện Mỹ mới giới thiệu hai đạo luật quan trọng liên quan đến STEAM Vì vậy, trong bài viết này, tôi chủ yếu dựa vào các cơ sở lý luận từ nền tảng STEM.
2.1.3 Mục tiêu của giáo dục STEM
Mục tiêu của giáo dục STEM
Mục tiêu giáo dục STEM không chỉ là đào tạo nhà khoa học hay sản phẩm thương mại, mà còn là phát triển con người tương lai với phẩm chất, năng lực và bản lĩnh cần thiết để thích nghi với cuộc sống hiện đại.
2.1.4 Các bước triển khai dạy và học theo định hướng giáo dục STEAM
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
* Bước 1: Lựa chọn chủ đề STEM
Chủ đề dạy học STEM trong trường trung học được thiết kế dựa trên các vấn đề thực tiễn, kết hợp với chuẩn kiến thức và kỹ năng của các môn khoa học trong chương trình phổ thông Trong quá trình giảng dạy, giáo viên tổ chức cho học sinh làm việc nhóm, sử dụng cả công cụ truyền thống và hiện đại, cũng như các công cụ toán học, nhằm tạo ra sản phẩm có tính ứng dụng thực tế, đồng thời phát triển kỹ năng và tư duy của học sinh.
Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí:
- Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn
- Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề
- Chủ đề STEM định hướng hoạt động - thực hành
- Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS * Bước 2: Xác định sản phẩm trên cơ sở những kiến thức học
Sau khi chọn chủ đề bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh, nhằm đảm bảo rằng việc giải quyết vấn đề đó giúp học sinh tiếp thu kiến thức và kỹ năng cần thiết trong chương trình môn học đã chọn Đối với STEM kiến tạo, học sinh sẽ học hỏi kiến thức mới, trong khi đối với STEM vận dụng, học sinh sẽ áp dụng những kiến thức và kỹ năng đã biết để xây dựng bài học hiệu quả.
Trong bước 3, việc xác định sản phẩm trong thử nghiệm là rất quan trọng, nhằm đánh giá kiến thức, kỹ năng, thái độ và năng lực mà học sinh phát triển qua hoạt động STEAM Tiếp theo, ở bước 4, cần phân tích các nội dung STEAM liên quan đến chủ đề để hiểu rõ hơn về sự kết nối và ứng dụng của các lĩnh vực này trong quá trình học tập.
Bài viết này khám phá cách áp dụng kiến thức khoa học để giải quyết vấn đề, sử dụng các công cụ công nghệ hiện đại, và kỹ năng cần thiết để thực hiện quy trình kỹ thuật Đồng thời, nó cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của toán học trong việc tính toán và phân tích dữ liệu, đồng thời thể hiện yếu tố nghệ thuật và nhân văn trong các phương pháp giải quyết vấn đề.
* Bước 5: Dự kiến sản phẩm, xây dựng tiêu chí của sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề
Sau khi xác định vấn đề cần giải quyết hoặc sản phẩm cần chế tạo, việc xác định rõ tiêu chí cho giải pháp hoặc sản phẩm là rất quan trọng Những tiêu chí này sẽ là căn cứ thiết yếu để đề xuất giả thuyết khoa học, giải pháp giải quyết vấn đề, hoặc thiết kế mẫu sản phẩm hiệu quả.
* Bước 6: Xây dựng bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEAM
Các câu hỏi được thiết kế để dẫn dắt học sinh từ khái quát đến cụ thể, giúp hình thành kiến thức nền và đề xuất giải pháp nhằm đạt được mục tiêu Bộ câu hỏi này đóng vai trò quan trọng trong chủ đề STEAM, thúc đẩy phát triển năng lực sáng tạo và định hướng tương lai cho học sinh.
Trong quá trình dạy và học, giáo viên cần thường xuyên đặt câu hỏi định hướng để kích thích tư duy của học sinh Ngoài ra, việc thiết kế bộ câu hỏi thông qua phiếu học tập cũng là một phương pháp hiệu quả nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy.
