Quản lý hoạt động giáo dục stem tại các trường thcs huyện thạch an, tỉnh cao bằng theo chương trình giáo dục phổ thông 2018

Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NHAN NHƢ HIẾU QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM TẠI CÁC TRƢỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ HUYỆN THẠCH AN, TỈNH CAO BẰNG THEO CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC P

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NHAN NHƯ HIẾU

QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM TẠI CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ HUYỆN THẠCH AN, TỈNH CAO BẰNG THEO CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018

Ngành: Quản giáo dục

Mã số: 8 14 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Dương Thị Hoàng Yến

THÁI NGUYÊN - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và các kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, khách quan, không trùng lặp với các luận văn khác Thông tin trích dẫn trong luận văn đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Thái Nguyên, tháng 12 năm 2021

Tác giả luận văn

Nhan Như Hiếu

LỜI CẢM ƠN

Với tình cảm chân thành, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên; các thầy giáo, cô giáo đã nhiệt tình giảng dạy, trang bị cho tôi hệ thống tri thức quý báu về khoa học quản lý giáo dục, những phương pháp nghiên cứu khoa học

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng, cảm ơn và biết ơn sâu sắc tới:

PGS.TS Dương Thị Hoàng Yến - người hướng dẫn khoa học đã trực

tiếp tận tình giúp đỡ, chỉ bảo ân cần và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo Sở Giáo dục và Đào tạo Cao Bằng; Phòng Giáo dục và Đào tạo huyện Thạch An; Ban lãnh đạo, các thầy cô giáo, các bậc phụ huynh và các em học sinh của các trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng đã nhiệt tình cung cấp số liệu và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành luận văn của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn động viên, khích lệ, giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu

Do năng lực của bản thân và điều kiện nghiên cứu còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tôi rất mong được sự chỉ dẫn và đóng góp ý kiến của các nhà khoa học, các thầy, cô giáo cùng các bạn đồng nghiệp

Xin trân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 12 năm 2021

Tác giả luận văn

Nhan Như Hiếu

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Khách thể, đối tượng nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

6 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 4

7 Phương pháp nghiên cứu 5

8 Cấu trúc của luận văn 5

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM TẠI TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ THEO CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 6

1.1 Tổng quan nghiên cứu vấn đề 6

1.1.1 Những nghiên cứu về hoạt động giáo dục STEM cho học sinh phổ thông 6

1.1.2 Những nghiên cứu về quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh phổ thông 8

1.2 Một số khái niệm cơ bản 10

1.2.1 Quản lý nhà trường 10

1.2.2 Hoạt động giáo dục STEM 12

1.2.3 Quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh tại trường THCS 13

1.3 Hoạt động giáo dục STEM cho học sinh THCS theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018 16

1.3.1 Chương trình giáo dục phổ thông 2018 16 1.3.2 Giáo dục STEM trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 17 1.3.3 Các thành tố của giáo dục STEM cho học sinh THCS 23 1.4 Quản lí hoạt động giáo dục STEM cho học sinh THCS theo Chương

trình giáo dục phổ thông 2018 30 1.4.1 Tổ chức khảo sát nhu cầu và tạo động lực cho giáo viên đăng ký

tham gia hoạt động giáo dục STEM cho học sinh 30 1.4.2 Phát triển chương trình hoạt động giáo dục STEM cho học sinh của

nhà trường 31 1.4.3 Lập kế hoạch giáo dục STEM cho học sinh 32 1.4.4 Tổ chức thực hiện hoạt động giáo dục STEM cho học sinh 34 1.4.5 Chỉ đạo, giám sát thực hiện hoạt động giáo dục STEM cho học sinh 35 1.4.6 Kiểm tra, đánh giá kết quả thực hiện hoạt động giáo dục STEM cho

học sinh 36 1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quản lí hoạt động giáo dục STEM cho học

sinh THCS theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018 38 1.5.1 Nhận thức và năng lực quản lý của Hiệu trưởng và tổ trưởng chuyên môn 38 1.5.2 Trình độ, nhận thức, động cơ của đội ngũ giáo viên Tổ khoa học

tự nhiên tham gia hoạt động giáo dục STEM 39 1.5.3 Đặc điểm tâm lý, hứng thú và khả năng của học sinh THCS khi học

tập theo định hướng giáo dục STEM 40 1.5.4 Các yếu tố thuộc về chính sách, môi trường quản lý 41 Kết luận chương 1 44

Chương 2: THỰC TRẠNG QUẢN LÝ QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM TẠI CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ HUYỆN THẠCH

AN, TỈNH CAO BẰNG THEO CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 45 2.1 Khái quát chung về hoạt động giáo dục THCS tại huyện Thạch An,

tỉnh Cao Bằng 45

2.1.1 Điều kiện tự nhiên, vị trí địa lý, KT-XH của huyện Thạch An, tỉnh

Cao Bằng 45

2.1.2 Quy mô phát triển giáo dục 46

2.1.3 Chất lượng giáo dục 46

2.1.4 Đội ngũ giáo viên, đội ngũ quản lý 48

2.1.5 Hệ thống cơ sở vật chất kỹ thuật của các nhà trường 51

2.1.6 Hệ thống trang thiết bị, phương tiện dạy học tại các trường THCS trên địa bàn huyện 51

2.2 Tổ chức khảo sát thực trạng 53

2.2.1 Mục đích của khảo sát 53

2.2.2 Đối tượng khảo sát 53

2.2.3 Nội dung khảo sát 54

2.2.4 Phương pháp khảo sát 54

2.2.5 Thời gian khảo sát 56

2.3 Thực trạng hoạt động giáo dục STEM cho học sinh các trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng 56

2.3.1 Thực trạng xác định mục tiêu giáo dục STEM 58

2.3.2 Thực trạng nội dung giáo dục STEM 59

2.3.3 Thực trạng các con đường giáo dục STEM 59

2.3.4 Thực trạng cơ sở vật chất, điều kiện phục vụ giáo dục STEM 59

2.3.5 Thực trạng dự kiến kết quả giáo dục STEM 60

2.4 Thực trạng quản lí hoạt động giáo dục STEM cho học sinh THCS tại các trường huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng 61

2.4.1 Thực trạng tổ chức khảo sát nhu cầu và tạo động lực cho giáo viên đăng ký tham gia hoạt động giáo dục STEM cho học sinh 62

2.4.2 Thực trạng phát triển chương trình hoạt động giáo dục STEM cho học sinh của Nhà trường 64

2.4.3 Thực trạng lập kế hoạch giáo dục STEM cho học sinh của nhà trường 64

2.4.4 Thực trạng tổ chức thực hiện hoạt động giáo dục STEM cho học sinh của

giáo viên THCS 66

2.4.5 Thực trạng chỉ đạo, giám sát thực hiện hoạt động giáo dục STEM cho học sinh 67

2.4.6 Thực trạng kiểm tra, đánh giá kết quả thực hiện hoạt động giáo dục STEM cho học sinh 68

2.5 Thực trạng các yếu tố ảnh hưởng đến quản lí hoạt động giáo dục STEM cho học sinh THCS 71

2.6 Đánh giá chung về thực trạng quản lí hoạt động giáo dục STEM cho học sinh THCS 75

2.6.1 Điểm mạnh 75

2.6.2 Điểm yếu 76

2.6.3 Cơ hội 77

2.6.4 Nguy cơ 77

2.6.5 Những vấn đề cần giải quyết 77

Kết luận chương 2 79

Chương 3: BIỆN PHÁP QUẢN LÝ QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM TẠI CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ HUYỆN THẠCH AN, TỈNH CAO BẰNG THEO CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 80

3.1 Nguyên tắc đề xuất các biện pháp 80

3.1.1 Nguyên tắc đảm bảo tính hiệu quả 80

3.1.2 Nguyên tắc đảm bảo tính khả thi 80

3.1.3 Nguyên tắc đảm bảo tính đồng bộ 80

3.2.4 Nguyên tắc đảm bảo tính kế thừa 81

3.2 Đề xuất hệ thống biện pháp quản lí hoạt động giáo dục STEM tại các trường huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018 81

3.2.1 Tổ chức phát triển chương trình nhà trường và lập kế hoạch chiến lược, kế hoạch năm học về triển khai hoạt động giáo dục STEM của nhà trường 81

