Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.

Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học cơ sở.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THU THỦY BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM CỦA GIÁO VIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THU THỦY BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM CỦA GIÁO VIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ Chuyên ngành: Lí luận PPDH mơn Vật lí Mã số: 9.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN BIÊN TS DƯƠNG XUÂN QUÝ Hà Nội – 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày … tháng … năm 2023 Tác giả Nguyễn Thị Thu Thủy ii LỜI CẢM ƠN Em xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Vật lí, Bộ mơn Lí luận phương pháp dạy học Vật lí, trường Đại học sư phạm Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập nhà trường Trong trình học tập nghiên cứu, em học tập trao đổi, chia sẻ chun mơn từ thầy, tổ mơn Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí, trường Đại học sư phạm Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn tất Thầy Cơ tận tình giảng dạy, truyền trụ, chia sẻ cho em kiến thức quý giá Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến PGS TS Nguyễn Văn Biên TS Dương Xuân Quý tận tình hướng dẫn động viên, giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu Sự hiểu biết sâu sắc khoa học kinh nghiệm thầy tiền đề, động lực để em phấn đấu học hỏi hoàn thành luận án Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo trường Đại học Phạm Văn Đồng, thầy cô giáo khoa Sư phạm Tự nhiên động viên, giúp đỡ tạo điều kiện để em học tập nghiên cứu Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới chun gia, lãnh đạo phịng giáo dục, thầy giáo trường trung học sở thành phố Quảng Ngãi, em học sinh tham gia giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè ln quan tâm, ủng hộ, động viên, khích lệ giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2023 Tác giả Nguyễn Thị Thu Thủy iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH .viii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu .3 Giả thuyết nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu: Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .4 Đóng góp mới của luận án Cấu trúc luận án Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .6 1.1 Các nghiên cứu lực dạy học tích hợp STEM 1.1.1 Nghiên cứu khái niệm giáo dục STEM dạy học tích hợp STEM 1.1.2 Nghiên cứu lực dạy học .7 1.1.3 Nghiên cứu lực dạy học tích hợp STEM 10 1.2 Các nghiên cứu bồi dưỡng giáo viên 12 1.2.1 Nghiên cứu xây dựng khóa bồi dưỡng giáo viên 12 1.2.2 Nghiên cứu hình thức, phương pháp bồi dưỡng giáo viên 13 1.2.3 Nghiên cứu đánh giá khóa bồi dưỡng 18 KẾT LUẬN CHƯƠNG 20 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM CỦA GIÁO VIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ 21 2.1 Cơ sở lí luận bồi dưỡng lực dạy học tích hợp STEM GV THCS .21 2.1.1 Giáo dục STEM .21 iv 2.1.2 Năng lực dạy học giáo viên 30 2.1.3 Cấu trúc lực dạy học tích hợp STEM 33 2.1.4 Các