*Bước 7: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học STEAM
Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Trong tiết dạy truyền thống kéo dài 45 phút, giáo viên chỉ có thể cung cấp các kiến thức lý thuyết cơ bản, điều này hạn chế khả năng đạt được toàn bộ mục tiêu giáo dục, đặc biệt là các mục tiêu phát triển năng lực cho học sinh.
Các môn học hiện nay thường tách biệt, dẫn đến khó khăn và hiệu quả thấp trong việc giáo viên áp dụng kiến thức liên môn vào các giờ dạy.
Hiện nay, phương pháp học tập của học sinh chủ yếu tập trung vào lý thuyết mà thiếu thực hành, không khai thác được năng lực cá nhân và vai trò của hợp tác nhóm Điều này khiến học sinh không thể hiện được vai trò trung tâm trong quá trình học, dẫn đến việc các em thiếu kỹ năng áp dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề trong cuộc sống.
Các SKKN hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề
2.3.1 Nghiên cứu chương trình phát sinh sáng kiến Đặc điểm của chương Sự điện li: Trong chương trình lớp 8 trung học cơ sở, học sinh đã được trang bị những khái niệm cơ bản về chất, dung dịch, quá trình hòa tan, axit, bazo, muối, chất chỉ thị màu Chương trình lớp 11 tiếp nối, phát triển, mở rộng thêm các khái niệm đó: chất (chất điện li, chất không điện li, chất điện li manh, chất điện li yếu), phát triển khái niệm axit, bazo, muối, chất chỉ thị axit – bazo, điều kiện phản ứng hóa học xảy ra trong dung dịch chất điện li Vì vậy chương Sự điện li có thể được triển khai dạy học trên nền tảng kiến thức cũ học sinh đã nắm bắt trước đó, không quá nặng nề về lý thuyết như những phần khác; hơn nữa chương này cũng có nhiều kiến thức gắn với bối cảnh thực tiễn, nếu học theo phương pháp truyền thống học sinh sẽ không có cơ hội tìm hiểu Vì vậy tôi chọn áp dụng giảng dạy chương sự điện li theo định hướng giáo dục STEAM nhằm nâng cao hứng thú và hiệu quả học tập cho học sinh, đáp ứng được mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao chất lượng giáo dục.
2.3.2 Quá trình triển khai nội dung của dự án dạy học “EM LÀ NHÀ KHOA HỌC TƯƠNG LAI”
Bước 1: Xác định các chủ đề STEAM:
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
Trong quá trình dạy học chương Sự điện li, tôi nhận thấy có nhiều kiến thức có thể áp dụng vào thực tế cuộc sống Những kiến thức này không chỉ đơn giản mà còn là những gì học sinh đã được tiếp thu từ lớp 8 Do đó, tôi đã chọn ra 3 chủ đề phù hợp nhất với học sinh để giảng dạy.
Chủ đề 1 Chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch.
Chế tạo chất chỉ thị màu tự nhiên từ củ nghệ là một phương pháp hiệu quả để phát triển chất chỉ thị axit-bazo, giúp nhận biết hàn the trong thực phẩm bẩn Củ nghệ chứa curcumin, một hợp chất có khả năng thay đổi màu sắc tùy thuộc vào pH, từ đó có thể ứng dụng trong việc phát hiện các chất độc hại như hàn the Việc sử dụng chất chỉ thị màu tự nhiên không chỉ an toàn cho sức khỏe mà còn thân thiện với môi trường, góp phần nâng cao nhận thức về an toàn thực phẩm trong cộng đồng.
Chủ đề 3 Chế tạo tên lửa với baking soda.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
Một bản phân công nhiệm vụ của các thành viên trong nhóm;
Trong hoạt động "Em là nhà khoa học tương lai", giáo viên sẽ hướng dẫn lớp 11A (36 học sinh) trong 45 phút, chia thành 3 nhóm với 9 học sinh mỗi nhóm Nội dung buổi học sẽ tập trung vào việc thực hiện nhiệm vụ học tập dự án, khuyến khích sự sáng tạo và hợp tác giữa các em.