3.2.2 Tổ chức khảo sát nhu cầu và quy hoạch đối tượng tham gia bồi

dưỡng về giáo dục STEM với thời gian phù hợp 81

3.2.3 Lựa chọn, cung cấp nguồn tài liệu và hướng dẫn giáo viên tự BD về giáo dục STEM 86

3.2.4 Chỉ đạo, tư vấn, giám sát, hỗ trợ giáo viên, nhóm chuyên môn thực hiện chuyên đề giáo dục STEM 88

3.2.5 Kiểm tra, đánh giá giáo viên tham gia chuyên đề giáo dục STEM 90

3.2.6 Xây dựng văn hoá nhà trường để động viên giáo viên, học sinh tham gia vào hoạt động giáo dục STEM 92

3.3 Mối quan hệ giữa các biện pháp 94

3.4 Khảo nghiệm nhận thức về tính cần thiết và tính khả thi của các biện pháp đã đề xuất 95

3.4.1 Tổ chức khảo nghiệm 95

3.4.2 Kết quả khảo nghiệm 96

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Hệ thống các trường THCS năm học 2020-2021 46 Bảng 2.2: Thống kê kết quả xếp loại học lực và hạnh kiểm năm học 2020-2021 47 Bảng 2.3: Thống kê trình độ chuyên môn, trình độ QLGD, tin học, ngoại

ngữ của CBQL, GV năm học 2020-2021 48 Bảng 2.4: Cơ cấu mẫu khảo sát (n = 87 người) 53 Bảng 2.5 Đánh giá tần suất thực hiện về HĐGD STEM cho học sinh tại

huyện Thạch An (n=87 người) 57 Bảng 2.6 Kết quả thực hiện công tác quản lý hoạt động giáo dục STEM

cho HS trường THCS tại huyện Thạch An (n = 87) 62 Bảng 2.7 Kết quả khảo sát nhu cầu và tạo động lực cho giáo viên đăng ký

tham gia hoạt động giáo dục STEM cho học sinh tại huyện Thạch An (n = 87) 63 Bảng 2.8 Kết quả Phát triển chương trình hoạt động giáo dục STEM cho

học sinh của Nhà trường tại huyện Thạch An (n = 87) 64 Bảng 2.9 Kết quả Lập kế hoạch giáo dục STEM cho học sinh của nhà

trường tại huyện Thạch An (n = 87) 65 Bảng 2.10 Kết quả việc tổ chức thực hiện hoạt động giáo dục STEM cho

học sinh của GV THCS tại huyện Thạch An (n = 87) 66 Bảng 2.11 Kết quả việc chỉ đạo, giám sát thực hiện hoạt động giáo dục

STEM cho học sinh tại huyện Thạch An (n = 87) 67 Bảng 2.12 Kết quả Kiểm tra, đánh giá kết quả thực hiện hoạt động giáo

dục STEM cho học sinh tại huyện Thạch An (n = 87) 69 Bảng 2.13 Thực trạng các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động quản lý hoạt

động giáo dục STEM cho học sinh THCS tại huyện Thạch An 71 Bảng 3.1 Đánh giá nhận thức về tính cần thiết và tính khả thi của các

biện pháp quản lý quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh (n=87) 97 Bảng 3.2 Mối tương quan giữa mức độ cần thiết với mức độ khả thi của

các biện pháp quản lý đề xuất 99

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ

Biểu đồ 2.1 So sánh kết quả đánh giá tần suất thực hiện HĐGD STEM

cho học sinh tại huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng 60 Biểu đồ 2.2: So sánh kết quả khảo sát thực trạng quản lý hoạt động giáo

dục STEM cho học sinh trường THCS tại huyện Thạch An 70 Biểu đồ 2.3 So sánh kết quả đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhóm

yếu tố đến quản lý HĐGD STEM cho HS THCS huyện Thạch An 74 Biểu đồ 3.1 Tương quan giữa mức độ cần thiết và mức độ khả thi của

các biện pháp quản lí hoạt động giáo dục STEM 100

Sơ đồ 3.1: Mối quan hệ giữa các biện pháp quản lý đề xuất 95

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, xã hội loài người đang bước vào cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, vì vậy đổi mới giáo dục là một xu thế tất yếu mang tính toàn cầu Giáo dục STEM và quản lý hoạt động này trong nhà trường phổ thông đã được triển khai ở các nước nhằm nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, đáp ứng được yêu cầu của của các cuộc cách mạng công nghệ trong tương lai

Trong xu thế hội nhập Quốc tế, tại Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 4/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ đã chỉ rõ: “Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với

xu hướng phát triển dựa trên nền tảng tích hợp cao độ của hệ thống kết nối số hóa - Vật lí - Sinh học với sự đột phá của Internet vạn vật và trí tuệ nhân tạo đang làm thay đổi căn bản nền sản xuất của thế giới Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với đặc điểm là tận dụng một cách triệt để sự lan tỏa của số hóa và công nghệ thông tin Làn sóng công nghệ mới này đang diễn ra với tốc độ khác nhau tại các quốc gia trên thế giới, nhưng đang tác động mạnh mẽ, ngày một tăng tới mọi mặt của đời sống kinh tế - xã hội, dẫn đến việc thay đổi phương thức và lực lượng sản xuất của xã hội

Tuy nhiên, nếu không bắt nhịp được với tốc độ phát triển của thế giới và khu vực, Việt Nam sẽ phải đối mặt những thách thức, tác động tiêu cực như:

Sự tụt hậu về công nghệ dẫn đến suy giảm sản xuất kinh doanh; dư thừa lao động có kĩ năng và trình độ thấp gây phá vỡ thị trường lao động truyền thống, ảnh hưởng tới tình hình kinh tế xã hội đất nước.”

Nghị quyết 29-NQ/TW ngày 4 tháng 11 năm 2013 nhấn mạnh mục tiêu cụ

thể: “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 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…” Bên cạnh đó, Thủ

tướng Chính phủ đã chỉ đạo các bộ, ngành, địa phương triển khai đồng bộ

nhiều giải pháp; giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017-2018…”

Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm đã tổ chức cuộc thi

“Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho học sinh trung học” và cuộc thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho giáo viên trung học” Đặc biệt, cuộc thi “Khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học” do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức dành cho học sinh phổ thông đã trở thành điểm sáng tích cực trong giáo dục định hướng năng lực… Về cơ bản, đây là một hình thức của giáo dục STEM Các cuộc thi này là ví dụ cho 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 đó cũng là mục tiêu mà giáo dục STEM hướng tới Nhận thấy vai trò của giáo dục STEM như là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam, 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

Trước bối cảnh giáo dục STEM đang được quan tâm, coi trọng và ngày càng phổ biến ở Việt Nam đã đặt ra một vấn đề đòi hỏi các nhà quản lý giáo dục trăn trở đó là năng lực của đội ngũ giáo viên liệu có đáp ứng được yêu cầu của phương pháp dạy học theo định hướng STEM hay không? Làm thế nào để quản lý được hoạt động giáo dục STEM của nhà trường khi cả giáo viên và học sinh còn bỡ ngỡ, cơ sở vật chất còn thiếu thốn Thực tế hiện nay, giáo viên phổ thông nói chung, giáo viên trung học cơ sở trên địa bàn huyện Thạch An, tỉnh

Cao Bằng nói riêng việc nhận thức về giáo dục STEM còn hạn chế và khá mơ hồ; năng lực triển khai hoạt động giáo dục STEM cho học sinh gần như không

có mặc dù hiện nay các tổ nhóm chuyên môn được chủ động xây dựng các chủ

đề dạy học theo hướng tích hợp, liên môn xong chất lượng hạn chế dẫn đến hiệu quả thấp, việc thực hiện dạy học theo các chủ đề tích hợp, liên môn hình thức, mang tính khiên cưỡng nên khó đạt kết quả theo yêu cầu, không tạo được hứng thú học tập, không phát huy được năng lực học sinh Tuy vấn đề cấp thiết nhưng còn khá mới mẻ và chưa được triển khai tại các trường THCS trên địa bàn huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng

Xuất phát từ những phân tích trên, đề tài: “Quản lý hoạt động giáo dục STEM tại các trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018” được lựa chọn nghiên cứu

2 Mục đích nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu lý luận và thực trạng về quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh tại các trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng theo chương trình giáo dục phổ thông 2018, đề xuất biện pháp quản lý của Hiệu

trưởng nhằm góp phần nâng cao chất lượng giáo dục của các trường ở huyện

Thạch An, tỉnh Cao Bằng trong giai đoạn hiện nay

3 Khách thể, đối tượng nghiên cứu

3.1 Khách thể nghiên cứu

Hoạt động giáo dục STEM cho học sinh trường THCS trong bối cảnh đổi mới giáo dục hiện nay