hình thức, phương pháp bồi dưỡng lực DHTH STEM cho giáo viên .52 2.1.5 Các nguyên tắc xây dựng khóa bồi dưỡng lực DHTH STEM cho giáo viên 59 2.1.6 Quy trình xây dựng chương trình bồi dưỡng lực dạy học tích hợp STEM .66 2.1.7 Quy trình tổ chức bồi dưỡng giáo viên nhằm phát triển lực dạy học tích hợp STEM 68 2.2 Cơ sở thực tiễn bồi dưỡng lực dạy học tích hợp STEM GV THCS 74 2.1.1 Mục đích khảo sát 74 2.2.2 Công cụ khảo sát 74 2.2.3 Kết khảo sát 74 KẾT LUẬN CHƯƠNG 83 Chương THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM CHO GIÁO VIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ .85 3.1 Mục tiêu bồi dưỡng 85 3.2 Nội dung chương trình bồi dưỡng lực DHTH STEM cho GV 86 3.2.1 Cấu trúc chương trình bồi dưỡng 86 3.2.2 Các phương tiện hỗ trợ khóa bồi dưỡng .88 3.3 Phương pháp tổ chức khóa bồi dưỡng lực DHTH STEM cho GV 93 3.3.1 Phương pháp chung 94 3.3.2 Kế hoạch tổ chức bồi dưỡng 94 3.4 Phương pháp đánh giá khóa bồi dưỡng lực DHTH STEM cho GV .95 3.4.1 Mục tiêu đánh giá 95 3.4.2 Hình thức đánh giá 95 3.4.3 Phương pháp đánh giá, thu thập xử lí số liệu 96 3.4.4 Thiết kế công cụ kiểm tra, đánh giá 96 KẾT LUẬN CHƯƠNG 108 v CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 109 4.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm .109 4.2 Đối tượng nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 109 4.2.1 Đối tượng, địa bàn thực nghiệm sư phạm 109 4.2.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 110 4.3.3 Thực nghiệm sư phạm thăm dò 110 4.4 Thực nghiệm sư phạm vòng 111 4.4.1 Tiến trinh thực nghiệm sư phạm vòng 111 4.4.2 Phân tích kết thực nghiệm vòng 113 4.4.3 Kết luận trình thực nghiệm sư phạm vòng định hướng điều chỉnh thực nghiệm sư phạm vòng 125 4.5 Kết thực nghiệm sư phạm vòng 127 4.5.1 Tiến trình thực nghiệm sư phạm vòng 127 4.5.2 Phân tích định tính kết thực nghiệm sư phạm vòng 128 4.5.3 Phân tích định lượng kết TN vịng thứ hai 131 4.5.4 Kết phản hồi GV HS sau khóa BD 144 4.5.6 Kết luận thực nghiệm sư phạm vòng 147 KẾT LUẬN CHƯƠNG 148 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .149 Kết luận .149 Khuyến nghị 150 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO 152 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Đọc là BD Bồi dưỡng BH Bài học CBQL Cán quản lí CSHV Chỉ số hành vi CĐ Chủ đề CNTT Công nghệ thông tin CT Chương trình DH Dạy học DHKH Dạy học kết hợp DHTH Dạy học tích hợp DHVM Dạy học vi mô ĐG Đánh giá ĐT Đào tạo GD Giáo dục GV Giáo viên GTTB Giá trị trung bình HĐ Hoạt động HS Học sinh KH Khoa học KT Kiến thức KHDH Kế hoạch dạy học NC Nghiên cứu NCBH Nghiên cứu học NCKH Nghiên cứu khoa học NL Năng lực PT Phổ thông PP Phương pháp THCS Trung học sở TNSP Thực nghiệm sư phạm DANH MỤC BẢNG vii Bảng 1.1 Các quan điểm cấu trúc NLDH nhà NC giới Bảng 1.2 Các quan điểm cấu trúc NLDH nhà NC Việt Nam Bảng 1.3 Các quan điểm cấu trúc NL DHTH STEM 10 Bảng 2.1 Bảng giải thích thuật ngữ liên quan đến STEM .22 Bảng 2.2 Phiếu học tập HĐ 1_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi” 27 Bảng 2.3 Phiếu ĐG thiết