Giao nhiệm vụ cho học sinh là một phần quan trọng trong quá trình học tập, giúp các em thực hiện các nhiệm vụ chứa đựng vấn đề Các nhóm sẽ bình bầu nhóm trưởng và thư ký, phân chia nhiệm vụ rõ ràng Nhóm trưởng sẽ điều hành hoạt động của nhóm, đảm bảo sản phẩm hoàn thành đúng yêu cầu Đồng thời, các em cần lên kế hoạch về thời gian, địa điểm và cách thức hoạt động, cũng như giao nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên trong nhóm.
3 Kết quả: Một bản phân công nhiệm vụ của các thành viên trong nhóm
Một số hình ảnh bản phân công nhiệm cụ thể của từng nhóm trong dự án
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
“EM LÀ NHÀ KHOA HỌC TƯƠNG LAI” Bước 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh khám phá kiến thức mới dựa trên nền tảng đã có Nhờ đó, học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức mà còn đề xuất giải pháp thực hiện nhiệm vụ theo chủ đề được giao.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Xác định được đơn vị kiến thức của các môn học khác nhau có thể áp dụng vào dự án.
- Cách thức tổ chức hoạt động:
Giáo viên điều hành sẽ "chốt" kiến thức bằng cách hướng dẫn học sinh nghiên cứu sách giáo khoa mới, hỗ trợ các em đề xuất giải pháp và tài liệu Học sinh sẽ thực hiện thí nghiệm cá nhân hoặc nhóm, sau đó báo cáo và thảo luận kết quả.
Một số hình ảnh phiếu ý tưởng của từng nhóm trong dự án
“EM LÀ NHÀ KHOA HỌC TƯƠNG LAI” Bước 3: Lựa chọn giải pháp
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
Học sinh báo cáo phương án thiết kế và vận dụng kiến thức, kỹ năng để bảo vệ ý tưởng của mình Giáo viên và học sinh khác tham gia phản biện, trong khi nhóm học sinh ghi nhận các nhận xét để điều chỉnh và đề xuất phương án tối ưu cho sản phẩm Cuối tiết học, giáo viên giao nhiệm vụ cho nhóm lập kế hoạch chi tiết cho quá trình chế tạo.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Mỗi nhóm một bản thiết kế sản phẩm
- Cách thức tổ chức hoạt động:
-Nêu rõ yêu cầu HS trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế Các nhóm báo cáo bản thiết kế,
-Giáo viên điều hành, nhận xét, đánh các nhóm khác thảo luận, chất vấn giá + hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
Một số hình ảnh bản thiết kế của từng nhóm trong dự án “EM LÀ
NHÀ KHOA HỌC TƯƠNG LAI”
Bước 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
Trong hoạt động chế tạo mô hình, học sinh thực hiện theo bản thiết kế đã hoàn thiện từ bước trước Họ tiến hành thử nghiệm và đánh giá trong suốt quá trình chế tạo, đồng thời có thể điều chỉnh thiết kế ban đầu để đảm bảo tính khả thi của sản phẩm.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Một mô hình cụ thể
- Cách thức tổ chức hoạt động:
Giáo viên giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu Đại diện các nhóm lần lượt trình bày cầu và sản phẩm trình bày); về sản phẩm của nhóm mình.
Giáo viên đánh giá, kết luận, cho điểm Các nhóm khác thảo luận và nêu câu hỏi.
(dựa trên bộ tiêu chí ban đầu đặt ra đối Đại diện các nhóm tranh luận và phản với sản phẩm) và định hướng tiếp tục biện. hoàn thiện.
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
Một số hình ảnh báo cáo của từng nhóm trong dự án “EM LÀ NHÀ
UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com
Bước 5 Chia sẻ và thảo luận
HS báo cáo và thử nghiệm sản phẩm GV và HS nhận xét và nêu câu hỏi.