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh tại các trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018

4 Giả thuyết khoa học

Hiện nay, việc quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng đã được triển khai, song kết quả chưa

cao do một số nguyên nhân về nhận thức và năng lực quản lý của Hiệu trưởng, năng lực thực hiện hoạt động giáo dục STEM của giáo viên còn hạn chế… Nếu các nhà trường THCS chủ động xây dựng môi trường sư phạm, quản lý và khai thác mọi nguồn lực phù hợp với điều kiện địa phương để thực hiện hoạt động giáo dục STEM cho học sinh, nhằm chuẩn bị tốt cho việc triển khai chương trình giáo dục phổ thông hiện nay sẽ góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng với nhu cầu nguồn nhân lực hiện đại mà xã hội hướng tới

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu cơ sở lí luận về quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh trường THCS

5.2 Khảo sát và đánh giá thực trạng quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh tại các trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng

5.3 Đề xuất biện pháp quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh tại các trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng theo chương trình giáo dục phổ thông 2018

6 Giới hạn phạm vi nghiên cứu

6.1 Giới hạn đối tượng nghiên cứu

Luận văn tập trung nghiên cứu các biện pháp quản lý của Hiệu trưởng

trường THCS trong sự phân cấp với các cán bộ quản lý trong nhà trường về quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018

6.2 Giới hạn địa bàn nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu ở 17/17 trường có cấp THCS công lập trên địa bàn

huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng

6.3 Giới hạn đối tượng khảo sát là

- Chuyên viên phòng GD huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng;

- CBQL trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng;

- Giáo viên dạy môn Toán, Lý, Hóa, Sinh, Công nghệ ở 17 trường THCS trên địa bàn huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng

- Học sinh một số trường THCS trên địa bàn huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận

Sử dụng các phương pháp như phân tích - tổng hợp, so sánh, hệ thống hoá, khái quát hoá, cụ thể hoá… các tài liệu lý luận, văn bản pháp quy liên quan đến quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh tại của Hiệu trưởng trường THCS theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018

7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi, phương pháp lấy ý kiến chuyên gia, tọa đàm (trò chuyện, phỏng vấn), phương pháp quan sát, phương pháp tổng kết kinh nghiệm để đánh giá thực trạng hoạt động giáo dục STEM cho học sinh tại các trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng và nguyên nhân của thực trạng quản lý

7.3 Phương pháp thống kê toán học

Phương pháp được sử dụng nhằm thống kê, phân tích, xử lý các số liệu thu được từ các phương pháp điều tra để rút ra kết luận

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo,nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận về quản lý hoạt động giáo dục STEM tại trường

THCS theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018

Chương 2: Thực trạng quản lý hoạt động giáo dục STEM tại các trường THCS

huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018

Chương 3: Biện pháp quản lý hoạt động giáo dục STEM tại các trường

THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM TẠI TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ THEO CHƯƠNG TRÌNH

GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018

1.1 Tổng quan nghiên cứu vấn đề

1.1.1 Những nghiên cứu về hoạt động giáo dục STEM cho học sinh phổ thông

Trong bối cảnh cả nước đang thực hiện chương trình giáo dục phổ thông

2018, việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM là rất quan trọng và cấp thiết, vì Mục tiêu của giáo dục STEM là tương đồng với mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông mới, giáo dục STEM là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục ở nước ta

Trên thế giới, trong khoảng hơn một thập kỉ trở lại đây đã và đang có khá nhiều các nhà khoa học giáo dục trên thế giới quan tâm nghiên cứu về giáo dục STEM Theo thống kê của Josh Brown - Trường đại học Illinois giai đoạn

2007 - 2010 tại Mỹ có 60 bài báo khoa học liên quan trực tiếp đến giáo dục STEM được xuất bản từ 8 tạp chí nổi tiếng trong lĩnh vực giáo dục của Mỹ, điều này cho thấy cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về giáo dục STEM Tác giả Yuan-Chung Yu và cộng sự đã tập hợp và phân tích các tài liệu về giáo dục STEM giai đoạn từ 1992 - 2013 cho thấy từ năm 2008 cho tới nay xu hướng nghiên cứu về giáo dục STEM phát triển rất mạnh, cụ thể năm 2008 có khoảng

15 bài báo thì đến năm 2013 số lượng đã tăng lên gần 100 bài báo Cũng trong giai đoạn này Mỹ là quốc gia có nhiều nghiên cứu về giáo dục STEM nhất với

200 công trình (52%), tiếp theo đó là Anh với 36 công trình (9,35%); Hà Lan,

c mĩ quốc gia có 16 nghiên cứu (4,16%); các quốc gia Tây Ban Nha, Ixaren, Thổ Nhĩ K , Canada, Đức, Đài Loan tổng cộng có 67 công trình; các quốc gia còn lại trên thế giới có 50 công trình

Ở Việt Nam, giáo dục STEM mới chỉ được du nhập từ năm 2010, tuy nhiên trong những năm gần đây giáo dục STEM đã gây ra sự chú ý không

nhỏ từ dư luận trong và ngoài ngành giáo dục Bằng sự hấp dẫn nhờ một phương thức giáo dục mới, giáo dục STEM đang thu hút được sự quan tâm rất lớn không chỉ đối với các nhà khoa học, các nhà quản lý giáo dục mà còn được sự quan tâm mạnh mẽ từ đội ngũ giáo viên phổ thông, học sinh cũng như phụ huynh và toàn xã hội Điều này không quá bất ngờ đối với những người quan tâm đến sự phát triển của giáo dục nói chung, giáo dục Việt Nam nói riêng, bởi lẽ giáo dục STEM là xu hướng giáo dục mới mang tính tất yếu trên thế giới trong thế kỉ 21 Được khởi xướng từ một trong những tổ chức hàng đầu về giáo dục trên thế giới - Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học Mỹ-NSTA, giáo dục STEM được coi là phương pháp dạy học tiến bộ bậc nhất hiện nay và được áp dụng phổ biến ở Mỹ cũng như ở các quốc gia phát triển trên thế giới Ngày 14 tháng năm 2017 Thủ tướng Chính phủ ra chỉ thị số 16/CP-TTg

về việc tăng cường tiếp cận Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 trong đó nhấn

mạnh: “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 tiếp nhận các xu thế công

nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về STEM bên

cạnh ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông…” [16] Ngoài

ra Thủ tướng Chính phủ đã chỉ đạo các bộ, ngành, địa phương triển khai đồng

bộ nhiều giải pháp; giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017-2018…” [16]

Để thực hiện chỉ thị của Thủ tướng cũng như xu hướng phát triển chung của giáo dục toàn cầu, đòi hỏi các nhà quản lý giáo dục nước ta phải từng bước xây dựng chiến lược đưa Giáo dục STEM trở thành phương thức giáo chủ yếu trong tương lai gần Giai đoạn đầu sẽ là giáo dục theo định hướng STEM Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm đã tổ chức cuộc thi “Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho HS trung học”; Cuộc thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho GV trung học” và cuộc thi “Khoa học Kĩ thuật dành cho học sinh trung học” Các cuộc thi là cơ hội

khuyến khích HS vận dụng kiến thức của các môn học khác nhau để giải quyết các tình huống thực tiễn; tăng cường khả năng vận dụng tổng hợp, khả năng tự học, tự nghiên cứu của HS; thúc đẩy việc gắn kiến thức lí thuyết và thực hành trong nhà trường với thực tiễn đời sống; đẩy mạnh thực hiện dạy học theo phương trâm "học đi đôi với hành"; góp phần đổi mới hình thức, PPDH và đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học tập; thúc đẩy sự tham gia của gia đình, cộng đồng vào công tác giáo dục Đối với GV, đây cũng là cơ hội khuyến khích GV sáng tạo, thực hiện dạy học theo chủ đề, chủ điểm có nội dung liên quan đến nhiều môn học và gắn liền với thực tiễn; tăng cường hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học; tạo cơ hội giao lưu, trao đổi kinh nghiệm giữa các GV trung học trên toàn quốc và thế giới Đặc biệt, cuộc thi “Khoa học Kĩ thuật dành” do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức dành cho HS phổ thông từ lớp 8 đến lớp 12 đã trở thành điểm sáng tích cực trong giáo dục định hướng năng lực Cuộc thi thu hút được sự quan tâm rất lớn, tích cực cả về nhận thức và hành động từ các cấp lãnh đạo quản

lí, các GV, HS và cả các phụ huynh Các đề tài được triển khai thực hiện thuộc các lĩnh vực 22 lĩnh vực như cơ khí, khoa học trái đất, môi trường, hệ thống nhúng, khoa học hành vi, y sinh… Về cơ bản, đây là một hình thức của giáo dục STEM Các cuộc thi này là ví dụ cho mục tiêu giáo dục nhằm phát triển năng lực cho HS hình thành những kĩ năng học tập và lao động trong thế kỉ 21 của Bộ Giáo dục và Đào tạo và đó cũng là mục tiêu mà giáo dục STEM hướng tới Nhận thấy vai trò của giáo dục STEM như là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam

1.1.2 Những nghiên cứu về quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh phổ thông

Để thực hiện Nghị quyết Trung ương số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm

2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế, giáo dục phổ thông trong phạm vi cả nước đang

thực hiện đổi mới đồng bộ các yếu tố: mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, thiết bị và đánh giá chất lượng giáo dục theo định hướng phát triển năng lực và phẩm chất học sinh Chương trình giáo dục phổ thông 2018 đáp ứng được yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện theo Nghị quyết Trung ương

số 29-NQ/TW Giáo dục STEM đáp ứng có hiệu quả việc thục hiện chương trình giáo dục phổ thông 2018 đối với các môn thuộc Giáo dục STEM đã được

Bộ Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo triển khai từ năm học 2014-2015 thông qua việc chỉ đạo các cơ sở giáo dục xây dựng và thực hiện dạy học theo chủ đề tích hợp, liên môn và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học Nhằm cụ thể hóa hơn nữa phương thức giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông, trong năm học 2016-2017, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phối hợp với Hội đồng Anh triển khai thí điểm giáo dục STEM ở một số trường trung học và đã thu được những kết quả tích cực Năm học 2020-2021

Bộ GD&ĐT đã chính thức ra công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14 tháng 8 năm 2020 để triển khai thực hiện đồng bộ giáo dục STEM trong giáo

dục trung học trên phạm vi toàn quốc

Những năm qua, việc ứng dụng chương trình giáo dục STEM vào các trường học đã được triển khai thí điểm rất thành công ở nhiều trường học thuộc các thành phố lớn như Hà Nội, Đà Nẵng và TP Hồ Chí Minh Từ chương trình giáo dục STEM học sinh được trải nghiệm nhiều hoạt động sáng tạo và được tự tay lắp ráp các thiết bị và đồ chơi khoa học

Cùng với sự quan tâm của Chính phủ và ngành Giáo dục và Đào tạo, hiện nay cũng có nhiều nhà khoa học, nhà quản lý giáo dục cũng rất quan tâm,

nghiên cứu về giáo dục STEM tiêu biểu: Lê Xuân Quang (2015), “Giáo dục STEM - Một giải pháp trong xây dựng, phát triển chương trình giáo dục phổ thông sau năm 2015”, Tạp chí Giáo dục và Xã hội, 6/2015, tr 37-39; Lê Xuân Quang (2017), Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM, Luận án Tiến sĩ Khoa học, Trường ĐHSP Hà Nội; Nguyễn Thanh Nga

(chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội (2017),

Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh; Nguyễn Thanh

Nga (chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội,

Nguyễn Anh Dũng, Ngô Trọng Tuệ (2018), Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh; Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Hoàng Phước Muội (2018), Tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM thông qua hoạt động Câu lạc bộ và sử dụng cơ sở vật chất phòng thí nghiệm ở trường trung học,

Tạp chí khoa học, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, Số 15 (4) (Khoa

học giáo dục), 5 - 16; Phạm Bằng Việt, uản lý hoạt động dạy học theo quan điểm“Giáo dục STEM”, Luận văn thạc sĩ quản lý giáo dục, trường Đại học

giáo dục - ĐHQG Hà Nội

Tuy nhiên, nhìn tổng thể, cho đến nay vẫn chưa có một công trình nghiên cứu nào đề cập đến quản lý hoạt động Giáo dục STEM cho học sinh tại các trường THCS một cách có hệ thống và phù hợp với điều kiện thực tế của huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng Vì vậy, tôi cho rằng việc nghiên cứu thực trạng, xác lập các biện pháp quản lý hoạt động Giáo dục STEM tại các trường THCS huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng theo chương trình giáo dục Phổ thông 2018 là cần thiết, nó góp phần nâng cao chất lượng dạy - học trong nhà trường, đáp ứng được yêu cầu giáo dục cấp THCS của tỉnh Cao Bằng nói chung và mục tiêu giáo dục THCS huyện Thạch An nói riêng

1.2 Một số khái niệm cơ bản

Tác giả M.I.Kondacov đã khái quát “Không đòi hỏi một định nghĩa hoàn chỉnh, chúng ta hiểu quản lý nhà trường (công việc nhà trường là một hệ thống

xã hội- sư phạm chuyên biệt) Hệ thống này đòi hỏi những tác động có ý thức,

có kế hoạch và hướng đích của chủ thể quản lý đến tất cả các mặt của đời sống nhà trường, nhằm đảm bảo sự vận hành tối ưu về các mặt xã hội- kinh tế, tổ chức- sư phạm của quá trình dạy- học và GD thế hệ đang lớn lên” [11]

Trong thực tiễn Việt Nam, Tác giả Phạm Minh Hạc đã xác định: “quản lý nhà trường là thực hiện đường lối của Đảng trong phạm vi trách nhiệm của mình, tức là đưa nhà trường vận hành theo nguyên lý giáo dục để tiến tới mục tiêu giáo dục, mục tiêu đào tạo đối với ngành giáo dục, với thế hệ trẻ và từng HS”

Như vậy, quản lý nhà trường là một hệ thống những tác động sư phạm khoa học và có tính định hướng của chủ thể quản lý đến tập thể giáo viên, học sinh và các lực lượng xã hội trong và ngoài nhà trường nhằm làm cho nhà trường vận hành theo đúng đường lối và nguyên lý giáo dục của Đảng trong

thực tiễn Việt Nam

Những tác động của chủ thể quản lý là những tác động của công tác tổ chức sư phạm đến đối tượng quản lý nhằm giải quyết nhiệm vụ giáo dục của nhà trường Đó là hệ thống tác động có phương hướng, có mục đích, có mối quan hệ qua lại lẫn nhau

Quản lý nhà trường phải vận dụng tất cả các nguyên lý chung của quản lý giáo dục để đẩy mạnh hoạt động của nhà trường theo mục tiêu đào tạo

Quản lý nhà trường là phải quản lý toàn diện nhằm phát triển và hoàn thiện nhân cách của thế hệ trẻ một cách hợp lý, khoa học và hiệu quả, do vậy muốn thực hiện có hiệu quả công tác quản lý giáo dục phải xem x t đến những điều kiện đặc thù của mỗi nhà trường, phải chú trọng thực hiện việc cải tiến công tác quản lý giáo dục đối với nhà trường, nền tảng của hệ thống giáo dục quốc dân

1.2.2 Hoạt động giáo dục STEM

Giáo dục STEM là hoạt động giáo dục khoa học, hiện đại, kết hợp các nội dung và phương pháp giảng dạy của các môn Toán, Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật trong toàn bộ chương trình học Nó mở ra cơ hội cho học sinh được trải nghiệm môi trường sáng tạo, phát triển tư duy và ứng dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn, giải quyết những vấn đề mà cuộc sống đặt ra Để giúp học sinh phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất theo định hướng đổi mới giáo dục, từ năm học 2020 - 2021, Bộ giáo dục và đào tạo đã ban hành công văn số 3089/ BGDĐT-GDTrH ngày 14 tháng 8 năm 2020 nhằm đưa hoạt động giáo dục STEM vào áp dụng đại trà trong các trường phổ thông

- Hoạt động giáo dục: được hiểu theo hai nghĩa khác nhau:

Theo nghĩa rộng: Hoạt động giáo dục là những hoạt động có chủ đích, có

kế hoạch do nhà trường giáo dục định hướng, thiết kế, tổ chức, thông qua những cách thức phù hợp, nhằm thực hiện mục đích giáo dục

