Xây dựng một số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục stem trong môn toán lớp 5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ THỊ MINH TÂM XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM TRONG MÔN TOÁN LỚP 5 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC ĐÀ NẴNG – 2022... TRƯỜNG ĐẠI HỌC S

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ MINH TÂM

XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

TRONG MÔN TOÁN LỚP 5

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

ĐÀ NẴNG – 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ MINH TÂM

XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

TRONG MÔN TOÁN LỚP 5

Chuyên ngành: Giáo dục học (Giáo dục Tiểu học) Mã số: 8140101

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thanh Hưng

ĐÀ NẴNG – 2022

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC BIỂU ĐỒ x

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5.1 Đối tượng nghiên cứu 3

5.2 Phạm vi nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận 3

6.2 Phương pháp điều tra, quan sát 4

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 4

6.4 Phương pháp thống kê toán học 4

7 Đóng góp của đề tài 4

8 Cấu trúc của luận văn 4

Chương 1 6

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6

1.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài 6

1.2 Các nghiên cứu trong nước 9

1.3 Kết luận chương 1 14

Chương 2 15

CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 15

2.1 Đặc điểm nhận thức của học sinh lớp 5 15

2.1.6 Ngôn ngữ và sự phát triển nhận thức của học sinh tiểu học 18

2.2 Phân tích chương trình môn toán lớp 5 theo định hướng giáo dục STEM 20

2.2.1 Chương trình môn toán lớp 5 hiện hành 20

2.2.2 Chương trình môn toán lớp 5 theo Chương trình 2018 22

2.2.3 Bổ sung Chương trình môn toán lớp 5 hiện hành theo Chương trình 2018 29

2.3 Nội dung dạy học các môn học 32

2.3.1 Chương trình môn Khoa học lớp 4,5 32

2.3.2 Chương trình môn công nghệ 33

2.3.4 Chương trình môn Thủ công, Kĩ thuật 35

2.4 Dạy học tích hợp 35

2.5 Giáo dục STEM 37

2.5.1 Khái niệm về giáo dục STEM 37

2.5.2 Đặc điểm của giáo dục STEM 40

2.5.3 Các hình thức tổ chức giáo dục STEM 41

2.5.4 Mối liên hệ giữa môn Toán với môn Khoa học, Kĩ thuât, Công nghệ 42

2.6 Dạy học theo định hướng giáo dục STEM 47

2.6.1 Chủ đề STEM 47

2.6.2 Phân loại chủ đề STEM 47

2.6.3 Một số tiêu chí xây dựng chủ đề giáo dục STEM 48

2.7 Quy trình thiết kế các chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 50

2.8 Tiêu chí đánh giá hứng thú học tập của học sinh 53

2.8.1 Khái niệm về hứng thú 53

2.8.2 Một số tiêu chí đánh giá hứng thú học tập của học sinh 54

2.9 Một số yếu tố ảnh hưởng việc xây dựng một số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong môn Toán 54

2.10 Kết luận chương 2 55

Chương 3 56

CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 56

3.1 Mục đích khảo sát thực trạng 56

3.1.1 Đối với học sinh 56

3.1.2 Đối với giáo viên 56

3.2 Nội dung khảo sát thực trạng 56

3.2.1 Nội dung khảo sát học sinh 56

3.2.2 Nội dung khảo sát giáo viên 56

3.3 Tổ chức khảo sát thực trạng 56

3.4 Phân tích kết quả khảo sát thực trạng 57

3.4 1 Kết quả khảo sát đối với giáo viên 57

3.4.2 Kết quả khảo sát đối với học sinh 59

3.5 Kết luận chương 3 61

Chương 4 63

XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC TOÁN LỚP 5 63

THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 63

4.1 Một số nguyên tắc để xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong môn toán lớp 5 63

4.1.1 Đảm bảo đặc trưng của hoạt động STEM 63

4.1.2 Đảm bảo phù hợp đặc trưng môn học 63

4.1.3 Đảm bảo tính liên môn trong giáo dục STEM 63

4.1.4 Đảm bảo phù hợp đặc điểm nhận thức và tâm lí học sinh Tiểu học 63

4.1.5 Nguyên tắc phù hợp thực tiễn dạy học ở trường Tiểu học 64

4.2 Xây dựng một số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong môn toán lớp 5 64

4.2.1 Chủ đề 1: Thiết kế ngôi nhà điện phát sáng 64

4.2.2 Chủ đề 2: Hình trụ xung quanh em - Thiết kế thiên đăng hình trụ 70

4.2.3 Chủ đề 3: Thiết kế đồng hồ mặt trời 76

4.2.4 Chủ đề 4: Toán học và các vật liệu xung quanh em - Hình học và đo lường 83

4.3 Kết luận chương 4 87

Chương 5 88

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 88

5.1 Mục đích thực nghiệm 88

5.2 Nội dung thực nghiệm 88

5.3 Tổ chức thực nghiệm 88

5.3.1 Hình thức thực nghiệm 88

5.3.2 Thời gian và địa điểm thực nghiệm 89

5.4 Phân tích kết quả sau khi thực nghiệm 89

5.4.1 Kết quả đánh giá định lượng 89

5.4.2 Kết quả đánh giá định tính 92

5.5 Kết luận chương 5 92

KẾT LUẬN 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94PHỤ LỤC PL1

GD và ĐT Giáo dục và Đào tạo GDPT Giáo dục phổ thông THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông GQVĐ Giải quyết vấn đề

NL GQVĐ và ST Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

STEM Science, Technology, Engineering, Mathematics

DANH MỤC BẢNG

Số hiệu

2.1 Nội dung chương trình 2018 môn Toán lớp 5 29 2.2 Mối quan hệ giữa Khoa học và Công nghệ 43 2.3 Mối quan hệ giữa Công nghệ và Kĩ thuật 45 2.4 Mối quan hệ giữa Công nghệ và Toán học 46 2.5 Nội dung chương trình môn Khoa học lớp 4, 5 33 2.6 Nội dung chương trình môn Công nghệ lớp 3, 4, 5 34 5.1 Kết quả điều tra tự đánh giá mức độ các hành vi của HS 91 5.2 Kết quả điều tra mức độ đồng tình của HS 92

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Số hiệu

3.2 Quan điểm của GV về Mức độ cần thiết DH theo định

3.3 Tần suất áp dụng GD STEM trong DH của GV 59 3.4 Quan điểm của GV về những khó khăn khi GD STEM 60 3.5 Về bài toán thực tế trong sách giáo khoa của HS 60 3.6 Tần suất áp dụng thực hành thí nghiệm của GV trong DH

3.7 Biểu đồ về hứng thú tham gia hoạt động STEM của HS 61 3.8 Hứng thú của HS khi được sử dụng bài toán để GQVĐ

5.1 Kết quả bài kiểm tra sau thực nghiệm 90

MỞ ĐẦU 1 Lí do chọn đề tài

Ngày nay, khoa học giáo dục (GD) phát triển đòi hỏi đào tạo (ĐT) con người đáp ứng với sự phát triển của xã hội Trước quy luật tất yếu và sự phát

triển như vũ bão của khoa học công nghệ, Việt Nam phải đổi mới GD để ĐT con

người phát triển toàn diện, nhân cách, phẩm chất và năng lực (NL) của công

dân, có khả năng ứng phó với những hoàn cảnh khác nhau trong cuộc sống

Nghị quyết 29-BCHTW, thực hiện đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục và

Đào tạo (GD và ĐT) chỉ ra đổi mới phương pháp dạy học (PPDH), hình thức tổ chức dạy học (DH) để chuyển từ chủ yếu quan tâm đến việc cung cấp kiến thức sang việc quan tâm hình thành, phát triển các NL, phẩm chất người học, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh (HS), tăng cường kĩ năng thực hành,

DH tích hợp là một trong những nội dung quan trọng để thực hiện tinh thần đổi mới căn bản và toàn diện nền GD, giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ năng thuộc nhiều môn học khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập, đời sống; thông qua đó hình thành và phát triển được những NL cần thiết, nhất là NL giải quyết vấn đề (GQVĐ) trong học tập và trong thực tiễn cuộc sống Điều đó cũng có nghĩa là đảm bảo để mỗi HS biết cách vận dụng kiến thức học được trong nhà trường vào các hoàn cảnh mới lạ, khó khăn, bất ngờ, qua đó trở thành một người công dân có trách nhiệm, một người lao động có NL

