Ly hla vận dụng giáo dục stem vào việc hướng dẫn học sinh thpt nghiên cứu khkt

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Hội đồng thẩm định sáng kiến Sở GD&ĐT Ninh Bình Chúng tơi gồm: TT Họ tên Ngày, tháng, năm sinh Nơi công tác Chức vụ Trình độ chun mơn Trường THPT Giáo Cử nhân Hoa Lư A viên ĐHSP vật lý Giang Thị Hồng Trường THPT Cử nhân 08/10/1976 TTCM Hà Hoa Lư A ĐHSP vật lý Trường THPT Giáo Thạc sĩ Dương Thuỳ Linh 17/08/1987 Hoa Lư A viên ĐHSP vật lý Trường THPT Giáo Cử nhân Trần Thị Hồng 30/06/1981 Hoa Lư A viên ĐHSP vật lý Trường THPT Giáo Cử nhân Phạm Thị Thoa 13/08/1978 Hoa Lư A viên ĐHSP vật lý Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh THPT nghiên cứu KHKT Nguyễn Mạnh Tú 04/05/1982 Tỷ lệ (%) đóng góp vào việc tạo sáng kiến 30 25 15 15 15 I Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng Vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh THPT nghiên cứu KHKT Lĩnh vực áp dụng: Nghiên cứu khoa học, sáng tạo kỹ thuật trường THCS THPT II Nội dung Trong năm gần đây, việc đổi dạy học nói chung dạy học trường THPT nói riêng thu hút nhiều quan tâm xã hội Việc đổi thực đồng mặt nội dung, chương trình sách giáo khoa, phương pháp, phương tiện dạy học…Đặc biệt, đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực hố hoạt động học sinh đề cao STEM hay giáo dục STEM là từ khóa tìm kiếm phổ biến năm trở lại bắt nguồn từ Mỹ sau cải cách giáo dục tạo tiền đề cho đường phát triển tương lai bền vững ngành giáo dục Ở học sinh, sinh viên học theo phương pháp giáo dục STEM có ưu bật: Kiến thức khoa học, kỹ thuật, cơng nghệ tốn học vững vàng hơn, khả sáng tạo, tư logic, hiệu suất học tập làm việc vượt trội, có hội phát triển kỹ mềm tồn diện khơng gây cảm giác nặng nề, tải học sinh, sinh viên Đến giáo dục STEM đóng vai trò thu hẹp khoảng cách lý thuyết thực hành Đứng thành tựu to lớn mà giáo dục STEM mang lại Mỹ quốc gia giới bắt đầu tìm hiểu phát triển, Việt Nam khơng ngoại lệ Chỉ có điểm khác biệt từ đầu STEM du nhập vào Việt Nam bắt nguồn từ cải cách giáo dục, nghiên cứu khoa học giáo dục hay sách vĩ mơ nguồn nhân lực khác mà bắt nguồn từ thi Robot dành cho học sinh cấp từ cấp tiểu học THPT Đó tiền thân “cuộc thi KHKT cấp quốc gia” dành cho học sinh trung học mà Bộ giáo dục tổ chức Cuộc thi trở thành sân chơi bổ ích để em học sinh (đặc biệt hs THPT) toàn tỉnh thoả sức sáng tạo tiếp thu công nghệ mới, định hướng nghề nghiệp tương lai Nhận thấy phù hợp mục tiêu giáo dục STEM việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT nhà trường, nhóm chúng tơi nghiên cứu, áp dụng thử nghiệm vào công tác hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT đạt hiệu khả quan Với đề tài “Vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh Trung học phổ thông nghiên cứu KHKT”, hi vọng mang lại cho thân, đồng nghiệp em học sinh tài liệu nghiên cứu, học tập bổ ích mở cho em phương pháp tiếp cận việc nghiên cứu khoa học, đáp ứng theo xu hướng đổi giáo dục Giải pháp cũ thường làm: - Chi tiết giải pháp cũ: * Về phía nhà trường: Trước đây, việc tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học thực thông qua cách thức sau: - Động viên cán bộ, giáo viên tích cực tự học, tự nghiên cứu để nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ, đặc biệt khả ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy nhằm đáp ứng yêu cầu đổi bản, toàn diện hệ thống giáo dục đào tạo - Phát động phong trào nghiên cứu khoa học, sáng tạo kỹ thuật nhận thông báo thi Bộ Giáo dục đào tạo, Sở giáo dục – đào tạo tổ chức - Thông báo Thể lệ thi Khoa học kỹ thuật Sáng tạo trẻ tới giáo viên, học sinh - Tổ chức thi Khoa học kỹ thuật Sáng tạo trẻ cấp trường Từ đó, lựa chọn sản phẩm chất lượng tham gia thi cấp cao * Về phía giáo viên: Tiến hành học tập nghiên cứu khoa học, hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học, sáng tạo kỹ thuật thường niên theo đạo cấp yêu cầu công việc liên quan tới chun mơn * Về phía học sinh: Tham gia hoạt động nghiên cứu khoa học, sáng tạo kỹ thuật giáo viên giao nhiệm vụ - Ưu điểm, nhược điểm giải pháp cũ tồn cần khắc phục: * Ưu điểm: Về bản, đáp ứng yêu cầu dạy học, hưởng ứng thi Công tác chuyên môn giáo viên tương đối tốt Chất lượng giáo dục đào tạo nhà trường ổn định * Nhược điểm:  Giáo viên quen với phương pháp giảng dạy cũ: truyền đạt kiến thức chiều Tất tài liệu thường thày tự tìm, lên ý tưởng làm phần lớn  Học sinh chưa có tính chủ động, phụ thuộc phần lớn vào hướng dẫn giáo viên Do em không hiểu nghĩa thi nên khơng có động lực tìm hiểu cách tiến hành tính ứng dụng sản phẩm dự định chế tạo  Học sinh chưa biết kết hợp kiến thức môn học để áp dụng vào việc nghiên cứu, chế tạo sản phẩm Giáo viên phân cơng nhiệm vụ cho học sinh, em thường tự tìm hiểu, thực u cầu theo tài liệu thày giao, có trao đổi ý tưởng hoạt động nhóm Chính nguyên nhân mà trước thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học thi Sáng tạo trẻ, thường giáo viên học sinh thiếu ý tưởng, thiếu đầu tư cho dự án (về vật chất tinh thần) nên chất lượng dự án khoa học đạt chưa cao, chí có năm học, nhà trường khơng có sản phẩm dự thi có sản phẩm dự thi chất lượng thấp Đối với em học sinh, tham gia thụ động nên sau thi, em thường không thu nhiều kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm phát triển lực thân  Giải pháp cải tiến: 2.1 Mô tả chất giải pháp mới: a Đặc điểm giáo dục STEM phù hợp với việc nghiên cứu KHKT: Có đặc điểm quan trọng giáo dục STEM: - Cách tiếp cận liên ngành Khi “ Vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT”, giáo viên yêu cầu học sinh chủ động kết hợp kiến thức nhiều môn học như: vật lý, tin học, hố học, sinh học, cơng nghệ, tốn học… vào việc nghiên cứu chế tạo sản phẩm KHKT mà em lựa chọn tham dự thi Đây phương pháp giáo dục liên môn mà ngành giáo dục hướng tới đào tạo học sinh - Lồng ghép kiến thức lý thuyết với học mang tính thực hành giới thực Các đề tài thi KHKT yêu cầu học sinh hướng đến thực hành, vận dụng kiến thức để sáng tạo sản phẩm khoa học công nghệ mới, giải vấn đề sống - Kết nối đến tổ chức tồn cầu Cuộc thi KHKT cấp THPT ln địi hỏi học sinh có móng giáo dục khoa học, công nghệ Việc hướng tới sản phẩm cơng nghệ cụ thể, có tính ứng dụng khiến giáo viên học sinh phải liên tục tìm tịi tài liệu cập nhật ứng dụng không nước mà cịn nước ngồi cách hệ thống, tiếp cận xu hướng KH-CN giới b Chủ đề giáo dục STEM: *Tiêu chí chủ đề giáo dục STEM: - Chủ đề STEM hướng tới giải