Theo nghĩa hẹp: Hoạt động giáo dục bao gồm những hoạt động giáo dục được tổ chức ngoài giờ các môn học bắt buộc và tự chọn như văn nghệ, thể dục, thể thao, tham quan du lịch, giao lưu văn hóa, hoạt động câu lạc bộ, hoạt động bảo vệ môi trường, lao động công ích và các hoạt động xã hội khác

Như vậy, hoạt động giáo dục theo nghĩa rộng bao gồm các hoạt động dạy học và hoạt động giáo dục (theo nghĩa hẹp)

- STEM là một chương trình giảng dạy dựa trên ý tưởng trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, công nghệ,

kỹ thuật và toán học - theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và người học có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày 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 tế

Có thể nói, giáo dục STEM không hướng đến mục tiêu đào tạo để học sinh trở thành những nhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà

chủ yếu là trang bị cho học sinh kiến thức, kỹ năng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay

Giáo dục STEM tạo ra những con người có thể đáp ứng được nhu cầu công việc của thế kỷ 21, đáp ứng sự phát triển kinh tế, xã hội của quốc gia và

có thể tác động tích cực đến sự thay đổi của nền kinh tế tri thức trong bối cảnh toàn cầu hóa

“Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng gh p với các bài học trong thế giới thực, ở đó học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và khả năng cạnh tranh trong nền kinh kế mới” (Theo Hiệp hội các Giáo viên dạy khoa học Mỹ-NSTA) Có thể nhìn các thành tố trong Giáo dục STEM dưới góc nhìn phát triển năng lực của người học Chẳng hạn, yếu tố “Kỹ thuật” trong Giáo dục STEM tạo ra năng lực kỹ thuật của người học thể hiện qua khả năng giải quyết vấn đề nảy sinh trong thực tiễn đời sống bằng cách thiết kế các đối tượng, hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất để tạo ra chúng

Vậy hoạt động giáo dục STEM được hiểu là những hoạt động có chủ đích, có kế hoạch do nhà trường giáo dục định hướng, thiết kế, tổ chức cho học sinh áp dụng các kiến thức về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào các bối cảnh cụ thể, thông qua những cách thức phù hợp nhằm đạt được mục đích giáo dục

1.2.3 Quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh tại trường THCS

1.2.3.1 Giáo dục STEM

Thuật ngữ STEM là chữ viết tắt bằng tiếng Anh của bốn từ: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Mathematics (Toán học) Thuật ngữ này được sử dụng viết kèm với các từ khác như: STEM

Education (giáo dục STEM), STEM workforce (nguồn nhân lực trong lĩnh vực STEM), STEM learning (học trong lĩnh vực STEM), STEM curriculum (khung chương trình dạy học STEM), STEM integration (STEM tích hợp), STEM careers (các ngành nghề trong lĩnh vực STEM…trong các hội nghị hay diễn đàn khoa học giúp làm sáng tỏ ý nghĩa của từ STEM hơn

Định nghĩa về giáo dục STEM (STEM education) được một trong những

tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh vực giáo dục khoa học trên thế giới là Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National Science Teachers Association - NSTA) được thành lập năm 1944, đã đề xuất ban đầu như sau:

“Giáo dục STEM là cách tiếp cận liên nghành trong quá trình học, trong

đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng gh p với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và có thể góp phần vào cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros, Kohler, &Hallinen, 2009) Do vậy, giáo dục STEM nói đến cách tiếp cận liên nghành, liên môn học trong một chương trình đào tạo, cụ thể phải có bốn lĩnh vực: khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán Định nghĩa cũng cho thấy được tầm quan trọng của giáo dục STEM trong việc giúp học sinh vận dụng kiến thức các môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán trong việc giải quyết các vấn đề thực tế đời sống Mục đích của các chương trình giáo dục STEM không nhằm tạo ra các nhà khoa học, nhà toán học hay các kỹ sư

mà nhằm truyền cảm hứng trong học tập, học sinh thấy được mối liên hệ giữa các kiến thức (nhất là kiến thức khoa học và toán), và nhận thức được tầm quan trọng của các kiến thức STEM ảnh hưởng đến thế giới và sự phát triển của xã hội trong tương lai Ngoài ra, các kỹ năng thực hành khoa học và kỹ thuật cũng góp phần quan trọng trong việc vận dụng các kiến thức được học để giải quyết vấn đề và tạo thành sản phẩm [6]

Tác giả Lê Xuân Quang đưa ra 3 cách hiểu chính về giáo dục STEM [15]

i) uan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học

Đây cũng là quan điểm về giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ, giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM

ii) Tích hợp của 4 lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học

Kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinh được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể nhằm tạo nên một kết nối giữa nhà trường cộng đồng và các doanh nghiệp

iii) Kết hợp từ hai lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học trở lên

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 một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường

1.2.3.2 uản lý hoạt động giáo dục STEM

Quản lý giáo dục STEM trong nhà trường chính là một bộ phận không thể thiếu của nhiệm vụ quản lý giáo dục mà mọi cán bộ quản lý giáo dục đều thực hiện Do đó, có thể xem quản lý giáo dục STEM là hệ thống những tác động có định hướng, có chủ đích, có kế hoạch và hợp quy luật của cán bộ quản lý giáo dục đến hoạt động giáo dục STEM nhằm thực hiện có chất lượng và hiệu quả mục tiêu giáo dục toàn diện học sinh” Nói cách khác, quản lý giáo dục STEM chính là những biện pháp tại chỗ và những giải pháp lâu dài trong công tác quản lý giáo dục mà cán bộ quản lý giáo dục phải thực hiện nhằm góp phần cùng các hoạt động giáo dục khác đẩy mạnh hiệu quả của nhiệm vụ dạy - học một cách khoa học, giúp thầy và trò thêm yêu thích và gắn kết, từ đó, đạt được nhiều kết quả tốt trong hoạt động dạy - học

Quản lý tốt giáo dục STEM sẽ góp phần quản lý nhà trường tốt hơn, từ đó, thực hiện thành công mục tiêu giáo dục toàn diện học sinh đồng đều ở các mặt đức, trí, thể, mỹ; giáo dục HS có thái độ yêu lao động, yêu thích ứng dụng công nghệ trong lao động và cuộc sống cũng như đẩy mạnh đổi mới phương pháp giảng dạy Nói cách khác, quản lý giáo dục STEM tốt sẽ thúc đẩy quá trình chuyển mình của nhà trường từ phía giáo viên, học sinh và cả cha mẹ học sinh Quản lý nhà trường là hoạt động của các cơ quan quản lý nhằm tập hợp và

tổ chức các hoạt động của giáo viên, học sinh và các lực lượng giáo dục khác, cũng như huy động tối đã các nguồn lực giáo dục để nâng cao chất lượng giáo dục , đào tạo trong nhà trường Quản lý nhà trường là thực hiện đường lối giáo dục của Đảng trong phạm vi trách nhiệm của mình đưa nhà trường vận hành theo nguyên lý giáo dục để tiến tới mục tiêu giáo dục, mục tiêu đào tạo đối với ngành giáo dục, đối với thế hệ trẻ và đối với từng học sinh

1.3 Hoạt động giáo dục STEM cho học sinh THCS theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018

1.3.1 Chương trình giáo dục phổ thông 2018

Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành chương trình giáo dục phổ thông

2018 Năm học 2021-2022 sẽ triển khai với học sinh THCS (khối lớp 6)

“Chương trình giáo dục phổ thông là văn bản thể hiện mục tiêu giáo dục phổ thông, quy định các yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực của học sinh, nội dung giáo dục, phương pháp giáo dục và phương pháp đánh giá kết quả giáo dục, làm căn cứ quản lí chất lượng giáo dục phổ thông; đồng thời là cam kết của Nhà nước nhằm bảo đảm chất lượng của cả hệ thống và từng cơ sở giáo dục phổ thông.”

“Chương trình giáo dục phổ thông cụ thể hoá mục tiêu giáo dục phổ thông, giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông, biết vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ năng đã học vào đời sống và tự học suốt đời, có định hướng lựa chọn nghề nghiệp

phù hợp, biết xây dựng và phát triển hài hoà các mối quan hệ xã hội, có cá tính, nhân cách và đời sống tâm hồn phong phú, nhờ đó có được cuộc sống có ý nghĩa

và đóng góp tích cực vào sự phát triển của đất nước và nhân loại.”