Giáo dục STEM (Science - Khoa học, Technology - Công nghệ, Engineering

- kĩ thuật và Mathematics -Toán học) là một trong những định hướng GD tích

hợp, đề cao tính thực tiễn, trải nghiệm thực hành, kích thích tư duy sáng tạo của HS, khơi dậy hứng thú học tập cũng sự tìm tòi, khám phá của HS tiểu học Hơn nữa DH theo định hướng GD STEM đáp ứng tinh thần đổi mới chương trình Giáo dục phổ thông (GDPT) theo định hướng phát triển NL cũng phù hợp với

đặc điểm của môn Toán 2018: “Môn Toán ở trường phổ thông góp phần hình

thành và phát triển các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và năng lực toán

học cho học sinh; phát triển kiến thức, kĩ năng then chốt và tạo cơ hội để học sinh được trải nghiệm, vận dụng toán học vào thực tiễn; tạo lập sự kết nối giữa các ý tưởng toán học, giữa Toán học với thực tiễn, giữa Toán học với các môn học và hoạt động giáo dục khác, đặc biệt với các môn Khoa học, Khoa học tự nhiên, Vật lí, Hoá học, Sinh học, Công nghệ, Tin học để thực hiện giáo dục STEM” [5]

GD STEM được nhiều quốc gia áp dụng trong các lần cải cách GD để tăng hứng thú và niềm đam mê khoa học cho HS Trong GDPT 2018, Việt Nam triển khai DH theo định hướng STEM ở các cấp học là phù hợp với xu thế quốc tế hoá, toàn cầu hoá Hiện nay, DH theo định hướng GD STEM được đẩy mạnh triển khai trong các trường học ở các cấp trung học cơ sở (THCS), trung học phổ thông (THPT) nhưng vẫn còn khá mới và khó thực hiện, đặc biệt là ở tiểu học Trong chương trình môn Toán lớp 5 theo chương trình 2018 có những điểm mới về cấu trúc chương trình có giảm các tiết ôn tập cuối năm để bổ sung các tiết DH tích hợp, DH theo định hướng GD STEM theo các chủ đề thông qua hoạt động trải nghiệm, hoạt động ngoại khoá, … để giúp HS phát triển các NL toán học đồng thời vận dụng các kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề liên quan đến thực tế, khơi dậy hứng thú học tập, phát triển tư duy sáng tạo và niềm đam mê khoa học cho HS tiểu học

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: ‘‘Xây dựng một số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong môn Toán lớp 5” để

nghiên cứu

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng được bốn chủ đề DH theo định hướng GD STEM trong môn Toán lớp 5 nhằm tạo sự hứng thú học tập cho HS góp phần nâng cao chất lượng DH môn Toán ở tiểu học nói chung, môn Toán lớp 5 nói riêng

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lí luận về DH phát triển NL, phẩm chất cho HS về DH tích hợp, về GD STEM

Nghiên cứu thực trạng DH môn Toán theo định hướng GD STEM ở tiểu học

Xây dựng bốn chủ đề DH trong Toán lớp 5 theo định hướng GD STEM Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính hiệu quả và khả thi của một số chủ đề đã xây dựng

4 Giả thuyết khoa học

Trên cơ sở lí luận và thực tiễn, nếu xây dựng được một số chủ đề DH theo định hướng GD STEM trong môn Toán lớp 5 thì sẽ tạo sự hứng thú trong học tập cho HS

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5.1 Đối tượng nghiên cứu

Quy trình thiết kế các chủ đề DH theo định hướng GD STEM ở trường tiểu học

5.2 Phạm vi nghiên cứu

Xây dựng 04 chủ đề DH theo định hướng GD STEM trong môn Toán lớp 5, các chủ đề này được kiểm tra tính khả thi tại trường Tiểu học Võ Thị Sáu, Q Hải Châu, TP Đà Nẵng, năm học 2021 - 2022

6 Phương pháp nghiên cứu

Để giải quyết những nhiệm vụ nghiên cứu, đề tài sử dụng những phương pháp nghiên cứu sau:

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

Thu thập, phân tích, tổng hợp một số tài liệu về GD học môn Toán, tâm lí học lứa tuổi, tài liệu tập huấn chương trình GDPT 2018, các sách báo, các bài viết khoa học, các công trình nghiên cứu và các vấn đề liên quan đến DH theo định hướng GD STEM

6.2 Phương pháp điều tra, quan sát

Phương pháp điều tra bằng anket: Chúng tôi sử dụng phiếu Tham khảo ý

kiến trên giáo viên (GV) và HS ở 02 trường tiểu học (Các phương pháp DH môn Toán của GV, cách thức GV triển khai theo định hướng GD STEM trong DH môn toán tiểu học,…, đánh giá của HS về các tiết học môn Toán theo định hướng GD STEM)

Phương pháp quan sát: Quan sát GV dạy toán ở tiểu học nhằm tìm hiểu

quy trình mà GV tổ chức DH theo định hướng GD STEM; Quan sát thực trạng các HS tiểu học trong giờ học toán nhằm tìm hiểu hứng thú học tập môn Toán của HS

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tổ chức thực nghiệm sư phạm ở trường Tiểu học Võ Thị Sáu, Q Hải Châu, TP Đà Nẵng nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của 04 chủ đề DH theo định hướng GD STEM trong môn Toán lớp 5 mà đề tài đưa ra

6.4 Phương pháp thống kê toán học

Phương pháp này để phân tích, xử lí các số liệu đã thu thập được từ kết quả khảo sát và thực nghiệm

7 Đóng góp của đề tài

Về lí luận: Đề tài góp phần làm rõ cơ sở lí luận về DH phát triển NL,

phẩm chất cho HS về DH tích hợp, về GD STEM

Về thực tiễn: Nhận xét, đánh giá đúng thực trạng về DH môn Toán theo

định hướng GD STEM ở một số trường Tiểu học TP Đà Nẵng; Xây dựng được 04 chủ đề DH theo định hướng GD STEM trong môn toán lớp 5 cho HS nhằm nâng cao chất lượng DH môn toán ở Tiểu học nói chung, môn toán lớp 5 nói

riêng Các chủ đề này có thể áp dụng DH trong môn Toán lớp 5 ở trường tiểu học 8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục Luận văn được bố cục 5 chương:

Chương 1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu;

Chương 2 Cơ sở lí luận về vấn đề nghiên cứu; Chương 3 Cơ sở thực tiễn về vấn đề nghiên cứu;

Chương 4 Xây dựng một số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong môn Toán lớp 5;

Chương 5 Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài

GD STEM đã xuất hiện khá lâu trên thế giới từ thế kỉ 19 ở các nước châu Âu Ngày nay; Các nước phát triển như Mỹ, Úc, Canada,… đã triển khai phương

pháp GD STEM rộng rãi và thường xuyên

Ở New Zealand; Lĩnh vực cốt lõi của STEM là công nghệ số đã được đưa vào giảng dạy bao gồm như: Thuật toán; lập trình; dữ liệu; thiết bị số, hạ tầng, kĩ thuật số, con người và máy tính Qua đó, HS tại New Zaeland hiểu biết nhiều về robot và trí tuệ nhân tạo,… nắm bắt tư duy với thiết bị công nghệ và ứng dụng rất nhiều vào cuộc sống thông qua các kĩ năng; phát triển kĩ thuật số Xu hướng GD STEM tại New Zealand chủ yếu khơi gợi đam mê học tập; kích thích tư duy logic và khả năng phản biện của HS Đồng thời; quốc gia này cũng chú trọng

đến “Art” nhằm khơi gợi khả năng sáng tạo tiềm ẩn của HS

Tại Pháp, GD STEM được bao phủ ở mọi cấp học Trong giai đoạn chính

ở tiểu học, HS được học về Toán, KHTN và Công nghệ; HS được tham gia các hoạt động (HĐ) trải nghiệm nhằm thúc đẩy sự quan tâm của các em về Khoa học và Công nghệ

Ở Anh, GD STEM được phát triển thành một chương trình quốc gia với mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao

Tại Mỹ, GD STEM xuất hiện từ những năm 90 Trong chương trình này;

các môn khoa học công nghệ sẽ được tích hợp với nhau để giảng dạy theo hình

thức dự án; trải nghiệm và thực hành Xu hướng GD STEM tại Mỹ rất được coi

trọng khi năm 2015 đã diễn ra ngày hội khoa học toàn quốc tại Nhà Trắng do chính Tổng thống Mỹ đã dành toàn bộ thời gian để trao đổi và nhận xét

về STEM Xây dựng một cách nghiêm túc chương trình GD STEM trong hệ đào

tạo 12 năm

GD STEM được quan tâm nghiên cứu trong nhiêu năm qua 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 GD STEM được xuất bản từ 8 tạp chí nổi tiếng trong lĩnh vực GD của Mỹ, điều này cho thấy cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về GD STEM (Brown, 2012) [26]

cộng sự đã tập hợp và phân tích các tài liệu về GD STEM trong cơ sở dữ liệu ISI giai đoạn từ 1992 - 2013 cho thấy: kể từ năm 2008 xu hướng nghiên cứu về GD 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/1 năm Cũng trong giai đoạn này Mỹ là quốc gia có nhiều nghiên cứu về GD STEM nhất với 200 công trình (52%), tiếp theo đó là Anh với 36 công trình (9,35%); Hà Lan, Úc mỗi quốc gia có 16 nghiên cứu (4,16%); các quốc gia Tây Ban Nha, Ixaren, Thổ Nhĩ Kỳ, Canada, Đức, Đài Loan tổng cộng có 67 công trình; các quốc gia còn lại trên thế giới có 50 công trình Nghiên cứu cũng chỉ ra 5 lĩnh vực liên quan đến GD STEM bao gồm: GD học, Tâm lí học, Kĩ thuật, Dịch vụ khoa học chăm sóc sức khỏe và Khoa học máy tính (Yu, Chang và Yu, 2016) [27]

Roberts, Ryan Brown,… nghiên cứu tìm hiểu về bản chất của STEM, vai trò của STEM trong lịch sử phát triển khoa học công nghệ của loài người, những nhận thức về GD STEM, chính sách đối với GD STEM (Lantz Jr H B., 2009; Morrison J., 2006; Roberts A., 2012; Brown R.et al., 2011) ([28], [29], [30], [31])

Bên cạnh đó, hiệu quả của GD STEM cũng được các nhà nghiên cứu quan tâm Trong nghiên cứu tổng quan (Yildirim B., 2016) đã phân tích 34 nghiên cứu khác nhau để chỉ ra tác động của GD STEM đối với việc nâng cao hứng thú và động cơ đối với các lĩnh vực STEM, phát triển NL GQVĐ, NL khoa học cũng như kết quả học tập của HS [32] Những tác động tích cực của GD STEM đến HS biểu hiện cụ thể ở việc tạo động lực học tập, tăng sự tích cực, cảm nhận được ý nghĩa và hăng say trong học tập (Chittum J R và cộng sự, 2017; Tillman D và cộng sự, 2014) [35]; [36] Công trình nghiên cứu của Becker K

và Park K (2011) về hiệu quả của STEM cũng cho thấy tác động tích cực của GD STEM đến việc học của người học, với mức độ tác động lớn nhất ở bậc tiểu học, và thấp nhất ở bậc đại học [37]

Nghiên cứu về khái niệm STEM và GD STEM cũng được nhiều tác giả trên thế giới quan tâm nghiên cứu Sanders M., 2009 STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật)

và Mathematics (Toán học) [38]

GD STEM được hiểu theo nghĩa là quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học Đây cũng là quan niệm về GD STEM của Bộ

GD Mỹ “Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng

cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học” (U.S Department of Education, 2007)

học về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên Theo quan niệm này,

tác giả Sanders định nghĩa “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 giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường” (Sanders

M., 2009) [38]

Tích hợp GD STEM là một hướng nghiên cứu khá cơ bản về GD STEM

được rất nhiều nhà khoa học, tổ chức GD quan tâm Tiêu biểu là công trình của Honey M và cộng sự (Honey, Pearson G và Schweingruber H., 2014) Đây là kết quả nghiên cứu trong một thời gian dài của nhóm các chuyên gia thuộc nhiều lĩnh vực của Ủy ban tích hợp GD STEM (Mỹ) dưới sự ủng hộ của Viện Kĩ thuật Quốc gia và Ban khoa học GD của Hội đồng nghiên cứu quốc gia Mỹ Nghiên cứu này là một kinh nghiệm quý báu về tích hợp GD STEM trong chương trình

GDPT hệ 12 năm của Mỹ Cụ thể: Nghiên cứu đã mô tả về khung lí thuyết tích

hợp GD STEM, tổng quan nghiên cứu những kinh nghiệm tích hợp GD STEM, những nghiên cứu liên quan đến việc thiết kế tích hợp những trải nghiệm STEM,

ngữ cảnh cho việc triển khai tích hợp STEM [39]

Có nhiều quan điểm về GD STEM nhưng tích hợp liên môn trong GD

STEM là hướng nghiên cứu được nhiều tác giả quan tâm nhằm phát triển NL

của người học Đây cũng là hướng tiếp cận của đề tài

1.2 Các nghiên cứu trong nước

GD STEM du nhập vào Việt Nam từ các cuộc thi Robotics dành cho HS phổ thông do các công ti công nghệ tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài Từ năm 2010, trường Icarnegie – Hoa Kỳ áp dụng mô hình GD STEM trên nền tảng là 2 môn học công nghệ thông tin và Robotics cho khối phổ thông từ lớp 1 đến lớp 12 Mô hình đã được mở rộng triển khai thí điểm tại các trường phổ thông thuộc 3 TP Hà Nội, TP Đà Nẵng và TP Hồ Chí Minh Các nội dung chương trình STEM được triển khai theo chuẩn quốc tế và phù hợp với mục tiêu của Bộ GD và ĐT Hiện nay một số tổ chức GD cũng triển khai các HĐ GD STEM như Học viện sáng tạo S3 Tuy nhiên, các HĐ GD STEM này chưa phải là HĐ chính thức trong các trường phổ thông mà chỉ là các hoạt động độc lập của các công ti GD như là một mảng kinh doanh và hoạt động truyền thông cộng đồng

Từ năm 2012, Bộ GD và ĐT 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 GV trung học”

Đặc biệt, cuộc thi “Khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học” do Bộ GD và ĐT

tổ chức dành cho HS phổ thông đã trở thành điểm sáng tích cực trong GD định hướng NL, [21]

Năm 2016, Hội đồng Anh phối hợp với Bộ GD và ĐT Việt Nam triển

khai Dự án thí điểm "Áp dụng phương pháp Giáo dục STEM của Vương quốc

Anh vào bối cảnh Việt Nam" Dự án có sự tham gia của 15 trường THCS và phổ

thông công lập và tư thục tại năm tỉnh miền Bắc bao gồm: Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng, Nam Định và Quảng Ninh Hơn 50 dự án GD theo định hướng STEM đã được triển khai bài bản và tâm huyết Đó là những ý tưởng địa phương

gần gũi, là những câu lạc bộ ngoài giờ học đầy đam mê và sự thay đổi phần nào trong cách dạy, cách học bộ môn khoa học

Thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường NL tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với

nhiệm vụ đặt ra cho Bộ GD và ĐT: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học,

công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông” Trong năm học 2017-2018, GD STEM đã được Bộ GD và ĐT đưa vào

các văn bản hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ GD trung học và đến nay tiếp tục chỉ đạo các địa phương trên toàn quốc tích hợp STEM trong quá trình thực hiện chương trình GDPT hiện hành ở những môn có liên quan

Bên cạnh các HĐ GD STEM ở Việt Nam, các nghiên cứu về GD STEM cũng được quan tâm Các Đề tài tập trung theo hướng nghiên cứu về DH khoa học, công nghệ hay xây dựng các chủ đề các môn môn toán, vật lí học, theo định hướng GD STEM ở trường THCS, THPT

“Dạy học một số chủ đề trong môn Toán lớp 10 theo định hướng giáo dục

STEM” của tác giả Lã Thị Thu Sen, nghiên cứu về môn Toán theo chương trình

phổ thông mới, khái niệm GD STEM, DH theo định hướng GD STEM, xây dựng các chủ đề: Bất đẳng thức trong cuộc sống; Hệ bất phương trình và vấn đề dinh dưỡng; Em tập làm thống kê viên Ở mỗi chủ đề, tác giả thiết kế các HĐ trong tiến trình dạy học: HĐ Khởi động; HĐ Tìm hiểu kiến thức; HĐ vận dụng, tìm tòi, mở rộng [20]

