dạy học chủ đề stem chương acid base ph oxide muối khoa học tự nhiên 8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh

Cùng với các môn Toán học, Công nghệ và Tin học, môn Khoa học tự nhiên góp phần thúc đẩy giáo dục STEM -một trong những hướng giáo dục đang được quan tâm phát triển trên thế giới cũng nh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

DẠY HỌC CHỦ ĐÊ STEM CHƯƠNG ACID - BASE - PH -

LỜI CẢM ƠN

Đe hoàn thành luận văn cho đề tài: “Dạy học chù đề STEM chương Acid Base - pH - Oxide - Muối, KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tựnhiên cho học sinh”, tôi đã nhận được sự động viên, giúp đờ nhiệt tình của thầy

-cô, đồng nghiệp, bạn bè, gia đinh

Với tấm lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin cảm ơn Ban Giám Hiệu, các cán bộ quản lý trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội cùng toàn thể các thầy(cô) giảng viên đã tham gia giảng dạy, giúp đỡ và truyền đạt cho tôi những kiếnthức bố ích Bên cạnh đó, giúp tác giả trưởng thành trong quá trình học tập tại trường và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề cương luận văn này

Tôi xin cảm ơn giảng viên PGS.TS Phan Minh Giang đà tận tình hướng dẫn,sửa bản thảo, bố sung, góp ý kiến, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đề tài luận văn

Luận văn vẫn sẽ còn những thiếu sót, mong được thầy cô góp ý, chỉnh sửa.Tôi xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, tháng 12 năm 2023

rp r *9

Tác giả

Nguyễn Thị Kim Cúc

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT:

STT Viết tắt Viết đầy đủ

1 CNTT Công nghệ thông tin

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Các tiêu chí xây dựng chủ đề STEM 15

Bảng 1.2 Phiếu đánh giá sản phẩm 18

Bảng 1.3 Phiếu đánh giá bài báo cáo và bản thiết kế sản phẩm 18

Bảng 1.4 Bảng xác định mục tiêu chủ đề STEM 19

Bảng 1.5 Nãng lực thành phần và tiêu chí của năng lực tìm hiểu tự nhiên 23

Bảng 1.6 Cấu trúc và các biếu hiện cúa nàng lực tìm hiểu tự nhiên 24

Bảng 2.1 Mạch nội dung môn KHTN 38

Bảng 2.2 Cấu trúc nội dung và yêu cầu Cần đạt chương Acid - Base -pH - Oxide -Muối, KHTN8 41

Bảng 2.3 Bảng mã hóa và mức độ theo tiêu chí đánh giá năng lực tim hiều tự nhiên trong môn KHTN 45

Bảng 2.4 Tiêu chí thiết kế các chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH Oxide -Muối” 54

Bảng 3.1 Chủ đề dạy thực nghiệm sư phạm 83

Bảng 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 83

Bảng 3.3 Thuận lợi và khó khăn khi tham gia các chú đề STEM của học sinh 84

Bảng 3.4 Kết quả điều tra về sự quan tâm học tập theo định hướng STEM nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của HS lớp TN 85

Bảng 3.5 Kết quả đánh giá NLTHTN dựa trên bảng đánh giá theo các tiêu chí của HS tại THCS Mỹ Đinh 1 89

Bảng 3.6 Kết quả bài kiểm tra trước thực nghiệm 91

Bảng 3.7 Bảng mức độ đánh giá qua bài kiếm tra kiến thức của HS 91

Bảng 3.8 Bảng phân bổ tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra của lớp ĐC vàTN 92

Bảng 3.9 Bảng phân loại kết quả học tập của HS 92

Bảng 3.10 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng của các bài kiểm tra 94

• • • ill

DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1.1 Mức độ hiểu biết của giáo viên về STEM 30Biểu đồ 1.2 Khảo sát các kênh thông tin tiếp cận STEM 30Biểu đồ 1.3 Tần suất nhà trường tổ chức cảc hoạt động nào theo định hướng