vấn đề giới thực: Việc thiết lập ý tưởng sản phẩm thi KHKT em học sinh phải hướng đến giải vấn đề tình xã hội, kinh tế, mơi trường cộng đồng địa phương tồn cầu, qua phát triển lực chuyên môn liên quan - Chủ đề STEM định hướng thực hành: Khi “Vận dụng giáo dục STEM để hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT”, giáo viên định hướng học sinh thực hành nhiều để đảm bảo hình thành phát triển lực cho HS - Chủ đề STEM làm việc nhóm HS: Với cách học này, GV khơng cịn người truyền đạt kiến thức mà người hướng dẫn để HS tự xây dựng kiến thức cho * Xu tất yếu dạy học STEM thời gian tới: Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 định hướng phát triển phẩm chất lực học sinh, mục tiêu chương trình nhằm để trả lời cho câu hỏi: Học xong chương trình học sinh làm gì? Chính mà cần phải đổi phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển phẩm chất lực học sinh Việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu, tham gia thi KHKT Sở giáo dục Bộ giáo dục tổ chức hàng năm khởi đầu cho cải cách giáo dục, nghiên cứu khoa học giáo dục Các phương pháp hình thức dạy học cần phải gắn liền với nội dung học vấn đề thực tiễn giáo viên tổ chức hoạt động cách chủ động, việc vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT theo cần thiết thời điểm 2.2 Tính mới, tính sáng tạo giải pháp: Sáng kiến “Vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh THPT nghiên cứu KHKT” có nhiều ưu điểm bật so với phương pháp cũ áp dụng năm trước - Khẳng định hiệu việc thực qui trình nghiên cứu KHKT theo hướng đổi giáo dục: lấy học sinh làm trung tâm, phát huy tính tích cực hoạt động học tập nghiên cứu KHKT học sinh - Tạo hội cho đội ngũ nhà giáo xuất sắc phát huy tinh thần trách nhiệm, lịng u nghề, u khoa học, đóng góp cho nghiệp giáo dục, yếu tố định thành công hoạt động nghiên cứu khoa học - Đào tạo học sinh có nhiệt huyết, nghị lực đam mê khoa học, chinh phục đỉnh cao sáng tạo; cho em nhận thấy khả thân chủ động, nỗ lực không ngừng Các hoạt động nghiên cứu KHKT vận dụng STEM biến học sinh để trở thành nhà khoa học, kỹ sư mà chuẩn bị cho hệ cơng dân tồn cầu với tư sáng tạo - Tạo trì nhóm học sinh nghiên cứu khoa học nhà trường để em hỗ trợ lẫn nhau, tiếp thêm lửa đam mê, phổ biến kinh nghiệm cho hệ sau qua thi KHKT cấp trường, tỉnh, quốc gia - Nêu bật cách thức tổ chức phong trào nghiên cứu khoa học kĩ thuật sở phát huy kiến thức nhiều môn học, sức mạnh tổng hợp cán bộ, giáo viên học sinh hoạt động sáng tạo - Sáng kiến chứng minh nhà trường có khả tiến hành có hiệu cơng tác nghiên cứu khoa học phát huy tính chủ động, tích cực tinh thần trách nhiệm lực lượng nhà trường (cán bộ, giáo viên, học sinh, phụ huynh) 2.3 Vận dụng phương pháp dạy học STEM vào công tác hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT trường trung học phổ thơng Vì cần “Vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh THPT nghiên cứu KHKT”? Ở cấp trung học sở trung học phổ thông, kiến thức thuộc mơn vật lý, hóa học, sinh học, cơng nghệ, tốn học …thuộc STEM mơn khoa học tự nhiên Tuy nhiên, để hướng dẫn học sinh THPT nghiên cứu KHKT, chúng tơi áp dụng STEM mở  rộng Đây loại hình STEM có những phần kiến thức nằm ngồi chương trình và