Trong đề tài “Dạy học một số chủ đề trong môn Toán lớp 12 THPT theo

định hướng giáo dục STEM” của Đoàn Ánh Dương nghiên cứu về DH tích hợp,

vai trò của DH tích hợp, các khái niệm STEM Đề tài đề cấp đưa ra quy trình tổ chức DH theo định hướng GD STEM [10]

Trần Đăng Khải nghiên cứu về “Dạy học một số chủ đề trong môn Toán 9

THCS theo định hướng giáo dục STEM” đã thiết kế một số chủ đề DH toán 9

theo định hướng GD STEM như: Hệ phương trình và ứng dụng trong thực tiễn sản xuất; thiết kế cầu treo gỗ; Chủ đề hình trụ với cuộc sống [14]

Trong đề tài “Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục

STEM” của tác giả Lê Xuân Quang đã đề cập đến một số khái niệm liên quan

đến STEM cũng như tổng quan lịch sử nghiên cứu STEM của các nước trên thế giới Đồng thời đưa ra các đặc điểm cũng như quy trình để tổ chức DH môn Công nghệ theo định hướng GD STEM Đề tài cũng đã tiến hành xây dựng chủ đề, nội dung học tập, thiết kế các nhiệm vụ học tập môn Công nghệ cho HS lớp 8 [19]

Nhóm tác giả Nguyễn Thị Nhị, Lê Xuân Trí với đề tài: “Phát triển năng lực

giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh khi dạy học chủ đề Máy bơm nước tự động ở trường trung học cơ sở theo mô hình giáo dục STEM” nghiên cứu về

đường phát triển NL giải quyết vấn đề và sáng tạo (NL GQVD và ST) của HS

THCS và phát triển NL GQVĐ và ST thông qua chủ đề GD STEM “Máy bơm

nước tự động” trong DH môn Khoa học tự nhiên Đề tài đã xây dựng tiến trình

bày học với 5 HĐ: Xác định vấn đề; Nghiên cứu kiến thức trọng tâm và xây

dựng bản vẽ thiết kế; Trình bày và thảo luận phương án thiết kế ; Chế tạo và thử nghiệm máy bơm nước tự động ; Trình bày và thảo luận về sản phẩm máy bơm nước tự động Mỗi HĐ đề tài chỉ ra mối quan hệ giữa tiến trình bài học STEM

với phát triển NL GQVĐ và ST, tổ chức thực nghiệm đánh giá và kết luận DH theo mô hình GD STEM phát triển NL GQVĐ và ST là phù hợp với định hướng đổi mới căn bản và toàn diện GD và ĐT Việt Nam hiện nay [16]

Đề tài “Dạy học tích hợp mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn

Vật lí” của Phạm Văn Vương bổ sung và làm phong phú cơ sở lí luận về DH

tích hợp và DH tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT, thiết kế và tổ chức thực hiện quy trình DH tích hợp theo mô hình STEM thông qua môn Vật lí ở trường THPT công lập, phân tích mục đích, ý nghĩa vai trò của việc tổ chức DH tích hợp theo mô hình STEM nhằm phát huy NL HS và nâng cao chất lượng DH ở trường THPT công lập nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện GD Đồng thời, đề tài góp phần hoàn thiện lí luận DH hiện đại theo hướng tích hợp ở trường THPT hiện nay [26]

Trong những năm gần đây, các nghiên cứu về GD STEM ở tiểu học cũng

được quan tâm với đề tài “Tổ chức hoạt động giáo dục STEM cho học sinh các

trường Tiểu học trên địa bàn thành phố Thái Nguyên” của Trần Thu Trang đã

nghiên cứu lí luận và thực tiễn để hướng tới việc xây dựng quy trình và đề xuất một số biện pháp tổ chức hoạt động GD STEM cho HS cuối cấp tiểu học thông qua hoạt động trải nghiệm tại một số trường tiểu học trên địa bàn TP Thái Nguyên nhằm phát huy được hiệu quả của HĐ GD này, đồng thời góp phần phát triển NL cho HS, nâng cao chất lượng tổ chức các hoạt động GD ở nhà trường tiểu học Đề tài đã xây dựng các chủ đề STEM dựa vào đặc điểm kinh tế, xã hội và văn hóa đặc trưng vùng miền, gắn với TP Thái Nguyên; Đặc điểm HS tiểu học ở khu vực này, nhà trường và GV có thể khai thác các nội dung về kinh tế, xã hội, văn hóa của địa phương để xây dựng các chủ đề STEM cụ thể, gắn với nội dung chương trình các môn học tích hợp trong STEM vừa gắn với nội dung GD của hoạt động trải nghiệm phù hợp với định hướng GD của từng tháng Ví

dụ: Đối với HS lớp 5, trong chủ điểm “Chăm ngoan, học tốt” (tháng 10), GV có

thể thiết kế nội dung GD STEM gắn với các nhiệm vụ bảo vệ môi trường sống,

phù hợp với đặc điểm nơi sống và vừa sức với HS như: Chủ đề STEM “Thiết kế

thiết bị lọc nước để bảo vệ môi trường”; Với chủ đề tháng 4 về quê hương, đất

nước, có thể thiết kế chủ đề STEM “Thiết kế bao bì sản phẩm chè Tân Cương -

Thái Nguyên”, Các chủ đề này có thể được thiết kế dưới dạng dự án STEM,

kéo dài từ khoảng từ 2 đến 4 tiết, tạo điều kiện và cơ hội cho HS có thể tham gia [21]

Bùi Thị Thanh Thủy trong nghiên cứu “Dạy học chủ đề: Hình tròn quanh em, toán 5 theo định hướng giáo dục STEM” đề cập đến một số thuận lợi khi

triển khai dạy học theo định hướng GD STEM ở tiểu học; thiết kế quy trình và tổ chức DH bài học theo định hướng GD STEM và kết luận về việc triển khai các chủ đề trong DH môn Toán theo định hướng GD STEM đáp ứng được mục tiêu phát triển NL người học, GV cần kết nối liên môn trong quá trình DH Ngoài ra, việc thiết kế bài học theo định hướng GD STEM không nên chỉ thực

hiện ở một số tiết Việc làm này cần diễn ra thường xuyên, giúp HS được trải nghiệm những tình huống thực tiễn để các em thấy được mối liên hệ giữa toán học và thực tiễn, mối liên hệ giữa các môn học, kích thích HS tự lực khám phá, tự tin hợp tác trong học tập Từ đó, từng bước góp phần định hướng nghề nghiệp cho HS theo yêu cầu của Chương trình GDPT 2018 [23]

Đề tài: “Bước đầu xây dựng các hoạt động STEM trong dạy học một số

chủ đề thuộc môn Khoa học Tự nhiên ở tiểu học” của nhóm tác giả Kiều Thị

Thu Giang, Phạm Thị Thu Trang, Nguyễn Diệu Linh, Nguyễn Thị Thu Hương

đã làm rõ bản chất và đặc điểm của HĐ STEM, đưa ra lợi ích của việc áp dụng

những HĐ STEM trong DH một số chủ đề thuộc môn Khoa học Tự nhiên ở tiểu học và thiết kế HĐ STEM nhằm kích thích sự sáng tạo, rèn luyện tư duy và phát triển NL cho HS tiểu học [12]

Bên cạnh đó, Việt Nam thực hiện đổi mới căn bản, toàn diện GD và ĐT 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 theo Nghị quyết số 29/NQ-TW ngày 04/11/2013 và ban hành chương trình GDPT 2018, có một số đề tài nghiên cứu về

DH STEM liên quan đến chương trình GDPT mới như: Đề tài “Dạy học STEM

trong trường THCS nhằm đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông mới” của Lê

Thị Ngọc Thúy, Lương Thị Tú Oanh nghiên cứu khái niêm về GD STEM và những lợi ích người học thu nhận được thông qua GD STEM Sau đó phân tích những nội dung DH STEM trong trường THCS nhằm đáp ứng Chương trình GDPT 2018 Đồng thời đề tài cũng giới thiệu một số chủ đề GD STEM có thể giảng dạy trong các môn Khoa học tự nhiên ở trường THCS [22]

Nguyễn Quang Linh và Hà Trần Phương với đề tài “Giáo dục STEM trong

chương trình giáo dục phổ thông mới” phân tích những yêu cầu của GD STEM

trong chương trình GDPT mới thông qua việc tìm hiểu nội dung chương trình GDPT tổng thể, chương trình các môn học đã được Bộ GD và ĐT ban hành tháng 12 năm 2018 và các văn bản có liên quan Thông qua kết quả quá trình ĐT cử nhân Sư phạm tại trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên trong những năm

gần đây để thấy được những cơ hội cũng như những khó khăn có thể gặp khi triển khai GD STEM vào thực tế Từ đó, có những kiến nghị, đề xuất khi triển khai GD STEM trong chương trình GDPT mới trong đó nhấn mạnh yếu tố tổ chức đồng bộ và quyết tâm của ngành GD [15]