31Biểu đồ 1.4 Đánh giá mức độ các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng hiệu quảSTEM ở cấp THCS 31Biểu đồ 1.5 Khảo sát các biện pháp phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh 32Biểu đồ 1.6 Đánh giá về hiệu quả của các biện pháp đến từng biểu hiện của nănglực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh trong dạy học KHTN 32Biểu đồ 1.7 Mức độ yêu thích môn KEÍTN của HS 33Biểu đồ 1.8 Khảo sát hoạt động giáo dục STEM triển khai trong nhà trường 34Biểu đồ 1.9 Biểu đồ khảo sát mức độ hiểu bài khi giáo viên thực hiện dạy họctheo định hướng giáo dục STEM 34Biểu đồ 1.10 Khảo sát hiệu quả dạy học theo đinh hướng giáo dục STEM trongchương Acid - Base - pH - Oxide - muối KHTN 8 35Biểu đồ 3.1 Kết quả đánh giá NLTHTN cùa HS lớp ĐC và TN trường THCS Mỹ

Biểu đồ 3.2 Đường lũy tích điểm bài kiểm tra của lớp TN và ĐC 92Biểu đồ 3.3 Phân loại kết quả học tập của HS trường THCS Mỹ Đình 1 93

iv

MỤC LỤC

LÒI CẢM ƠN i

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2

3.2 Đối tượng nghiên cứu 2

3.1 Khách thể nghiên cứu 2

4 Câu hỏi nghiên cứu 2

5 Giả thuyết nghiên cứu 2

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

6.1 Nghiên cứu lý luận 2

6.2 Nghiên cửu thực tiễn 2

7 Phạm vi nghiên cứu 2

8 Phương pháp nghiên cứu 3

8.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận 3

8.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn (như điều tra, quan sát sư phạm, thực nghiệm sư phạm ): 3

8.3 Phương pháp xử lý thống kê toán học kết quả TN 3

9 Đóng góp mới của đề tài 3

9.1 về mặt lí luận 3

9.2 về mặt thực tiễn 4

10 Kết cấu cùa đề tài 4

CHƯƠNG 1 : Cơ SỞ LÝ LUẬN VÀ THựC TIỄN DẠY HỌC CHỦ ĐÈ STEM CHƯƠNG ACID - BASE - PH - OXIDE - MUỐI, KHTN 8 VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG Lực TÌM HIỂU Tự NHIÊN CHO HỌC SINH 5

1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề: 5

1.1.1 Lịch sử nghiên cứu dạy học STEM 5

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu năng lực tìm hiểu tự nhiên 7

1.2 Một số vấn đề cơ bản của giáo dục STEM cấp THCS 8

1.2.1 Khái niệm STEM 8

1.2.2 Giáo dục STEM cấp THCS 9

V

1.2.3 Mục tiêu của giáo dục STEM cấp THCS 9

1.2.4 Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM trong giáo dục cấp THCS 10

1.2.5 Các hình thức thực hiện giáo dục STEM 11

1.2.6 Các tiêu chí xây dựng chủ đề STEM 13

1.2.7 Các bước xây dựng chủ đề STEM 14

1.2.8 Tiến trình dạy học các chủ đề STEM 16

1.3 Giáo dục STEM trong dạy học môn KHTN 18

1.3.1 Giáo dục STEM trong chương trình GDPT mới 18

1.3.2 Giáo dục STEM trong dạy học môn KHTN 18

1.4 Năng lực tìm hiểu tự nhiên 19

1.4.1 Khái niệm năng lực 19

1.4.2 Khái niệm năng lực tìm hiểu tự nhiên 21

1.4.3 Biểu hiện và cấu trúc của năng lực tìm hiểu tự nhiên 22

1.4.4 Đánh giá năng lực Tìm hiểu tự nhiên 23

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHỦ ĐỀ STEM CHƯƠNG ACID - BASE -PH - OXIDE -MUỐI, KHTN 8 NHẰM PHÁT TRIẾN NÀNG Lực TÌM HIỂU Tự NHIÊN CHO HỌC SINH 34