sách giáo khoa Những kiến thức đó người học phải tự tìm hiểu và nghiên cứu. Sản phẩm STEM của loại  hình này thường có mức độ phức tạp cao Đối với giáo viên: Ứng dụng STEM việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT dạy học môn học khác, giáo viên đóng vai trị người tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động học sinh Đối với học sinh: Tích cực, chủ động nghiên cứu sản phẩm mà em dự định thực vận dụng triệt để kiến thức học, kết hợp với tham khảo nhiều nguồn tài liệu nước để lập kế hoạch, lên phương án hoàn thiện sản phẩm dự thi theo yêu cầu thời hạn Nghiên cứu khoa học hoạt động mẻ, khó khăn phức tạp học sinh trung học Để đạt thành tựu đáng kể công tác nghiên cứu khoa học năm qua, nghiên cứu, vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh theo bước sau: Quy trình xây dựng chủ đề STEM cho học sinh nghiên cứu KHKT Bước 1: Lựa chọn sản phẩm dự định chế tạo Căn vào lĩnh vực thi KHKT cấp quốc gia lên kế hoạch từ đầu năm nhu cầu cấp thiết đời sống thực tế để giáo viên học sinh thảo luận, lựa chọn sản phẩm khoa học dự định chế tạo Chúng thường nghiên cứu kĩ văn thi Sở giáo dục Ninh Bình, Bộ giáo dục đào tạo, kết hợp với vấn đề mang tính thời năm để đặt câu hỏi: - Mục tiêu chế tạo sản phẩm gì? (có thể để rèn luyện cho em phương pháp nghiên cứu khoa học; hiểu mối liên hệ môn khoa học áp dụng vào khoa học, công nghệ để tham dự thi KHKT cấp trường, cấp tỉnh, cấp quốc gia) - Vấn đề cấp thiết gì? - Sản phẩm dự định chế tạo thuộc lĩnh vực gì? - Giải pháp khả thi để hoàn thiện sản phẩm thời gian cho phép? Bước 2: Xác định vấn đề, lên kế hoạch chế tạo sản phẩm: Sau có mục tiêu rõ ràng chọn ý tưởng để chế tạo sản phẩm, giáo viên cần xác định vấn đề cần giải để giao cho học sinh thực hiện, cho giải vấn đề học sinh phải học kiến thức, kĩ cần dạy chương trình môn học lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) vận dụng kiến thức, kỹ biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng học Nhiệm vụ giao cho học sinh thực học là: Thiết kế, chế tạo thiết bị đóng/ ngắt đèn tự động; robot điều khiển từ xa; điều khiển thiết bị điện cử chỉ… để em làm quen với công nghệ, qui trình việc nghiên cứu khoa học, hoạt động nhóm; sáng tạo dựa vào kế hoạch cá nhân, nhóm để tự thực hố ý tưởng đơn giản Trong trình này, việc thử nghiệm chế tạo trước nguyên mẫu hỗ trợ tốt trình học sinh nghiên cứu, chế tạo sản phẩm tham dự thi KHKT cấp tỉnh, cấp quốc gia Qua q trình xây dựng, giáo viên hình dung khó khăn học sinh gặp phải, hội vận dụng kiến thức để giải vấn đề xác định đắn tiêu chí sản phẩm bước Bước 3: Xây dựng tiêu chí thiết bị/giải pháp giải vấn đề Sau xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, giáo viên học sinh cần xác định rõ tiêu chí giải pháp/sản phẩm Ví dụ: Sản phẩm thống lựa chọn để chế tạo có phần: phần khí thiết kế nào? Phần tin học sử dụng ngơn ngữ lập trình để kết nối? học sinh cần chuẩn bị nguồn tài liệu trong- ngồi nhà trường? Những tiêu chí quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm Các tiêu chí phải hướng tới việc định hướng trình học tập vận dụng kiến thức học sinh không nên tập trung đánh giá sản phẩm vật chất Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động