Nhìn chung, các đề tài nghiên cứu chủ yếu tập trung ở cấp THCS, THPT, các công trình nghiên cứu ở tiểu học còn ít, đặc biệt là hướng nghiên cứu xây dựng các chủ đề DH theo định hướng GD STEM theo từng môn học

1.3 Kết luận chương 1

Qua việc tổng quan các tài liệu nghiên cứu trong nước và trên thế giới,

cho thấy GD STEM hiện nay đang trở thành một xu hướng GD trên thế giới và ở Việt Nam, GD STEM đang được quan tâm và bắt đầu triển khai tại một số trường phổ thông Việc DH theo định hướng GD STEM ở lớp 5 trong DH môn Toán hết sức cần thiết, đáp đáp ứng ngày một tốt hơn đổi mới GD tiểu học Chương 1, nêu lịch sử vấn đề nghiên cứu về xây dựng một số chủ đề DH theo định hướng GD STEM, qua đây khẳng định DH theo định hướng GD STEM cho HS lớp 5 cần tiếp tục được nghiên cứu

Chương 2

CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Đặc điểm nhận thức của học sinh lớp 5

Lứa tuổi HS tiểu học bao gồm những trẻ có độ tuổi từ 6 đến 11 tuổi Quá trình

nhận thức của các em chia làm 2 giai đoạn: Giai đoạn 1: từ lớp 1 đến lớp 3, giai

đoạn 2: từ lớp 4 đến lớp 5

Về tâm lý: trẻ ở lứa tuổi này có sự thay đổi nhất định Quá trình học tập cũng nhận thức của trẻ được đặt lên hàng đầu gắn với việc tìm tòi cũng như phát hiện những điều đơn giản trong cuộc sống cũng tạo cho các em những hứng thú nhất định

Về nhận thức: Từ những đặc điểm cơ bản về tâm sinh lý của HS tiểu học trong giai đoạn này cũng có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nhận thức của các

em Ở giai đoạn này, quá trình nhận thức của HS không chỉ đi từ “trực quan sinh

động” đến “tư duy trừu tượng” mà các em còn biết sử dụng thao tác tư duy để

nhận thức vấn đề Các em ham học hỏi, hiểu biết, thích khám phá những điều mới mẻ trong cuộc sống và bước đầu các em cũng đã có những hứng thú và quan tâm nhất định đến những vấn đề mang tính chất xã hội như: ô nhiễm môi trường, các bệnh thường gặp trong cuộc sống, các hiện tượng tự nhiên trên trái đất, tệ nạn xã hội, nhận thức của các em ngày càng được mở rộng ra thế giới bên ngoài theo xu hướng xã hội và theo đó thì mục tiêu GD cũng có điều kiện thuận lợi để đạt hiệu quả cao

2.1.1 Tri giác

Tri giác của HS tiểu học mang tính đại thể, ít đi vào chi tiết và mang tính không ổn định: Ở đầu tuổi tiểu học tri giác thường gắn với hành động trực quan, đến cuối tuổi tiểu học (lớp 5) tri giác bắt đầu mang tính xúc cảm, trẻ thích quan sát các sự vật hiện tượng có màu sắc sặc sỡ, hấp hẫn, tri giác của trẻ đã mang tính mục đích, có phương hướng rõ ràng - Tri giác có chủ định (trẻ biết lập kế hoạch học tập, biết sắp xếp công việc nhà, biết làm các bài tập từ dễ đến khó, )

Nhận thấy điều này chúng ta cần phải thu hút trẻ bằng các HĐ mới, mang màu sắc, tích chất đặc biệt khác lạ so với bình thường, khi đó sẽ kích thích trẻ cảm

nhận, tri giác tích cực và chính xác

2.1.2 Chú ý

Ở đầu tuổi tiểu học chú ý có chủ định của trẻ còn yếu, khả năng kiểm

soát, điều khiển chú ý còn hạn chế Ở giai đoạn này chú không chủ định chiếm ưu thế hơn chú ý có chủ định Trẻ lúc này chỉ quan tâm chú ý đến những môn học, giờ học có đồ dùng trực quan sinh động, hấp dẫn có nhiều tranh ảnh, trò chơi hoặc có cô giáo xinh đẹp, dịu dàng, Sự tập trung chú ý của trẻ còn yếu và thiếu tính bền vững, chưa thể tập trung lâu dài và dễ bị phân tán trong quá trình học tập

Ở cuối tuổi tiểu học trẻ dần hình thành kĩ năng tổ chức, điều chỉnh chú ý

của mình Chú ý có chủ định phát triển dần và chiếm ưu thế, ở trẻ đã có sự nỗ lực về ý chí trong HĐ học tập như học thuộc một bài thơ, một công thức toán hay một bài hát dài,… Trong sự chú ý của trẻ đã bắt đầu xuất hiện giới hạn của yếu tố thời gian, trẻ đã định lượng được khoảng thời gian cho phép để làm một việc nào đó và cố gắng hoàn thành công việc trong khoảng thời gian quy định Sự di chuyển chú ý của HS tiểu học nhanh hơn người lớn tuổi vì quá trình hưng phấn và ức chế ở chúng rất linh hoạt, rất nhạy cảm Khả năng chú ý của HS tiểu học còn phụ thuộc vào nhịp độ học tập, nếu nhịp độ học tập quá nhanh hoặc quá chậm đều không thuận lợi cho tính bền vững và sự tập trung của chú ý Và chú ý đến tính cá thể của trẻ, điều này là vô cùng quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả GD trẻ

2.1.3 Trí nhớ

Loại trí nhớ trực quan hình tượng chiếm ưu thế hơn trí nhớ từ ngữ - lôgic

Giai đoạn lớp 4, 5 ghi nhớ có ý nghĩa và ghi nhớ từ ngữ được tăng cường

Ghi nhớ có chủ định đã phát triển Tuy nhiên, hiệu quả của việc ghi nhớ có chủ định còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như mức độ tích cực tập trung trí tuệ của

các em, sức hấp dẫn của nội dung tài liệu, yếu tố tâm lý tình cảm hay hứng thú của các em

Ở HS lớp 5 khả năng hiểu ý và ghi nhớ ý nghĩa dần được nâng lên và các em biết hình thành những mục đích và có kế hoạch trong việc ghi nhớ những kiến thức đó Mức đó ghi nhớ lúc này còn phụ thuộc vào khả năng tập trung của các em nếu năng lượng là tối đa mức ghi nhớ sẽ đạt mức hiệu quả nhất

Nắm được điều này, các nhà GD phải giúp HS biết cách khái quát hóa và đơn giản mọi vấn đề, giúp HS xác định đâu là nội dung quan trọng cần ghi nhớ, các từ ngữ dùng để diễn đạt nội dung cần ghi nhớ phải đơn giản dễ hiểu, dễ nắm bắt, dễ thuộc và đặc biệt phải hình thành ở các em tâm lý hứng thú và vui vẻ khi ghi nhớ kiến thức

2.1.4 Tư duy

Tư duy đậm màu sắc xúc cảm và chiếm ưu thế ở tư duy trực quan hành động Các phẩm chất tư duy chuyển dần từ tính cụ thể sang tư duy trừu tượng khái quát Khả năng khái quát hóa phát triển dần theo lứa tuổi, lớp 4, 5 bắt đầu biết khái quát hóa lí luận Tuy nhiên, hoạt động phân tích, tổng hợp kiến thức còn sơ khai ở phần đông HS tiểu học

2.1.5 Tưởng tượng

Tưởng tượng của HS tiểu học đã phát triển phong phú hơn so với trẻ mầm non nhờ có bộ não phát triển và vốn kinh nghiệm ngày càng dầy dạn Tuy nhiên, tưởng tượng của các em vẫn mang một số đặc điểm nổi bật sau:

Ở đầu tuổi tiểu học thì hình ảnh tưởng tượng còn đơn giản, chưa bền vững

và dễ thay đổi

Ở cuối tuổi tiểu học (lớp 5), tưởng tượng tái tạo đã bắt đầu hoàn thiện, từ

những hình ảnh cũ trẻ đã tái tạo ra những hình ảnh mới Tưởng tượng sáng tạo tương đối phát triển ở giai đoạn cuối tuổi tiểu học, trẻ bắt đầu phát triển khả năng làm thơ, làm văn, vẽ tranh, Đặc biệt, tưởng tượng của các em trong giai đoạn này bị chi phối mạnh mẽ bởi các xúc cảm, tình cảm, những hình ảnh, sự việc, hiện tượng đều gắn liền với các rung động tình cảm của các em Thời điểm

này trí tưởng tượng của các em dần tương đối hơn và bắt đầu có những biến đổi phát sinh như bộc lộ khả năng từ suy nghĩ dẫn đến hành động cụ thể Mặc khác ở giai đoạn này các em sẽ phải chịu sự chi phối lớn của cảm xúc bởi những tác động của vấn đề, sự vật, hiện tượng tạo ra sự kết nối và rung cảm

Trí tưởng tượng của trẻ tiểu học phong phú và dồi dào nhờ vào sự trải nghiệm, và thông qua ngôn ngữ tiếp cận được nhiều nguồn chuyện kể hơn

Qua đây, các nhà GD phải phát triển tư duy và trí tưởng tượng của các em bằng cách biến các kiến thức "khô khan" thành những hình ảnh có cảm xúc, đặt ra cho các em những câu hỏi mang tính gợi mở, thu hút các em vào các hoạt động nhóm, hoạt động tập thể để các em có cơ hội phát triển quá trình nhận thức lý tính của mình một cách toàn diện

2.1.6 Ngôn ngữ và sự phát triển nhận thức của học sinh tiểu học

Hầu hết HS tiểu học có ngôn ngữ nói thành thạo Khi trẻ vào lớp 1 bắt đầu xuất hiện ngôn ngữ viết Đến lớp 5 thì ngôn ngữ viết đã thành thạo và bắt đầu hoàn thiện về mặt ngữ pháp, chính tả và ngữ âm Nhờ có ngôn ngữ phát triển mà trẻ có khả năng tự đọc, tự học, tự nhận thức thế giới xung quanh và tự khám phá bản thân thông qua các kênh thông tin khác nhau

Ngôn ngữ có vai trò hết sức quan trọng đối với quá trình nhận thức cảm tính và lí tính của trẻ, nhờ có ngôn ngữ mà cảm giác, tri giác, tư duy, tưởng tượng của trẻ phát triển dễ dàng và được biểu hiện cụ thể thông qua ngôn ngữ nói và viết của trẻ Mặt khác, thông qua khả năng ngôn ngữ của trẻ ta có thể đánh giá được sự phát triển trí tuệ của trẻ

Ngôn ngữ có vai trò hết sức quan trọng như vậy nên các nhà GD phải trau dồi vốn ngôn ngữ cho trẻ trong giai đoạn này bằng cách hướng hứng thú của trẻ vào các loại sách báo có lời và không lời, có thể là sách văn học, truyện tranh, truyện cổ tích, báo nhi đồng,…đồng thời cũng có thể kể cho trẻ nghe hoặc tổ chức các cuộc thi kể truyện đọc thơ, viết báo, viết truyện, dạy trẻ cách viết nhật kí, Tất cả đều có thể giúp trẻ có được một vốn ngôn ngữ phong phú và đa dạng

Nhu cầu nhận thức của HS tiểu học đã phát triển khá rõ nét: Từ hiểu biết những sự vật riêng lẻ (lớp 1, 2) đến nhu cầu phát hiện các nguyên nhân, quy luật và mối liên hệ, quan hệ phụ thuộc giữa các hiện tượng (lớp 3, 4, 5)

Về nhân cách: Tình cảm của HS ở lứa tuổi này là tính hồn nhiên, giàu cảm

xúc và dễ xúc động Vì quá trình nhận thức của các em chưa thực sự hoàn chỉnh nên trẻ rất dễ bị lay chuyển ý kiến, chưa có lập trường vững vàng HS ở lứa tuổi này chưa có lập trường vững vàng, giàu cảm xúc và rất dễ xúc động nên việc GD phải có sự uốn nắn, răn dạy, chỉ bảo một cách đúng mực Đến cuối cấp tiểu học, các em đã có những ý thức nhất định về việc làm của mình Những việc làm của các em dù lớn, dù nhỏ cũng đã phần nào thể hiện nhân cách của HS [21]

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu của tâm lí học lứa tuổi và đặc điểm nhận thức của HS lớp 5 có thể thấy: HĐ học là HĐ chủ đạo của HS lớp 5, đối với các em, các HĐ học tập dựa trên các thao tác đối với đồ vật thông qua thực hành thí nghiệm, khám phá có vai trò quan trọng Những HĐ học tập đó không chỉ thu hút, hứng thú, hấp dẫn HS tham gia mà còn kích thích tính sáng tao, ham hiểu biết, NL GQVĐ cho HS Khi HS lớp 5 được học theo cách tiếp cận GD STEM thì các kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học sẽ chắc chắn, phát triển khả năng sáng tạo, tư duy logic, hiệu suất học tập, làm việc vượt trội của cá nhân, đồng thời HS có cơ hội phát triển các kỹ năng mềm toàn diện hơn mà không gây cảm giác nặng nề, quá tải Hơn nữa, ở tiểu học, mô hình GD STEM có mối liên hệ chặt chẽ với nhau về mục tiêu, nội dung và vai trò GD trong chương GDPT năm 2018 Do đó, HS tiểu học nói chung và HS lớp 5 có đủ các điều kiện cần thiết về tâm sinh lý để tổ chức GD STEM Đồng thời GD STEM có vai trò quan trọng trong việc phát triển các NL cơ bản cho HS, đặc biệt là NL GQVĐ thực tiễn Thông qua GD STEM, các kiến thức của môn học hoặc hoạt động GD ở trường tiểu học sẽ được ứng dụng nhiều hơn trong thực tiễn Tổ chức GD STEM sẽ thuận lợi và mang lại hứng thú học tập, hiệu quả trong việc hình thành và phát triển NL của học HS, cụ thể là các NL khoa học

như NL tìm hiểu và khám phá tự nhiên qua quan sát và thực nghiệm, NL vận dụng tổng hợp các kiến thức khoa học để GQVĐ trong cuộc sống; NL thiết kế; NL sáng tạo và một số NL chung

2.2 Phân tích chương trình môn Toán lớp 5 theo định hướng giáo dục STEM

2.2.1 Chương trình môn Toán lớp 5 hiện hành

Môn Toán ở tiểu học là một môn học thống nhất, không chia thành phân môn Hạt nhân của môn Toán ở tiểu học là Số học Các mạch kiến thức khác như một số yếu tố hình học, đại lượng và đo đại lượng, giải toán có lời văn được trình bày xen kẽ với nội dung số học nhằm hỗ trợ lẫn nhau, tạo nên sự thống nhất của toàn bộ nội dung chương trình môn Toán ở tiểu học

Cấu trúc nội dung chương trình môn Toán ở tiểu học quán triệt các tư tưởng của toán học hiện đại và phù hợp với từng giai đoạn phát triển của HS Các kiến thức kĩ, năng của môn toán ở tiểu học được hình thành chủ yếu bằng thực hành, luyện tập và thường xuyên được ôn tập, củng cố, phát triển, vận dụng trong học tập và trong đời sống (bao gồm các bài toán có lời văn), trong đó có: Các bài toán dẫn đến việc hình thành bước đầu những khái niệm toán học và những quy tắc tính toán Còn có các bài toán đòi hỏi HS tự mình vận dụng những điều đã học để củng cố các kiến thức và kĩ năng cơ bản, tập giải quyết một số tình huống trong học tập và trong đời sống Các bài toán phát triển trí thông minh đòi hỏi HS phải vận dụng độc lập, linh hoạt, sáng tạo vốn hiểu biết của bản thân

Toán năm 2006 mô tả về quan điểm xây dựng và phát triển chương trình chủ yếu tập trung vào những nội dung trọng tâm của chương trình môn Toán, các nội dung thể hiện trong phần này được mô tả như là các đặc điểm và yêu cầu của môn Toán trong chương trình GD tiểu học Môn Toán 2006 ở tiểu học nhằm giúp HS:

Bước đầu phát triển NL tư duy, khả năng suy luận hợp lí và diễn đạt đúng (nói và viết) cách phát hiện và cách giải quyết các vấn đề đơn giản, gần gũi

trong cuộc sống; kích thích trí tưởng tượng; chăm học và hứng thú học tập toán; hình thành bước đầu phương pháp tự học và làm việc có kế hoạch khoa học, chủ động, linh hoạt, sáng tạo Trọng tâm của môn Toán ở tiểu học là số học các số tự nhiên, phân số, số thập phân, các đại lượng cơ bản; một số yếu tố hình học; cùng những ứng dụng thiết thực của chúng trong thực hành tính, đo lường, giải bài toán có lời văn; với sự kết hợp trong thực hành và ở dạng đơn giản của một số yếu tố thống kê DH số học tập trung vào số tự nhiên và số thập phân DH phân số chỉ giới thiệu một số nội dung cơ bản và sơ giản nhất phục vụ chủ yếu cho DH số thập phân và một số ứng dụng trong thực tế Các yếu tố đại số được tích hợp trong số học, góp phần làm nổi rõ dần một số quan hệ số lượng và cấu trúc của tập hợp số

Nội dung của chương trình được phối hợp một cách chặt chẽ, hữu cơ với nhau, quán triệt tính thống nhất của toán học, đảm bảo sự liên tục giữa tiểu học và trung học; Được sắp xếp theo nguyên tắc đồng tâm hợp lí, mở rộng và phát triển dần theo các vòng số, từ các số trong phạm vi 10, trong phạm vi 100, 1 000, 10 000, 100 000, đến các số có nhiều chữ số, phân số, số thập phân; Đảm bảo tính hệ thống và thực hiện củng cố, ôn tập thường xuyên Có sự gắn bó chặt chẽ giữa các HĐ tính, đo lường, giải quyết các tình huống có vấn đề của đời sống hiện tại ở cộng đồng; Đảm bảo học đi đôi với hành, DH toán gắn với thực tiễn và phục vụ thực tiễn

Chương trình môn Toán lớp 5 năm 2006 bao gồm 4 mạch kiến thức cơ bản: Số học; Yếu tố hình học; Đại lượng và đo đại lượng; Giải bài toán có lời văn

Chương 1: Ôn tập và bổ sung về phân số Giải toán liên quan đến tỉ lệ Bảng đơn vị đo diện tích

Chưong 2: Số thập phân Các phép tính với số thập phân; Chương 3: Hình học;

Chương 4: Số đo thời gian, toán chuyển động đều;

Chương 5: Ôn tập (Ôn tập về số tự nhiên, phân số, số thập phân, số đo đại

lượng; Ôn tập về các phép tính với các số tự nhiên, phân số, số thập phân; Ôn tập về hình học; Ôn tập về giải toán)

2.2.2 Chương trình môn Toán lớp 5 theo Chương trình 2018

2.2.2.1 Đặc điểm chương trình

Toán học ngày càng có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, những kiến thức và kĩ năng Nghiên cứu chương trình, có thể thấy rõ toán học cơ bản đã giúp con người giải quyết các vấn đề trong thực tế cuộc một cách có hệ thống và chính xác, góp phần thúc đẩy xã hội phát triển

Môn Toán ở trường phổ thông góp phần hình thành và phát triển các phẩm chất chủ yếu, NL chung và NL toán học cho HS; phát triển kiến thức, kĩ năng then chốt và tạo cơ hội để HS được trải nghiệm, vận dụng toán học vào thực tiễn; tạo lập sự kết nối giữa các ý tưởng toán học, giữa Toán học với thực tiễn, giữa Toán học với các môn học và HĐ GD khác, đặc biệt với các môn Khoa học, Khoa học tự nhiên, Vật lí, Hoá học, Sinh học, Công nghệ, Tin học để thực hiện GD STEM

Nội dung môn Toán thường mang tính logic, trừu tượng, khái quát Do đó, để hiểu và học được Toán, chương trình Toán ở trường phổ thông cần bảo

đảm sự cân đối giữa “học” kiến thức và “vận dụng” kiến thức vào GQVĐ cụ

thể

Trong quá trình học và áp dụng toán học, HS luôn có cơ hội sử dụng các phương tiện công nghệ, thiết bị DH hiện đại, đặc biệt là máy tính điện tử và máy tính cầm tay hỗ trợ quá trình biểu diễn, tìm tòi, khám phá kiến thức, GQVĐ toán học Trong chương trình GDPT, Toán là môn học bắt buộc từ lớp 1 đến lớp 12 Nội dung GD toán học được phân chia theo hai giai đoạn:

Giai đoạn GD cơ bản: Môn Toán giúp HS hiểu được một cách có hệ

thống những khái niệm, nguyên lí, quy tắc toán học cần thiết nhất cho tất cả mọi người, làm nền tảng cho việc học tập ở các trình độ học tập tiếp theo hoặc có thể sử dụng trong cuộc sống hằng ngày

Giai đoạn GD định hướng nghề nghiệp: Môn Toán giúp HS có cái nhìn

tương đối tổng quát về toán học, hiểu được vai trò và những ứng dụng của toán học trong thực tiễn, những ngành nghề có liên quan đến toán học để HS có cơ sở định hướng nghề nghiệp, cũng như có khả năng tự mình tìm hiểu những vấn đề có liên quan đến toán học trong suốt cuộc đời

Bên cạnh nội dung GD cốt lõi, trong mỗi năm học, HS (những HS có định hướng khoa học tự nhiên và công nghệ) được chọn học một số chuyên đề học tập Các chuyên đề này nhằm tăng cường kiến thức về toán học, kĩ năng vận dụng kiến thức toán vào thực tiễn, đáp ứng sở thích, nhu cầu và định hướng nghề nghiệp của HS

Chương trình môn Toán trong cả hai giai đoạn GD có cấu trúc tuyến tính

kết hợp với “đồng tâm xoáy ốc” (đồng tâm, mở rộng và nâng cao dần), xoay

quanh và tích hợp ba mạch kiến thức: Số, Đại số và Một số yếu tố giải tích; Hình học và Đo lường; Thống kê và Xác suất

Chương trình môn Toán năm 2018 trình bày cụ thể những đặc điểm cơ bản của môn Toán Điều này thể hiện rõ nét đặc trưng của môn học, giúp cho các nhà giáo, các nhà khoa học và các cơ sở GD hiểu rõ hơn môn Toán trong Chương trình GDPT

2.2.2.2 Quan điểm xây dựng chương trình

Chương trình môn Toán năm 2018 quán triệt các quy định cơ bản được nêu trong Chương trình tổng thể; kế thừa và phát huy ưu điểm của chương trình hiện hành và các chương trình trước đó, tiếp thu có chọn lọc kinh nghiệm xây dựng chương trình môn học của các nước tiên tiến trên thế giới, tiếp cận những thành tựu của khoa học GD, có tính đến điều kiện kinh tế và xã hội Việt Nam Đồng thời, chương trình môn Toán nhấn mạnh một số quan điểm sau:

1) Bảo đảm tính tinh giản, thiết thực, hiện đại: Chương trình môn Toán

bảo đảm tính tinh giản, thiết thực, hiện đại thể hiện ở việc phản ánh những nội dung nhất thiết phải được đề cập trong nhà trường phổ thông, đáp ứng nhu cầu hiểu biết thế giới cũng như hứng thú, sở thích của người học, phù hợp với cách

tiếp cận của thế giới ngày nay Chương trình quán triệt tinh thần “toán học cho

mọi người”, ai cũng học được Toán nhưng mỗi người có thể học Toán theo cách

phù hợp với sở thích và NL cá nhân Chương trình môn Toán chú trọng tính ứng dụng, gắn kết với thực tiễn hay các môn học, HĐ GD khác, đặc biệt với các môn học nhằm thực hiện GD STEM, gắn với xu hướng phát triển hiện đại của kinh tế, khoa học, đời sống xã hội và những vấn đề cấp thiết có tính toàn cầu (như biến đổi khí hậu, phát triển bền vững, GD tài chính, ) Điều này còn được thể hiện qua các HĐ thực hành và trải nghiệm trong GD toán học với nhiều hình thức như: Thực hiện những đề tài, dự án học tập về toán, đặc biệt là những đề tài và dự án về ứng dụng toán học trong thực tiễn; Tổ chức trò chơi học toán, câu lạc bộ toán học, diễn đàn, cuộc thi về Toán, tạo cơ hội giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ năng và kinh nghiệm của bản thân vào thực tiễn một cách sáng tạo