“Chương trình giáo dục trung học cơ sở giúp học sinh phát triển các phẩm chất, năng lực đã được hình thành và phát triển ở cấp tiểu học, tự điều chỉnh bản thân theo các chuẩn mực chung của xã hội, biết vận dụng các phương pháp học tập tích cực để hoàn chỉnh tri thức và kĩ năng nền tảng, có những hiểu biết ban đầu về các ngành nghề và có ý thức hướng nghiệp để tiếp tục học lên trung học phổ thông, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động.” [2]

1.3.2 Giáo dục STEM trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018

a, Chương trình giáo dục phổ thông hiện hành được xây dựng theo định hướng nội dung, nặng về truyền thụ kiến thức, chưa chú trọng giúp học sinh vận dụng kiến thức học được vào thực tiễn Các văn kiện của Đảng và Nhà nước về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông như Nghị quyết 29, Nghị quyết 88 và Quyết định 404 đều xác định mục tiêu đổi mới chương trình giáo dục phổ thông là góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực của người học Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư Chỉ thị của Thủ tướng đề ra những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam, mà một trong các giải pháp đó là: “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 tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông” Chỉ thị cũng giao nhiệm vụ cho Bộ GDĐT “thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ,

kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017- 2018…” Với việc ban

hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông

Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được thúc đẩy theo những cách khác nhau Lãnh đạo và quản lí thì quan tâm tới đề xuất các chính sách để thúc đẩy giáo dục STEM, quan tâm tới chuẩn bị nguồn nhân lực cho các ngành nghề STEM theo nghĩa hướng nghiệp, phân luồng Người làm chương trình quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm tới vai trò, vị trí, sự phối hợp giữa các môn học STEM trong chương trình Giáo viên, người trực tiếp đứng lớp sẽ thể hiện STEM thông qua việc xác định các chủ đề liên môn, thể hiện nó trong mỗi tiết dạy, mỗi hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, để nâng cao hứng thú,

để hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất cho học sinh

Nhìn chung, khi đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức và hành động theo cả hai cách hiểu sau đây:

Một là, TƯ TƯỞNG (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, TH C ĐẨY giáo dục 4 lĩnh vực: Toán học, Khoa học tự nhiên, Kĩ thuật, Công nghệ với mục tiêu “định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan tới các lĩnh vực STEM, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế”;

Hai là, phương pháp TIẾP CẬN LIÊN MÔN (khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán) trong dạy học với mục tiêu: (1) nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM; (2) vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; (3) kết nối trường học và cộng đồng; (4) định hướng hành động, trải nghiệm trong học tập; (5) hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học

b, Trong Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018, giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vừa thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển năng lực và phẩm chất người học

Trong Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018, giáo dục STEM đã được chú trọng thông qua các biểu hiện:

+ Chương trình giáo dục phổ thông mới có đầy đủ các môn học STEM

Đó là các môn toán, khoa học tự nhiên, công nghệ, tin học Việc hình thành nhóm môn Công nghệ và Nghệ thuật ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp cùng với quy định chọn 5 môn học trong 3 nhóm sẽ đảm bảo mọi học sinh đều được học các môn học STEM;

+ Vị trí, vai trò của giáo dục tin học và giáo dục công nghệ trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 đã được nâng cao rõ rệt Điều này không chỉ thể hiện rõ tư tưởng giáo dục STEM mà còn là sự điểu chỉnh kịp thời của giáo dục phổ thông trước cuộc cách mạng công nghiệp 4.0;

+ Có các chủ đề STEM trong chương trình môn học tích hợp ở giai đoạn giáo dục cơ bản với các môn Khoa học tự nhiên ở trung học cơ sở;

+ Tính mở của chương trình cho ph p một số nội dung giáo dục STEM có thể được xây dựng thông qua chương trình địa phương, kế hoạch giáo dục nhà trường; qua những chương trình, hoạt động STEM được triển khai, tổ chức thông qua hoạt động xã hội hóa giáo dục;

c, Định hướng đổi mới phương pháp dạy nêu trong Chương trình giáo dục phổ thông phù hợp với giáo dục STEM ở cấp độ dạy học tích hợp theo chủ đề liên môn, vận dụng kiến thức liên môn giải quyết các vấn đề thực tiễn

Một số hình thức giáo dục STEM trong Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018: (i) Dạy học theo chủ đề liên môn; (ii) Hoạt động nghiên cứu khoa học của học sinh; (iii) Hoạt động câu lạc bộ khoa học - công nghệ; (iv) Hoạt động tham quan, thực hành, giao lưu với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp và doanh nghiệp Các hoạt động dạy và học có thể được thực hiện

ở phòng học bộ môn, vườn trường, không gian sáng chế (makerspaces),… hoặc

ở các cơ sở giáo dục, đơn vị kinh tế - xã hội ngoài khuôn viên trường học

d, Những nội dung liên quan đến giáo dục STEM thể hiện trong các môn học

- Cơ hội thực hiện giáo dục STEM trong chương trình môn Vật lí: Môn vật lí thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, mô tả các hiện tượng tự nhiên và đặc tính của vật chất; nội dung môn vật lí bao gồm từ cấu tạo hạt cơ bản tới cấu trúc vũ trụ Vật lí học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật và công nghệ quan trọng Có rất nhiều cơ hội trong việc tích hợp những nội dung vật lí với các môn học khác để thực hiện dạy học theo phương thức STEM, theo đó học sinh được vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đem đến sự hứng thú và những trải nghiệm có ý nghĩa trong học tập môn học

- Cơ hội thực hiện giáo dục STEM trong chương trình môn Hóa học: Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của các đơn chất và hợp chất Các kiến thức trong Hóa học đều có mối quan hệ hữu cơ với các môn học khác như Toán học, Vật lí, Sinh học Do đó, việc dạy học Hóa học bằng phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn là cần thiết Thông qua mô hình STEM, học sinh được học Hóa học trong một chỉnh thể có tích hợp với toán học, công nghệ, kĩ thuật và các môn khoa học khác; không những thế học sinh còn được trải nghiệm, được tương tác với xã hội, với các doanh nghiệp Từ đó kích thích được sự hứng thú, tự tin, chủ động trong học tập của học sinh; hình thành và phát triển các năng lực chung và năng lực đặc thù học tập; tạo ra sản phẩm giáo dục đáp ứng với nhu cầu nguồn nhân lực hiện đại

- Cơ hội thực hiện giáo dục STEM trong chương trình môn Công nghệ: Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, môn Công nghệ phản ánh hai thành phần là T (technology) và E (engineering) trong bốn thành phần của STEM Vì vậy, môn Công nghệ có vai trò quan trọng thể hiện tư tưởng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới Sản phẩm, quá trình công nghệ môn học đề cập luôn mang tính tính hợp, gắn với thực tiễn, liên hệ chặt chẽ với Toán học và Khoa học Đặc điểm này là cơ sở để tăng cường giáo

dục STEM ngay trong dạy học môn Công nghệ dựa vào các hoạt động thiết kế

kĩ thuật, hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật Công nghệ là cầu nối, góp phần làm nổi rõ tính ứng dụng, gắn kết với thực tiễn của khoa học và toán học với thế giới, thể hiện rõ sự sáng tạo của con người thông qua các giải pháp công nghệ và tối ưu Do vậy, Công nghệ đóng vai trò quan trọng trong việc cụ thể hóa triển khai các chủ đề STEM

- Cơ hội thực hiện giáo dục STEM trong chương trình môn Toán: Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, môn Toán phản ánh thành phần M (mathematics) của STEM Vì vậy, môn Toán có nhiều cơ hội thể hiện tư tưởng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới Môn Toán với tính đặc thù là công cụ nền tảng trong nghiên cứu tất cả các môn khoa học tự nhiên nên gần như mặc định là nó luôn xuất hiện trong mọi chủ đề giáo dục STEM

- Cơ hội thực hiện giáo dục STEM trong chương trình môn Tin học: Trong giáo dục phổ thông, Tin học là môn học có nhiều cơ hội thể hiện tư tưởng giáo dục STEM Môn học này có nhiều điểm chung nhất với đồng thời tất cả các thành phần của STEM là S (Science), T (Technology), E (Engineering), M (Mathematics) Môn Tin học cung cấp các kiến thức công cụ cốt lõi về máy vi tính và ứng dụng của máy vi tính trong đời sống và kĩ thuật Cơ hội tích hợp nội dung của môn Tin học là rất lớn Môn Tin học vừa thể hiện như một dạng thức công nghệ trong STEM vừa là nơi kết nối với tư duy lôgic trong toán học Với sự phát triển vũ bão của công nghệ thông tin, yếu tố công nghệ trong môn tin học đóng vai trò then chốt trong các chủ đề STEM về robotic, trí tuệ nhân tạo và Internet vạn vật (IoT)