kế_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi” 27 Bảng 2.4 Phiếu ĐG sản phẩm_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi” .28 Bảng 2.5 Các đặc trưng DHTH STEM 34 Bảng 2.6 Cấu trúc NL DHTH STEM dành cho GV Trung học sở 38 Bảng 2.7 Mô tả biểu CSHV 40 Bảng 2.8 Mơ tả tiêu chí chất lượng CSHV 44 Bảng 3.1 Các CSHV thuộc cấu trúc NL DHTH STEM tập trung BD 85 Bảng 3.2 Hướng dẫn sử dụng tài liệu BD GV GD STEM 91 Bảng 3.3 Mối liên hệ nguyên tắc BD & CSHV cần BD với HĐBD công cụ thu thập & ĐG 97 Bảng 3.4 Mẫu phiếu ĐG kế hoạch DH CĐ STEM 99 Bảng 3.5 Mẫu phiếu ĐG dạy CĐ/ BH STEM 101 Bảng 3.6 Bảng rubric ĐG số CSHV cần tập trung BD 104 Bảng 4.1 So sánh KHDH CĐ/ BH STEM nhóm trước sau tác động 117 Bảng 4.2 Bảng rubric đánh giá số hành vi NT1.1 133 Bảng 4.3 Bảng rubric đánh giá số hành vi NT1.2 133 Bảng 4.4 Bảng rubric đánh giá số hành vi NT1.3 134 Bảng 4.5 Bảng rubric đánh giá số hành vi NT1.4 134 Bảng 4.6 Các giá trị thống kê tự ĐG NL DHTH STEM GV 144 viii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Các bước xây dựng CĐ/ BH STEM 24 Hình 2.2 Tiến trình DH CĐ/ BH STEM 25 Hình 2.3 Thí nghiệm 1_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi” 26 Hình 2.4 Bản thiết kế_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi” .29 Hình 2.5 Các bước xây dựng cấu trúc NL .31 Hình 2.6 Quy trình xây dựng khung NL DHTH STEM 35 Hình 2.7 Các bước xây dựng CTBD GV 66 Hình 2.8 Quy trình xây dựng CT BD .67 Hình 2.9 Sơ đồ cấu trúc quy trình tổ chức BD GV NL DHTH STEM .69 Hình 2.10 Quy trình tổ chức BD giai đoạn 71 Hình 2.11 Quy trình tổ chức BD giai đoạn 73 Hình 2.12 Các đồ thị thể thông tin đối tượng khảo sát .75 Hình 2.13 Đồ thị biểu diễn số lượng GV tìm hiểu lĩnh vực liên quan đến STEM 76 Hình 2.14 Đồ thị biểu diễn mức độ sử dụng kênh thông tin soạn giáo án GV .76 Hình 2.15 Đồ thị biểu diễn số lượng GV kết hợp mơn học khác DH 77 Hình 2.16 Đồ thị biểu diễn mức độ gắn lí thuyết với thực tiễn giải vấn đề thực tiễn DH 77 Hình 2.17 Đồ thị biểu diễn mức độ sử dụng PPDH khác DH 78 Hình 2.18 Đồ thị biểu diễn tỉ lệ tham gia TH GD STEM mức độ DH CĐ STEM 79 Hình 2.19 Đồ thị biểu diễn mức độ cần thiết số vấn đề thuộc hợp phần NL nhận thức DHTH STEM 79 Hình 2.20 Đồ thị biểu diễn mức độ cần thiết số vấn đề thuộc hợp phần NL thiết kế KHDH CĐ STEM 80 Hình 2.21 Đồ thị biểu diễn mức độ cần thiết số vấn đề thuộc hợp phần NL thực KHDH CĐ STEM .80 Hình 2.22 Đồ thị biểu diễn mức độ cần thiết số vấn đề thuộc hợp phần NL ĐG điều chỉnh KHDH CĐ STEM .81 ... trúc lực dạy học tích hợp STEM giáo viên trung học sở + Tiến hành thực nghiệm tỉnh Quảng Ngãi + Bồi dưỡng giáo viên lực dạy học tích hợp STEM, đánh giá lực dạy học tích hợp STEM giáo viên - Phương... trúc lực dạy học tích hợp STEM, từ xây dựng chương trình bồi dưỡng giáo viên theo hình thức dạy học kết hợp để thực trình bồi dưỡng nhằm phát triển lực dạy học tích hợp STEM giáo viên trung học sở.. . tiễn xu giáo dục STEM + Điều tra thực trạng về lực dạy học tích hợp STEM của giáo viên trung học sở nước ta + Khảo sát nhu cầu bồi dưỡng lực dạy học tích hợp STEM giáo viên trung học sở +