2.1 Phân tích chương trình môn KHTN 34

2.1.1 Chương trình KHTN 34

2.1.2 Chương trình KHTN 8 35

1.3 Cấu trúc nội dung và các yêu cầu cần đạt của chương Acid - Base - pH -Oxide -Muối, KHTN 8 37

2.2 Bộ công cụ đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh 39

2.2.1 Đánh giá qua phiếu hỏi 39

2.2.2 Thiết kế phiếu đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh 40

2.3 Nguyên tắc và quy trình thiết kế các chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide -Muối”, KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh 48

2.3.1 Nguyên tắc thiết kế các chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide -Muối”, KHTN 8 nhằm phát triển năng lực Tìm hiểu thế giới tự nhiên cho học sinh 48

vi

2.3.2 Quy trình thiêt kê các chủ đê STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide -Muối”, KHTN 8 nhàm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học

sinh 49

2.3.3 Các chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide -Muối”, KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh 50

2.3.4 Dạy học chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide -Muối”, phân môn Hóa học, K.HTN 8 50

CHƯONG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 75

3.1 Thực nghiệm sư phạm 75

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 75

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 75

3.1.3 Nội dung thực nghiệm 75

3.1.4 Phương pháp thực nghiệm 76

3.1.5 Thời gian, địa điềm và cách thức thực nghiệm 76

3.2 Kết quả của thực nghiệm 76

3.2.1 Kết quả định tính đánh giá bằng phiếu hỏi 76

3.2.2 Kết quả định lượng 79

Tiểu kết chương 3 88

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 89

1 Kết luận 89

2 Kiến nghị 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

PHỤ LỤC 104

vii

MỞ ĐÀU

1 Lý do chọn đê tài

Giáo dục STEM là chương trình giáo dục hiện đại và phổ biến tại nhiều nước phát triển Trên thế giới, có rất nhiều Quốc gia đã và đang thực hiện cải cách nền giáo dục, và một trong những định hướng giáo dục được lựa chọn nhiều là dạy họcSTEM, vì dạy học STEM đòi hòi HS phải biết vận dụng quy trình khoa học và quy trình kĩ thuật để giải quyết vấn đề đặt ra, giúp học sinh nắm bắt được kiến thức và định hướng nghề nghiệp Theo số liệu của Cục thống kê lao động Mỹ năm 2012 cho thấy việc làm thuộc lĩnh vực STEM được dự báo mở rộng và phát triển nhanh hơn

so với việc làm thuộc lĩnh vực phi STEM trong giai đoạn 2010 - 2020 LI6] Tương

tự tại Úc, ước tính có khoảng 75% những nghề phát triển nhanh nhất đòi hởi kĩ năng

và kiến thức về STEM Tại Việt Nam, STEM đã được ứng dụng trong chương trình giảng dạy của nhiều trường trung học và đạt được những thành tích nổi bật [21] Hiện nay, Bộ GD&ĐT đà có văn bản triển khai thực hiện giáo dục STEM tronggiáo dục THCS Trường học có thế dạy STEM thông qua việc dạy các môn khoahọc theo bài học STEM, tổ chức hoạt động trải nghiệm và nghiên cứu khoa học, kỹ thuật Khoa học tự nhiên là môn học có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triếntoàn diện cùa học sinh, có vai trò nền tảng trong việc hình thành và phát triến thếgiới quan khoa học của học sinh cấp trung học cơ sở Cùng với các môn Toán học, Công nghệ và Tin học, môn Khoa học tự nhiên góp phần thúc đẩy giáo dục STEM -một trong những hướng giáo dục đang được quan tâm phát triển trên thế giới cũng như ở Việt Nam, góp phần đáp ứng yêu cầu cung cấp nguồn nhân lực trẻ cho giai đoạn công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước [1]

Trong môn KHTN 8, chương “Acid - Base - pH - Oxide -Muối ” là mộtchủ đề có những kiến thức thực tiễn và gần gũi với cuộc sống của HS như: Cácacid thông dụng HC1 (trong dịch dạ dày), CH3COOH (trong giấm ăn), pH trong dạ dày, trong máu, trong nước mưa, đất Với những lí do nêu trên, tồi mong muốn nâng cao chất lượng giảng dạy và góp phần phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS, chúng tôi lựa chọn đề tài: DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM CHƯƠNG ACID

- BASE - PH - OXIDE -MƯÓI, KHTN 8 NHẰM PHÁT TRIẺN NĂNG Lực TÌM HIẾU Tự NHIÊN CHO HỌC SINH.