- Cơ hội thực hiện giáo dục STEM trong môn Sinh học: Sinh học là môn khoa học nghiên cứu về thế giới sinh vật vô cùng gần gũi với đời sống hằng ngày của con người Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, kiến thức Sinh học ngày càng được bổ sung nhiều hơn và ngày càng rút ngắn khoảng cách giữa lí thuyết và ứng dụng Chính vì thế các chủ đề STEM trong môn

Sinh học cũng khá phong phú và đa dạng, từ những chủ đề liên quan đến việc chăm sóc sức khỏe bản thân, gia đình đến những chủ đề giải quyết các vấn đề mang tính toàn cầu như biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường, suy giảm đa dạng sinh học,… [3]

e, Giáo dục STEM trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông

2018 đối với học sinh cấp THCS tại vùng nông thôn và miền núi

Giáo dục STEM trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông

2018 đối với học sinh cấp THCS tại vùng nông thôn và miền núi về cơ bản giống với những định hướng chung của giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông 2018 Tuy nhiên nó cũng đặt ra ba thách thức lớn trong việc

áp dụng giáo dục STEM ở nông thôn và miền núi, đó là: Cơ sở vật chất (thiếu tài liệu, thiết bị, phòng thí nghiệm ), nguồn lực con người (giáo viên kiêm nhiệm nhiều bộ môn và không được đào tạo chuyên sâu về STEM, ít giáo viên giỏi) và mức sống của các gia đình nói chung

Nguồn lực từ Nhà nước rất hạn chế khiến cho việc thực hiện giáo dục STEM trên phạm vi rộng gặp nhiều khó khăn Trong khi phần lớn học sinh ở các khu vực thị trấn, thành phố đã được tiếp cận internet, tiếp cận STEM, tiếp cận với các thiết bị dạy học thông minh thì với trẻ em nông thôn và miền núi hầu như không có cơ hội tiếp cận, các em chỉ có được những kiến thức ít ỏi về STEM thông qua những giới thiệu của các thầy cô có tâm huyết với học sinh Giáo dục STEM hiện nay chỉ được chú trọng triển khai tại các thành phố lớn, nơi có đủ các yếu tố về cơ sở vật chất, nguồn lực và sự quan tâm của phụ huynh học sinh , ngược lại với học sinh miền núi các em chỉ biết qua ti vi, sách báo Chính sự chênh lệch lớn về cơ hội giữa các vùng miền cho thấy nhu cầu phát triển giáo dục STEM ở miền núi càng trở nên bức thiết

Tuy nhiên, để giáo dục STEM đến được vùng cao cả giáo viên và học sinh cùng phải cố gắng, nỗ lực nhiều hơn nữa để đem mô hình này vào thực hiện tại chính ngôi trường của mình

STEM với mục đích không phải để biến học sinh thành nhà khoa học, mà chính là truyền cảm hứng sáng tạo và vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề của cuộc sống Các chủ đề của giáo dục STEM rất đa dạng và gắn với môi trường sống xung quanh chứ không chỉ tập trung vào lập trình và lắp ráp robot như một số quan niệm hiện nay Theo cách hiểu này, miền núi và nông thôn có những thuận lợi đặc thù riêng, đó là môi trường tự nhiên gần gũi và cơ hội tiếp cận STEM gắn với thực tế cuộc sống, các vấn đề nông nghiệp, vệ sinh sức khỏe cộng đồng hay du lịch vùng cao là những bối cảnh rất đặc trưng để truyền đạt kiến thức về STEM như cây trồng, vật nuôi, vi sinh vật, hệ thống tưới tiêu, hệ thống năng lượng, hệ thống thông tin du lịch, mô hình triển lãm đồ thủ công mỹ nghệ

Qua đó cho ta thấy, muốn đưa được STEM đến được miền núi cần có sự vận dụng linh hoạt các định hướng STEM trong chương trình giáo dục phổ thông

2018 phù hợp với vùng miền, biến những mặt hạn chế thành những ưu điểm để đưa STEM đến với học sinh miền núi, sao cho các em đón nhận STEM trong tâm thế hào hứng, muốn khám phá chứ không phải thực hiện gượng p theo "chỉ tiêu" của nhà trường Có như vậy giáo dục STEM mới đạt đến mục đích cao nhất

là phát triển con người phù hợp với nhu cầu nhân lực của thời đại mới

1.3.3 Các thành tố của giáo dục STEM cho học sinh THCS

1.3.3.1 Mục tiêu giáo dục STEM

Dưới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo dục STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục phổ thông, mặt khác giáo dục STEM nhằm:

(1) Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc lĩnh vực STEM cho HS: Đó là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các

môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn Biết

sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ HS biết về quy trình thiết kế kĩ thuật

và chế tạo ra các sản phẩm

(2) Phát triển các năng lực chung cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn

bị cho HS những cơ hội, cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21 Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ được 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

(3) Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có

những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước,… [3]

1.3.3.2 Nội dung giáo dục STEM

1 Bài học STEM

a) Nội dung bài học STEM nằm trong chương trình giáo dục phổ thông, gắn kết các vấn đề của thực tiễn xã hội

- Nội dung bài học STEM được gắn kết với các vấn đề thực tiễn đời sống

xã hội, khoa học, công nghệ và học sinh được yêu cầu tìm các giải pháp để giải quyết vấn đề, chiếm lĩnh kiến thức, đáp ứng yêu cầu cần đạt của bài học

- Nội dung kiến thức của các bài học thuộc một môn học hoặc một số môn học trong chương trình; bảo đảm giải được quyết vấn đề đặt ra một cách tương đối trọn vẹn

b) Bài học STEM dựa theo quy trình thiết kế kĩ thuật

- Bài học STEM được xây dựng dựa theo quy trình thiết kế kĩ thuật với tiến trình bao gồm 8 bước: xác định vấn đề; nghiên cứu kiến thức nền; đề xuất các giải pháp; lựa chọn giải pháp; chế tạo mô hình (nguyên mẫu); thử nghiệm

và đánh giá; chia sẻ thảo luận; điều chỉnh thiết kế

- Cấu trúc bài học STEM có thể được chia thành 5 hoạt động chính, thể hiện rõ 8 bước của quy trình thiết kế kĩ thuật như sau:

+ Hoạt động 1: Xác định vấn đề hoặc yêu cầu chế tạo một sản phẩm ứng dụng gắn với nội dung bài học với các tiêu chí cụ thể

+ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền (bao gồm kiến thức trong bài học cần sử dụng để giải quyết vấn đề hoặc chế tạo sản phẩm theo yêu cầu) và

đề xuất các giải pháp thiết kế đáp ứng các tiêu chí đã nêu

+ Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế, sử dụng kiến thức nền để giải thích, chứng minh và lựa chọn, hoàn thiện phương án tốt nhất (trong trường hợp có nhiều phương án)

+ Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế đã được lựa chọn: thử nghiệm và đánh giá trong quá trình chế tạo

+ Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo; điều chỉnh, hoàn thiện thiết kế ban đầu

c) Phương pháp dạy học đưa học sinh vào các hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động

- Hoạt động học của học sinh được thiết kế theo hướng mở về điều kiện thực hiện, nhưng cụ thể về tiêu chí của sản phẩm cần đạt

- Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao và hợp tác; quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của học sinh

- Học sinh thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và thiết kế lại nguyên mẫu của mình nếu cần

- Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và xây dựng hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân

d) Hình thức tổ chức dạy học cần lôi cuốn học sinh vào hoạt động kiến tạo, tăng cường hoạt động nhóm, tự lực chiếm lĩnh kiến thức mới và vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề

- Hình thức tổ chức bài học STEM có thể linh hoạt, kết hợp các hoạt động trong và ngoài lớp học nhưng cần đảm bảo mục tiêu dạy học của phần nội dung kiến thức trong chương trình