nghiên cứu KHKT cho học sinh Với sản phẩm KHKT cần tích hợp kỹ vận dụng kiến thức khoa học vào giải vấn đề mang tính kỹ thuật công nghệ, thông thường giáo viên soạn học dựa quy trình thiết kế kỹ thuật - Quy trình việc học sinh nêu vấn đề, sau đề xuất giải pháp dựa trí tưởng tượng kiến thức học - Tiếp theo học sinh phải xây dựng kế hoạch để triển khai ý tưởng - Sau có kế hoạch chi tiết, học sinh bắt tay vào việc thực ý tưởng với việc vận dụng rèn luyện kỹ thực hành, thiết kế - Sản phẩm tạo kiểm tra đánh giá Nếu phát cố chưa hồn thiện, học sinh điều chỉnh gia cố lại - Cuối cùng, học sinh có hội chia sẻ thành với bạn bè cộng đồng Dựa phản hồi cộng đồng, vấn đề lại nảy sinh quy trình lại tiếp tục lặp lại Việc dạy học theo quy trình thiết kế kỹ thuật khơng giúp học sinh thực hành kỹ giống kỹ sư thực thụ phận làm nghiên cứu phát triển sản phẩm, mà quan trọng giúp cho em cảm thấy tự tin vào thân tự giải vấn đề thay trơng chờ vào giải pháp có sẵn từ thày   2.4 Kết việc “ Vận dụng giáo dục STEM vào hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT” trường THPT Hoa Lư A: a Ưu - nhược điểm: *Ưu điểm: Khi “Vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT” trường THPT Hoa Lư A, chúng tơi nhận thấy phương pháp có số ưu điểm hẳn so với phương pháp cũ áp dụng: - Học sinh tiếp thu kiến thức khó cách tự nhiên, chủ động thoải mái, không nặng kiến thức hàn lâm bó buộc trước - Nâng cao kĩ thực hành, hoạt động nhóm cho học sinh, rèn luyện tính chủ động, kiên trì, bền bỉ cơng việc - Học sinh biết cách áp dụng kiến thức vào thực tế sống; em tư duy, giải vấn đề dựa sở khoa học chặt chẽ có tính ứng dụng thực tế cao - Khơi dậy niềm đam mê khám phá tri thức học sinh, giúp em có định hướng rõ nghề nghiệp tương lai - Giúp thày cô hướng dẫn có nhiều thời gian nghiên cứu, nâng cao chun mơn, tìm hiểu kĩ sản phẩm mục tiêu; đánh giá xác lựa chọn học sinh có chất lượng tham gia kì thi KHKT Bên cạnh đó, việc thành lập tổ chức tốt hoạt động câu lạc STEM nhà trường tiền đề để phát triển hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật triển khai dự án nghiên cứu khuôn khổ thi khoa học kỹ thuật tỉnh Ninh Bình quốc gia, tạo hội để em thấy phù hợp lực, sở thích, giá trị thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM *Hạn chế: - Vận dụng giáo dục STEM việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT khơng mang tính đại trà mà dành cho học sinh có lực, sở thích hứng thú với hoạt động tìm tịi, khám phá khoa học kỹ thuật giải vấn đề thực tiễn - Việc trang bị kiến thức, hướng dẫn học sinh hình thành kĩ nghiên cứu KHKT, chủ động nắm bắt kiến thức, tích cực hiệu hoạt động nhóm… thường nhiều thời gian phương pháp cũ Do giáo viên cần có kế hoạch thành lập nhóm học sinh có lực, hướng dẫn từ trước để kịp thời gian tham dự thi KHKT - Các hoạt động nghiên cứu KHKT theo STEM thường phải đầu tư nhiều sở vật chất cần có lộ trình Hoạt động nhóm học sinh cần trang thiết bị để em tự tập dượt, tìm tịi làm quen với sáng tạo KHKT - “Vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT” địi hỏi lịng kiên trì, nhiệt huyết, đam mê …với khoa học, công nghệ giáo viên học sinh Vì trình áp dụng phương pháp mới, bố trí thời gian khơng hợp lý, chuẩn