2 Mục đích nghiên cứu

Thiết kế và dạy học theo định hướng STEM các chù đề chương “Acid Base - pH - Oxide - Muối1’, KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự

-1

nhiên, nâng cao hiệu quả học tập cho học sinh THCS.

3 Khách thễ và đối tượng nghiên cứu.

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide - Muối”, KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tỉm hiểu tự nhiên cho HS

3.1 Khách thế nghiên cứu

Giáo dục STEM môn Khoa học tự nhiên cấp THCS

4 Câu hỏi nghiên cứu

Thiết kế và dạy học các chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide-Muối”, KHTN 8 như thế nào thì phát triển được năng lực tìm hiểu tự nhiên chohọc sinh THCS?

5 Giả thuyết nghiên cứu

Nếu vận dụng dạy học các chủ đề STEM chương Acid - Base - pH Oxide - Muối, KHTN 8 sể tác động tích cực đến kết quả học tập, góp phần hìnhthành, phát triến năng lực tìm hiếu tự nhiên và nâng cao được hiệu quả học tập chohọc sinh THCS

-6 Nhiệm vụ nghiên cứu

6.1 Nghiên cứu lỷ luận

- Nghiên cứu tổng quan cơ sở lí luận về dạy học theo định hướng giáo dục STEM,phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh và về chủ đề dạy học STEM

6.2 Nghiên cứu thực tiễn

- Điều tra thực trạng dạy học chủ đề STEM môn KHTN và phát triển năng lực tìmhiểu tự nhiên cho HS THCS

- Phân tích nội dung chương “Acid - Base - pH - Oxide - Muối” KHTN 8

- Xây dựng chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide -Muối” KHTN

8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS

- Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide-Muối” KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tim hiểu tự nhiên cho HS

- Tiến hành thiết kế và sử dụng bộ công cụ kiếm tra đánh giá

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại các nhà trường THCS nhằm đánh giá giảthuyết đặt ra

7 Phạm vi nghiên cứu

• Nội dung chuyên môn: Chương Acid - Base - pH - Oxide - Muối,

KHTN 8

2

• Khảo sát thực trạng dạy và học STEM:

- Số lượng học sinh khảo sát: 180 học sinh lớp 8

- Đơn vị chọn khảo sát: Trường THCS Mỹ Đình 1,THCS Phương Canh và THCS Xuân Phương

- Số lượng giáo viên khảo sát: 22 giáo viên giảng dạy bộ môn KHTN tạiTrường THCS Mỹ Đình 1, THCS Tây Tựu, THCS Thượng Cát, THCS & THPTNewton, THCS Phương Canh và THCS Xuân Phương

• Tổ chức dạy thực nghiệm

• Số lượng lớp dạy thực nghiệm: 02 lớp khối 8 với số lượng 78 HS tham gia

• Số lớp đối chứng: 02 lớp khối 8 với số lượng 75 HS tham gia

• Đơn vị chọn thực nghiệm: Trường THCS Mỹ Đình 1, Hà Nội

8 Phương pháp nghiên cứu

8.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lỷ luận

- Tống hợp, phân tích các thành quả nghiên cứu của một số tài liệu trên thế giới vàViệt Nam về những vấn đề liên quan tới đề tài

- Tim hiểu những chù trương, chính sách cúa nhà nước, của ngành giáo dục liênquan đến nội dung nghiên cứu, góp phần hệ thống hóa được cơ sở lí luận về dạy họcSTEM môn KHTN theo định hướng phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HSTHCS

8.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn (như điều tra, quan sát sư phạm, thực nghiệm sư phạm ):

- Khảo sát, điều tra về việc dạy học STEM trong môn KHTN ở cấp THCS và pháttriển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS THCS

- TNSP để đánh giá tính khả thi của đề tài

8.3 Phương pháp xử lý thắng kê toán học kết quả TN

Dùng phương pháp toán học thống kê đế xử lí các số liệu điều tra và các kết quả TNSP để rút ra những kết luận cần thiết và khẳng định tính đúng đắn của giảthuyết đề tài