2) Bảo đảm tính thống nhất, sự nhất quán và phát triển liên tục: Chương

trình môn Toán bảo đảm tính thống nhất, sự phát triển liên tục (từ lớp 1 đến lớp 12), bao gồm hai nhánh liên kết chặt chẽ với nhau, một nhánh mô tả sự phát triển của các mạch nội dung kiến thức cốt lõi và một nhánh mô tả sự phát triển của NL, phẩm chất của HS Đồng thời, chương trình môn Toán chú ý tiếp nối với chương trình GD mầm non và tạo nền tảng cho GD nghề nghiệp và GD đại học

3) Bảo đảm tính tích hợp và phân hoá: Chương trình môn Toán thực hiện

tích hợp nội môn xoay quanh ba mạch kiến thức: Số, Đại số và Một số yếu tố giải tích; Hình học và Đo lường; Thống kê và Xác suất; thực hiện tích hợp liên môn thông qua các nội dung, chủ đề liên quan hoặc các kiến thức toán học được khai thác, sử dụng trong các môn học khác như Vật lí, Hoá học, Sinh học, Địa lí, Tin học, Công nghệ, Lịch sử, Nghệ thuật, ; Thực hiện tích hợp nội môn và liên môn thông qua các HĐ thực hành và trải nghiệm trong GD toán học Các kiến thức và kĩ năng của môn Toán ở tiểu học được hình thành chủ yếu bằng HĐ thực hành, luyện tập giải một hệ thống các bài toán, trong đó có: Đồng thời, chương trình môn Toán bảo đảm yêu cầu phân hoá Đối với tất cả các cấp học,

môn Toán quán triệt tinh thần DH theo hướng cá thể hoá người học trên cơ sở bảo đảm đa số HS (trên tất cả các vùng miền của cả nước) đáp ứng được yêu cầu cần đạt của chương trình; đồng thời chú ý tới các đối tượng chuyên biệt (HS giỏi, HS khuyết tật, HS có hoàn cảnh khó khăn, ) Đối với cấp THPT, môn Toán có hệ thống chuyên đề học tập chuyên sâu và các nội dung học tập giúp HS nâng cao kiến thức, kĩ năng thực hành, vận dụng giải quyết các vấn đề gắn với thực tiễn

4) Bảo đảm tính mở: Các bài toán phát triển trí thông minh đòi hỏi HS

phải vận dụng độc lập, linh hoạt, sáng tạo vốn hiểu biết của bản thân

Chương trình môn Toán bảo đảm định hướng thống nhất và những nội dung GD toán học cốt lõi, bắt buộc đối với HS toàn quốc, đồng thời trao quyền chủ động và trách nhiệm cho địa phương và nhà trường trong việc lựa chọn, bổ sung một số nội dung GD toán học và triển khai kế hoạch GD phù hợp với đối tượng và điều kiện của địa phương, của cơ sở GD

Chương trình môn Toán chỉ quy định những nguyên tắc, định hướng chung về yêu cầu cần đạt về phẩm chất và NL của HS, nội dung GD, phương pháp GD và việc đánh giá kết quả GD, không quy định quá chi tiết, để tạo điều kiện cho tác giả sách giáo khoa và GV phát huy tính chủ động, sáng tạo trong thực hiện chương trình

Chương trình bảo đảm tính ổn định và khả năng phát triển trong quá trình thực hiện cho phù hợp với tiến bộ khoa học – công nghệ và yêu cầu của thực tế

Chương trình môn Toán năm 2018 trình bày cụ thể và đầy đủ những ý tưởng cơ bản về quan điểm xây dựng chương trình Đây được xem như là kim chỉ nan cho việc xác định mục tiêu, yêu cầu cần đạt về phẩm chất, NL cũng như nội dung, phương pháp DH và phương pháp đánh giá trong môn Toán

2.2.2.3 Mục tiêu

Môn Toán 2018 cấp Tiểu học nhằm giúp HS đạt các mục tiêu chủ yếu sau:

Một là, góp phần hình thành và phát triển NL toán học với yêu cầu cần

đạt: Thực hiện được các thao tác tư duy ở mức độ đơn giản; Nêu và trả lời được câu hỏi khi lập luận, GQVĐ đơn giản; Lựa chọn được các phép toán và công thức số học để trình bày, diễn đạt được các nội dung, ý tưởng, cách thức GQVĐ;

Sử dụng được ngôn ngữ toán học kết hợp với ngôn ngữ thông thường, động tác hình thể để biểu đạt các nội dung toán học ở những tình huống đơn giản; Sử dụng được các công cụ, phương tiện học toán đơn giản để thực hiện các nhiệm vụ học tập toán đơn giản

Hai là, có những kiến thức và kĩ năng toán học cơ bản ban đầu, thiết yếu

về:

Số và phép tính (Số tự nhiên, phân số, số thập phân và các phép tính trên những

tập hợp số đó); Hình học và Đo lường (Quan sát, nhận biết, mô tả hình dạng và

đặc điểm của một số hình phẳng và hình khối trong thực tiễn; Tạo lập một số mô hình hình học đơn giản; tính toán một số đại lượng hình học; phát triển trí tưởng tượng không gian; giải quyết một số vấn đề thực tiễn đơn giản gắn với Hình học

và Đo lường); Thống kê và Xác suất (Một số yếu tố thống kê và xác suất đơn

giản; giải quyết một số vấn đề thực tiễn đơn giản gắn với một số yếu tố thống kê và xác suất)

Ba là, cùng với các môn học và HĐ GD khác như: Đạo đức, Tự nhiên và

xã hội, Hoạt động trải nghiệm,…góp phần giúp HS có những hiểu biết ban đầu về một số nghề nghiệp trong xã hội

2.2.2.4 Nội dung chương trình

– Đọc, viết được

khối

– Nhận biết được hình thang, đường tròn, một số loại hình tam giác như tam giác nhọn, tam giác vuông, tam giác tù, tam giác đều phân loại, sắp xếp các số liệu - Đọc, mô tả biểu đồ thống quan đến tính toán, đo lường

của số thập phân – So sánh các số tính chất của các phép tính với số

– Giải quyết vấn đề gắn với việc giải các bài toán đường cao của hình tam giác, đường tròn) – Giải quyết được một số vấn đề về đo, học trong thực tiễn, liên quan đến nội dung các môn học như Mĩ thuật, Công nghệ, tin học

Đo lường:

– Nhận biết được các đơn vị đo diện tích: km2 (ki-lô-mét vuông), ha (héc- ta) và một số đơn vị đo thể tích thông dụng: giải quyết vấn đề đơn giản xuất hiện từ các số liệu và biểu của một sự kiện - Kiểm đếm số như: tính toán và ước lượng thể tích của một số hình khối trong thực tiễn liên quan đến các hình đã học; tính biểu diễn các số liệu thống kê (thông qua một số tình huống đơn giản gắn với những vấn đề phát triển kinh tế – xã hội hoặc có tính toàn cầu như biến đổi khí hậu, phát triển

vài bước tính) liên quan đến các phép tính với các số thập phân

Tỉ số Tỉ số phần trăm

– Nhận biết được tỉ số, tỉ số phần trăm của hai đại lượng cùng loại

– Giải quyết được một số vấn đề gắn với việc giải các bài toán liên quan đến: tìm hai số khi biết tổng (hoặc hiệu) và tỉ số của hai số đó; tính tỉ số phần trăm của hai dụng được tỉ lệ bản đồ để giải quyết một số tình huống thực tiễn

– Sử dụng máy tính cầm tay để thực hiện các phép “thể tích” thông qua một số biểu tượng cụ thể

– Nhận biết được vận tốc của một chuyển động đều; tên gọi, kí hiệu của một số đơn

Sử dụng được một số dụng cụ thông dụng để thực hành cân, đo, đong, đếm, xem thời gian, mua bán với các đơn vị đo đại lượng và tiền tệ đã học

Tính toán và ước lượng với các số đo đại lượng

– Thực hiện được việc chuyển đổi và tính toán với các số đo thể tích (cm3, mua bán, trao đổi, chi tiêu hợp lí; thực hành tính tiền lãi, lỗ trong mua bán; tính lãi suất trong tiền gửi tiết kiệm và vay

liên quan đến mua bán, trao đổi hàng hoá; lắp ghép, gấp, xếp hình; tung đồng xu, xúc xắc, ) liên quan đén ôn tập, củng cố các kiến thức toán hoặc giải quyết vấn đề nảy sinh trong tình huống thực tiễn