bị kiến thức, tài liệu chưa kịp thời… khiến thày trị chán nản, bỏ chưa hoàn thành mục tiêu b Đánh giá kết đạt vận dụng giáo dục STEM việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT: - Đối với giáo viên: Khi vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT, nhận thấy thày cô cần huy động kiến thức nhiều môn học khoa học, kĩ thuật, toán học tin học Giáo viên học hỏi tham vấn ý kiến chuyên môn môn liên quan Qua lần soạn kiến thức thày cô không nâng lên mà kĩ rèn luyện, kĩ sử dụng thí nghiệm thực hành, kĩ tổ chức quản lí học sinh bên ngồi lớp học đặc biệt kĩ ứng dụng công nghệ thông tin - Đối với học sinh: Việc nghiên cứu KHKT giáo dục STEM giúp em hiểu rõ chất vấn đề, thấy vật tượng giới ln có mối liên hệ biện chứng với Đồng thời em rèn luyện tính tự học, tự giác cao, lực làm việc nhóm, lực giải vấn đề bối cảnh thực tế c Kết khảo sát: Qua quan sát việc vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT trường THPT nói chung cịn hạn chế Đối với trường THPT Hoa Lư A, vận dụng phương pháp nhiều năm thu kết tương đối khả quan so với giai đoạn trước, chưa áp dụng STEM Để tìm hiểu thực trạng việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT, tiến hành khảo sát so sánh kết thi KHKT trường số năm gần Kết khảo sát năm học 2020 – 2021 (Sau áp dụng sáng kiến) HỨNG THÚ CỦA HS VỚI NGHIÊN CỨU KHKT NĂM HỌC 2020 - 2021 5% 10% 45% 40% Rất thích Bình thường Thích Khơng thích Kết so sánh hiệu việc vận dụng STEM vào hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT năm gần (Chúng lựa chọn thiết kế: Kiểm tra trước sau tác động với nhóm tương đương): HỨNG THÚ CỦA HỌC SINH VỚI HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHKT 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 37% 17% 42% 45% 25% 5% Năm học 2015-2016 Năm học 2016-2017 Năm học 2017-2018 Năm học 2018-2019 Năm học 2019-2020 Năm học 2020-2021 Từ kết trên, nhận thấy năm học trước, đa số học sinh tiến hành hoạt động học tập theo kiểu thụ động, tham dự cho đủ số lượng tiêu qui định thi KHKT Sở giáo dục Bộ giáo dục tổ chức Học sinh chưa chủ động tìm tịi vấn đề gắn liền với thực tiễn Với việc nghiên cứu KHKT nhà trường, em quan tâm Sau áp dụng sáng kiến, số lượng học sinh quan tâm đến vấn đề KHKT tăng lên rõ rệt Việc vận dụng STEM vào việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT khích lệ, động viên em tìm niềm đam mê với KH-CN Các em chủ động xin tham gia vào câu lạc nghiên cứu KHKT trường, trao đổi kinh nghiệm hệ học sinh, tìm hiểu, chế tạo sản phẩm để làm quen với sáng tạo khoa học Thành tích nhà trường thi KHKT nâng lên năm Kết thi tạo hội cho nhiều học sinh xét tuyển thẳng vào trường đại học – học viện Top đầu nước Để tìm hiểu thực trạng hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT theo STEM, tiến hành khảo sát 15 giáo viên thuộc môn liên quan: Vật lý, cơng nghệ, tin học, tốn học trường THPT Hoa Lư A (Nội dung phiếu khảo sát phụ lục 4) Kết khảo sát mối quan tâm STEM hoạt động nghiên cứu KHKT giáo viên STT Mức độ quan tâm Ý kiến Số lượng Tỉ lệ % Không quan tâm 6,7% Mới nghe nói đến 13,3% Rất muốn tìm hiểu 40% Đang tìm hiểu 20% Đang nghiên cứu 13,3% Đang áp dụng STEM hướng dẫn hs 6,7% nghiên cứu KHKT Từ kết khảo