9 Đóng góp mói của đề tài

9.7. về mặt lí luận

Hệ thống hóa cơ sở lí luận của việc dạy học theo định hướng giáo dục STEMmôn KHTN phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS THCS

3

9.2 về mặt thực tiễn

- Điều tra thực trạng về việc dạy học STEM trong môn KHTN ở cấp THCS và

phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS THCS

— Đề xuất nguyên tắc và quy trình thiết kế các chủ đề dạy học STEM chương

“Acid - Base - pH - Oxide — Muối”, KHTN 8 nhằm phát triển năng lựctìm hiểu tự nhiên cho HS

— Thiết kế các chủ đề STEM trong dạy học chương “Acid - Base - pH

-Oxide - Muối”, KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên choHS

— Thiết kế kế hoạch dạy học chương “Acid - Base - pH - Oxide - Muối”,

KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh

— Vận dụng các phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực, tiến hành dạy thực

nghiệm một số chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide Muối”, KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS

-— Thiết kế các công cụ đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên của HS trước, trong

và sau quá trình dạy học các chủ đề STEM chương “Acid - Base - pH Oxide -Muối”, KHTN 8

-10 Kết cấu của đề tài

Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Khuyến nghị và Tài liệu tham khảo, luận văn được dự kiến trình bày với cấu trúc gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn dạy học chủ đề STEM chương Acid

- Base - pH - Oxide - Muối, KHTN 8 và phát triển năng lực tìm hiểu tựnhiên cho học sinh

Chương 2: Thiết kế các chủ đề STEM chương Acid - Base - pH Oxide - Muối, KHTN 8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh

-Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

4

CHƯƠNG 1 : Cơ SỞ LÝ LUẬN VÀ THựC TIỄN DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM

CHƯƠNG ACID - BASE - PH - OXIDE - MUÓI, KHTN 8 VÀ PHÁT

TRIỀN NĂNG Lực TÌM HIẾU Tự NHIÊN CHO HỌC SINH 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề:

1.1.1 Lịch sử nghiên cứu dạy học STEM

Với sự phát triền của khoa học kỹ thuật thì nhu cầu việc làm liên quan đến STEM ngày càng lớn, đòi hỏi ngành giáo dục cũng phải có những thay đối đế đápứng nhu cầu của xã hội, có tác động lớn đến sự thay đổi nền kinh tế đổi mới [ 1 ]

Xuất phát điểm từ nước Mỳ, đầu những năm 90, đã hình thành xu hướng giáodục mới gọi là giáo dục STEM Trong chương trình giáo dục STEM, các môn học

về khoa học công nghệ không giảng dạy độc lập mà tích hợp lại với nhau thành mộtmôn học thông qua phương pháp giảng dạy bằng dự án, trải nghiệm, thực hành, [22] Giáo dục STEM giúp cho học sinh phát triển tư duy bậc cao vì vậy có rất nhiều nước quan tâm nghiên cứu và đưa STEM vào trường học Mục tiêu chung của giáo dục STEM là tạo ra sự hiểu biết về STEM và năng lực phẩm chất của côngdân ở thế kỷ 21, phát triển nguồn nhân lực trong lĩnh vực STEM (khoa học, công nghệ kỹ thuật và toán học), đồng thời tạo ra sự hứng thú và tham gia tích cực của người học vào lĩnh vực này Bằng việc đặt người học trong những tình huống họctập có ý nghĩa, liên quan mật thiết tới môi trường sống của họ và có tính ứng dụng,giáo dục STEM tạo động lực và hứng thú cho người học [16]

Tại nhiều nước châu Âu và châu Mỹ, đề phát huy tối đa sự sáng tạo của họcsinh các cấp, các hội chợ khoa học (Science fair) được tố chức thường xuyên từ cấp trường đến cấp quốc gia Một ví dụ cho sự coi trọng giáo dục STEM là ngày hộikhoa học toàn quốc tại Nhà Trắng lần thứ 5, vào ngày 23/03/2015, tổng thống Mỹ