HS giải thích sự thành công hoặc thất bại của thiết bị và đề xuất các phương án cải tiến.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
+Bản đề xuất cải tiến sản phẩm chế tạo của nhóm.
+Hồ sơ học tập hoàn chỉnh của dự án được giao.
- Cách thức tổ chức hoạt động: GV tổ chức buổi báo cáo theo tiến trình: 1 Báo cáo trong lớp
2 Thử nghiệm sản phẩm trong lớp học hoặc trong phòng thí nghiệm
Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
Trong năm học 2020 – 2021, chúng tôi đã thực hiện dạy thực nghiệm sư phạm tại hai lớp 11A và 11D của trường THPT Như Xuân II Cả hai lớp này có điều kiện học tập tương đương và đều theo chương trình SGK Hóa học 11 Cơ bản.
- Lớp 11A (Thực Nghiệm): Tiến hành dạy theo giáo án áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
- Lớp11D (Đối Chứng): Tiến hành dạy theo giáo án truyền thống.
Trong quá trình giảng dạy, chúng tôi luôn theo dõi sát sao hoạt động học tập của học sinh Sau khi hoàn thành mỗi chương, chúng tôi tổ chức một bài kiểm tra ngắn 15 phút giống nhau để đánh giá kiến thức của các em.
Kết quả thu được như sau:
Nhiệm vụ học tập của học sinh được thiết lập trong bối cảnh thực tiễn sinh động, giúp tạo ra sự hứng thú và sôi nổi, khác hẳn với phương pháp học cũ khô khan và nhàm chán.
Trong cả quá trình học, HS hoạt động đúng nghĩa học mà chơi, chơi mà học.
Học sinh không còn bị giới hạn trong không gian lớp học truyền thống mà được trải nghiệm và sáng tạo ngoài lớp học Các em tự do khám phá kiến thức mới thông qua hoạt động nhóm và trao đổi ý tưởng với thầy cô Điều này giúp các em trở nên hòa đồng, mạnh dạn hơn, và tiếp nhận kiến thức lý thuyết một cách tự nhiên và sâu sắc Giờ học trở nên sôi nổi và hiệu quả hơn.
Trong các chủ đề STEAM, tôi luôn tích hợp các yếu tố xã hội, và qua quan sát, tôi nhận thấy rằng ý thức của học sinh về cộng đồng và môi trường sống được thể hiện rất rõ ràng.
▪ Ở lớp đối chứng: Đa số HS mang tâm lí nặng nề trong việc tiếp thu kiến thức Hầu hết các em 14
Học sinh thường hoàn thành nhiệm vụ học tập với mục tiêu điểm số, nhưng thiếu sự hứng thú và chỉ làm cho có, dẫn đến khả năng hiểu và ghi nhớ kiến thức chưa tốt Điều này khiến giờ học trở nên kém sôi nổi và hiệu quả học tập không cao.
2.4.2 Kết quả định lượng Đối với phân tích định lượng kết quả kiểm tra ,chúng tôi cho HS hai lớp đối chứng và thực nghiệm cùng làm 1 bài kiểm tra 15 phút sau khi học xong chương Sự điện li Kết quả thu được như sau:
Giỏi Khá Trung bình Yếu – Kém
Qua phân tích định lượng, kết quả học tập ở các lớp thực nghiệm luôn cao hơn so với các lớp đối chứng Cụ thể, tỷ lệ học sinh đạt điểm khá giỏi ở các lớp thực nghiệm cao hơn, trong khi tỷ lệ học sinh đạt điểm yếu, kém và trung bình thấp hơn so với các lớp đối chứng Điều này chứng tỏ rằng học sinh ở các lớp thực nghiệm hiểu bài và vận dụng kiến thức tốt hơn.
Phương pháp giáo dục STEM/STEAM, dù còn mới mẻ, đã thúc đẩy giáo viên khám phá kiến thức từ nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống Chúng tôi đang từng bước đổi mới giờ dạy theo hướng này, với những bước khởi đầu trong việc áp dụng và làm quen với các nguyên tắc cơ bản của STEM/STEAM.