sát với giáo viên tham gia cho thấy 80% giáo viên có biết giáo dục STEM, 40% giáo viên hỏi muốn tìm hiểu STEM Hầu hết hiểu biết giáo viên giáo dục STEM qua trình tự tìm hiểu, nghiên cứu thân qua lớp tập huấn, báo cáo chuyên đề từ chương trình bắt buộc nhà trường Với hoạt động hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT có 20% thày nghiên cứu áp dụng c Những thuận lợi khó khăn vận dụng giáo dục STEM vào việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT: * Thuận lợi: - Trong thời đại công nghệ 4.0, phương tiện thông tin thuận tiện nên việc học sinh trao đổi thông tin với trao đổi với giáo viên dễ dàng Vì đưa mơ hình dạy học STEM dễ dàng lan truyền nhiều nơi - Thời gian gần đây, ưu tiên, khuyến khích việc xét tuyển vào đại học nên ban giám hiệu trường THPT tỉnh có nhiều sách động viên, khuyến khích giáo viên học sinh tham gia nghiên cứu từ sớm với kế hoạch cụ thể; học sinh hào hứng với thi KHKT - Khi triển khai việc nghiên cứu KHKT theo định hướng STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học tập, làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, từ kết nối trường học với cộng đồng hướng nghiệp, phân luồng tốt cho học sinh - Việc tổ chức tốt hoạt động sáng tạo KHKT tiền đề triển khai dự án nghiên cứu khuôn khổ thi KHKT cấp quốc gia dành cho học sinh trung học tổ chức thường niên * Khó khăn: - Giáo viên chưa xây dựng hệ thống tiêu chuẩn hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT theo phương pháp nên việc triển khai giáo dục STEM chưa đạt hiệu cao - Ở số trường, giáo viên học sinh ngại đổi tư phương pháp học tập STEM phương pháp tích hợp nên số giáo viên, đặc biệt giáo viên lớn tuổi gặp khó khăn việc nắm rõ phương pháp cách thức tổ chức giảng dạy mức độ liên môn định - Việc vận dụng giáo dục STEM vào nghiên cứu KHKT địi hỏi trình độ, đam mê, kiên trì… với khoa học cơng nghệ nhiều thời gian cơng sức giáo viên học sinh - Cơ sở vật chất số trường chưa đáp ứng hoạt động nghiên cứu KHKT giáo dục STEM Đặc biệt việc triển khai hệ thống không gian trải nghiệm khoa học cơng nghệ nhà trường chưa đảm bảo, giáo dục STEM chưa kết nối với hoạt động dạy học, giáo dục triển khai sở giáo dục phổ thông cách đồng bộ, hiệu đạt chưa cao III Hiệu kinh tế, xã hội dự kiến đạt - Hiệu kinh tế: + Tạo hệ học sinh động, sáng tạo, đáp ứng tốt nhu cầu công việc tương lai + Kế thừa đổi cách dạy môn dạy khoa học tự nhiên +Thay đổi cách đánh giá người học theo xu Trong môi trường giáo dục cấp THPT, việc vận dụng sáng kiến tạo nhóm học sinh có lực, nhân tố tham gia thi KHKT cấp tỉnh, cấp quốc gia, giảm thiểu tối đa đầu tư vơ ích giai đoạn trước Với việc định hướng rõ ràng thầy cô giai đoạn thực hiện, hoạt động học sinh có mục tiêu cụ thể, tránh đầu tư nhỏ lẻ, lãng phí - Hiệu xã hội: Thông qua cách tiếp cận giáo dục STEM, học sinh tạo hội khuyến khích sáng tạo dựa sở thích riêng thân, em tự tin trình tìm hiểu sản phẩm khoa học làm việc nhóm Từ việc áp dụng sáng kiến vào việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT trường, nhận thấy ý giống nhau, “sự đa dạng chìa khóa sáng tạo” Chính thầy người sáng tạo cách dạy học hàng ngày để truyền cảm hứng sáng tạo đến cho em học sinh Vận dụng giáo dục STEM việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT tạo liên kết môn học, đa dạng môi trường học tập liên kết, giao lưu kiến thức trường trung học tồn tỉnh, tồn quốc thơng qua thi KHKT hàng năm Điều giúp em học sinh có hội đa dạng mơi trường học tập, chia sẻ nguồn tài nguyên học tập xây dựng chiến lược lựa chọn ngành nghề tương lai   Qua nhiều năm đào tạo học sinh nghiên cứu KHKT tham dự thi KHKT, nhận thấy hội nghề nghiệp lĩnh vực STEM phát triển với tốc độ cao nghề nghiệp khác với thu nhập cao mức thu nhập trung bình Đó cơng việc “rất lạ” cơng việc quen thuộc mở rộng với STEM, tất có vai trị quan trọng việc phát triển kinh tế xã hội IV Điều kiện khả áp dụng Chúng cho “Vận dụng giáo dục STEM hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT” xu hướng đắn để áp dụng vào trường THPT Với phương pháp hướng dẫn này, tính sáng tạo, chủ động học sinh phát huy tối đa, từ tạo nguồn nhân lực chất lượng để trường lựa chọn tham gia thi KHKT hàng năm Tuy nhiên, để áp dụng thành công sáng kiến, cần chuẩn bị tốt yếu tố sau: - STEM phương pháp tích hợp nên chắn giáo viên giảng dạy đòi hỏi phải nắm rõ phương pháp cách thức tổ chức giảng dạy có trình độ liên mơn định - Các thày cần có tính kiên trì, đam mê nghiên cứu khoa học công nghệ nhiệt huyết với công việc để “truyền lửa” đến học sinh - Lựa chọn học sinh có lực, nhiệt tình, có kĩ làm việc nhóm để thúc đẩy các nhu cầu giao tiếp, chia sẻ ý tưởng và phát triển giải pháp - Do đặc thù việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT địi hỏi cần có đủ điều kiện đồ dùng học tập, trang thiết bị, phòng học… Vì để kế hoạch dạy tiến hành cần quan tâm, tạo điều kiện ban giám hiệu nhà trường, bậc phụ huynh học sinh đặc biệt việc đầu tư sở vật chất, trang thiết bị cho phịng học mơn - Danh sách người tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu: Họ tên Ngày, tháng, năm sinh Nguyễn Mạnh Tú 04/05/1982 Giang Thị Hồng Hà 08/10/1976 TT Dương Thuỳ Linh 17/08/1987 Trần Thị Hồng 30/06/1981 Phạm Thị Thoa 13/08/1978 Nơi công tác Trường THPT Hoa Lư A Trường THPT Hoa Lư A Trường THPT Hoa Lư A Trường THPT Hoa Lư A Trường THPT Hoa Lư A 10 Chức vụ Trình độ chuyên môn Giáo viên Cử nhân ĐHSP vật lý Cử nhân ĐHSP vật lý Thạc sĩ ĐHSP vật lý Cử nhân ĐHSP vật lý Cử nhân ĐHSP vật lý TTCM Giáo viên Giáo viên Giáo viên Tỷ lệ (%) đóng góp vào việc tạo sáng kiến 30 25 15 15 15 HƯỚNG DẪN TÌM HIỂU KIẾN THỨC NỀN (Thực nhà) cắt Nhiệm vụ: Nghiên cứu kiến thức liên quan về:  Cấu tạo nguyên tắc hoạt động đèn giao thông điểm giao cắt;  Tìm hiểu luật an tồn giao thơng điểm giao;  Tìm hiểu biện pháp để cảnh báo giám sát an tồn giao thơng điểm giao  Biểu thức định luật Ôm;  Các kiến thức linh kiện điện tử: Nguồn, điện trở, rơley, chip, đèn led;  Kiến thức lập trình Hướng dẫn thực hiện:  Phân chia thành viên nhóm tìm hiểu nội dung nhiệm vụ; Các thành viên đọc tài liệu, tra mạng vấn đề phân công (thuộc 7, 8, 9, 10 sách giáo khoa Vật lí lớp 11, sách giáo khoa Công nghệ 11); Kiến thức thiết kế vẽ kĩ thuật (môn Công nghệ 8); Bài 4: Bài toán thuật toán (Tin học lớp 10); Bài 5: Ngơn ngữ lập trình (Tin học 10); Bài 6: Giải tốn máy tính (Tin học 10) ghi tóm tắt lại;  Chia sẻ với thành viên nhóm kiến thức tìm hiểu 20