- Tăng cường tổ chức hoạt động theo nhóm để phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh nhưng phải chỉ rõ nhiệm vụ và sản phẩm cụ thể của mỗi học sinh trong nhóm

e) Thiết bị dạy học cần lưu ý đến việc sử dụng thiết bị, công nghệ sẵn có,

dễ tiếp cận với chi phí tối thiểu

- Sử dụng tối đa các thiết bị sẵn có thuộc danh mục thiết bị dạy học tối thiểu theo quy định

- Tăng cường sử dụng các vật liệu, công cụ gia dụng, công nghệ sẵn có,

dễ tiếp cận, chi phí rẻ và an toàn

- Khuyến khích sử dụng các nguồn tài nguyên số bổ trợ, thí nghiệm ảo,

mô phỏng, phần mềm, có thể dễ dàng truy cập sử dụng trong và ngoài lớp học

để học sinh chủ động học tập

2 Hoạt động trải nghiệm STEM

a) Nội dung hoạt động trải nghiệm STEM được lựa chọn phải gắn với việc thực hiện mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông, tạo hứng thú và động lực học tập nhằm phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh

- Chú trọng những hoạt động liên quan, hoạt động tiếp nối ở mức vận dụng (thiết kế, thử nghiệm, thảo luận và chỉnh sửa) các hoạt động của bài học STEM trong chương trình, tập trung vào việc giải quyết các vấn đề của thực tiễn xã hội, khoa học và công nghệ

- Nội dung hoạt động trải nghiệm STEM có thể gắn với các hoạt động nghề nghiệp liên quan đến lĩnh vực STEM nhằm bổ trợ cho quá trình học tập, tạo hứng thú và động lực học tập, góp phần định hướng nghề nghiệp cho học sinh

b) Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM cần phong phú, đa dạng, lôi cuốn học sinh vào hoạt động tìm tòi, khám phá và vận dụng kiến thức

để giải quyết vấn đề trong thực tiễn xã hội, khoa học và công nghệ

- Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM có thể linh hoạt, kết hợp các hoạt động trong trường (dưới hình thức câu lạc bộ) và ngoài trường (tìm tòi, khám phá thực tiễn)

- Tăng cường tổ chức hoạt động theo nhóm để phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh nhưng cần đảm bảo chỉ rõ nhiệm vụ và sản phẩm

cụ thể của mỗi học sinh trong nhóm

3 Đề tài/dự án nghiên cứu khoa học, kĩ thuật

a) Học sinh tham gia học tập trên cơ sở tự nguyện, 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; chú trọng phát hiện các học sinh có năng lực và

sở thích thông qua quá trình tổ chức dạy học bài học STEM và các hoạt động trải nghiệm STEM

b) Lựa chọn đề tài/dự án nghiên cứu khoa học, kĩ thuật phù hợp với học sinh hoặc nhóm học sinh trên cơ sở đáp ứng quy định tại Thông tư số 38/2012/TT-BGDĐT ngày 02/11/2012 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo [4]

1.3.3.3 Các con đường giáo dục STEM

Thứ nhất: Giáo dục STEM thông qua các hoạt động ngoài giờ lên lớp, qua hai hoạt động chính là trải nghiệm và nghiên cứu khoa học

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kĩ thuật trong thực tiễn đời sống Để làm được hoạt động này cần có sự tham gia, hợp tác của các trường phổ thông, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, doanh nghiệp, các trường Đại học, trung tâm khoa học công nghệ… Trong hoạt động nghiên cứu khoa học tổ chức giáo dục STEM gắn với cuộc thi KHKT và khởi nghiệp cho HS với nhiều chủ đề khác nhau

Thứ hai: Giáo dục STEM thông qua dạy các môn thuộc lĩnh vực STEM

Trong các môn học, nhất là các môn khoa học tự nhiên có rất nhiều chủ đề gắn với giáo dục STEM Có thể thiết kế các chủ đề STEM theo các cách dạy khác nhau như: Chủ đề STEM được dạy trong một môn học duy nhất; Chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn học và Chủ đề STEM nhiều môn kết hợp

1.3.3.4 Cơ sở vật chất, điều kiện phục vụ giáo dục STEM

X t trên quan điểm hệ thống, chương trình giáo dục STEM cũng có đầy

đủ 6 yếu tố là: mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện (cơ sở vật chất), hình thức tổ chức và kiểm tra đánh giá Đặc biệt là một hoạt động được triển khai trên hình thức trải nghiệm và định hướng sản phẩm Do vậy, cơ sở vật chất phục vụ giáo dục STEM càng trở nên quan trọng và có tính đặc thù, góp phần quan trọng quyết định chất lượng của hoạt động giáo dục STEM Hệ thống cơ

sở vật chất trong giáo dục STEM ở đây được hiểu là: phòng học STEM, tài liệu học tập, phương tiện trực quan, các thiết bị thí nghiệm và lao động sản xuất

- Vai trò của hệ thống cơ sở vật chất trong giáo dục STEM bao gồm:

+ Tạo điều kiện để HS kết hợp lí thuyết với thực hành, nhà trường gắn liền với đời sống xã hội, kích thích hứng thú học tập của HS đối với các môn học thuộc lĩnh vực STEM, giúp HS nắm kiến thức nhanh chóng, bền vững và sáng tạo

+ Tạo điều kiện để HS học tập, rèn luyện kĩ năng Qua đó phát triển năng lực cá nhân, tìm hiểu, lựa chọn nghề nghiệp tương lai

+ Tạo ra những điều kiện thuận lợi để sinh hoạt nhóm chuyên môn, tổ chức cho HS tham gia nghiên cứu khoa học

+ Tạo ra những điều kiện thuận lợi cho việc giáo dục tinh thần yêu lao động, thói quen tổ chức khoa học nơi làm việc

- Thiết kế phòng học STEM

Phòng học STEM là phòng học được trang bị hệ thống thiết bị dạy học, thí nghiệm, chế tạo thuộc lĩnh vực STEM và hệ thống các thiết bị nghe nhìn được lắp đặt phù hợp để GV và HS sử dụng thuận lợi trong quá trình tổ chức các

hoạt động giáo dục STEM trong môi trường giáo dục phổ thông Phòng học sẽ

có các khu vực thiết kế, thí nghiệm, chế tạo, thử nghiệm Những lưu ý khi thiết kế phòng học STEM:

+ Thiết kế không gian phòng học STEM phải lưu ý đến yếu tố kết nối để thuận lợi cho các hoạt động thiết kế, lập kế hoạch và chế tạo Tăng cường sự tương tác giữa GV với HS, giữa HS với HS Tạo không gian khuyến khích sự

“giao tiếp” và “liên kết” giữa các môn học thuộc lĩnh vực STEM Cần tập trung vào việc tận dụng và tăng cường các không gian phi lớp học, cung cấp một giải pháp nội thất thúc đẩy sự tương tác Trung tâm của phòng học STEM được thiết lập là nơi để trao đổi, thảo luận, tương tác

+ Không gian học tập được thiết kế nhằm thúc đẩy nhu cầu thao tác vật chất của HS, cung cấp cơ hội để thử nghiệm và chế tạo Nội thất phòng học được thiết lập tạo cơ hội cho việc chuyển đổi công năng giảng dạy, hội thảo, seminar và thực hành một cách linh hoạt Việc thiết kế không gian cần tính tới

sự phát triển và kết nối các hạng mục công nghệ hỗ trợ trong tương lai

+ Xây dựng cơ sở vật chất hỗ trợ việc giảng dạy các kiến thức thuộc lĩnh vực STEM một cách linh hoạt thông qua các công cụ trực tiếp, gián tiếp, từ màn hình trình chiếu đến các mô hình, sơ đồ, biểu đồ, tranh ảnh Tận dụng các thiết kế xây dựng cơ sở vật chất cho phòng học STEM như là một cơ hội để HS

có thể trực quan đến các yếu tố về kĩ thuật và các nguyên tắc phát triển bền vững Có thể thể hiện trực quan các kết cấu của phòng học, sơ đồ hệ thống điện, giải pháp sử dụng điện năng, vật liệu thiết kế Phòng học STEM được sắp đặt vừa đảm bảo các yếu tố bền vững vừa tạo điều kiện để lồng gh p không gian vào việc học tập và thực tiễn cuộc sống của HS,… [3]

1.3.3.5 Kết quả giáo dục STEM

- Năng lực:

Bản chất cốt lõi của chương trình giáo dục phổ thông (GDPT) mới là đem lại những giá trị cho học sinh như phát triển năng lực, phẩm chất… Cạnh đó,