đã dành cả ngày đế trao đối, trò chuyện với các nhà khoa học nhí, các sản phấm sáng tạo của học sinh được trưng bày trong văn phòng Nhà Trắng Nghiên cứu cácnước có nền khoa học phát triển nói chung như Mỹ, Anh, Đức cho thấy ngày hộikhoa học không chỉ thu hút được sự quan tâm của đông đảo học sinh, phụ huynh mà còn thu hút sự quan tâm mạnh mẽ của giới truyền thông, chính khách, bởi hơn ai hết

họ hiểu tầm quan trọng của việc nuôi dường, thổi bùng niềm dam mê khoa học trong giới trẻ là vô cùng quan trọng đối với sự phát triến bền vững cùa quốc gia [25]

Trong giai đoạn mới bắt đầu của giáo dục STEM, các chủ đề và hoạt động học tập được tạo ra thuộc từng lĩnh vực, và ít có kết nối liên hệ với nhau; song thời gian

5

gần đây, có sự tích hợp hai hay nhiều lĩnh vực STEM để tạo thành những chủ đềphục vụ cho việc dạy học Đe triển khai giáo dục STEM, có hai cách tiếp cận phổ biến là dựa vào tìm hiểu, khám phá (inquiry-based) và dụa vào thiết kế kỹ thuật (engineering designbased) [191 Sụ khác biệt đầu tiên giữa hai hình thức tiếp cận này là điểm xuất phát: khám phá khoa học bắt đầu bằng câu hỏi khoa học cần phải trả lời, trong khi thiết kế kỹ thuật bắt đầu bằng vấn đề thực tiền cần giải quyết; sụkhác biệt thứ hai đến từ cách tiếp cận và tố chức dạy học của giáo viên Sụ khác biệtthứ ba là kết quả: đối với tiếp cận khám phá khoa học, kết quả là câu trả lời cho giả thuyết khoa học; còn kết quả của thiết kế kỹ thuật là: giải pháp thiết kế và thi côngcùng với sản phẩm hay quy trình được hình thành [18J Dù tiếp cận ở dạng thứcnào, phương pháp dạy học cũa giáo dục STEM vẫn đặt người học ở vị trí trung tâmcủa quá trình dạy học.

Nghiên cứu về giáo dục STEM đã, đang được rất nhiều nhà giáo dục quan tâmnghiên cứu và xu hướng nghiên cứu về lĩnh vực này sẽ còn tiếp tục được phát triền.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 nối tiếng trong lĩnh vực giáo dục của Mỹ, điều này cho thấy cơ sở khoahọc cho việc nghiên cứu về giáo dục STEM [17] Với mục đích nghiên cứu về xu hướng giáo dục STEM, Yuan-Chung Yu và cộng sự đã tập hợp và phân tích các tài liệu về giáo dục STEM trong cơ sở dừ liệu IS1 giai đoạn từ 1992 - 2013 cho thấy: kể

từ năm 2008 xu hướng nghiên cứu về giáo dục STEM phát triển rất mạnh, cụ thểnăm 2008 có khoảng 15 bài báo thì đến năm 2013 số lượng đã tăng lên gần 100 bàibáo/1 năm Cũng trong giai đoạn này Mỹ là quốc gia có nhiều nghiên cứu về giáodục 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 giáo dục STEM bao gồm: Giáo dục học, Tâm lí học, Kĩ thuật, Dịch

vụ khoa học chăm sóc sức khỏe và Khoa học máy tính [23]

Khác với các nước phát triển trên thế giới như Mỹ, giáo dục STEM du nhập vào Việt Nam không phải bắt nguồn từ các nghiên cứu khoa học giáo dục hay từchính sách vĩ mô về nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các cuộc thi Robot dành chohọc sinh từ cấp tiểu học dến phổ thông trung học do các công ty công nghệ tại Việt Nam triến khai cùng với các tố chức nước ngoài Ví dụ cuộc thi Robotics make X

6

2019 cùa Công ty cổ phần robot Công nghệ cao STEAM Việt Nam hay một số cuộc thi Robocon của các hãng như Lego và một số cuộc thi robocon cùa các hãng kháctrong nước Từ đó đến nay giáo dục STEM đã bắt đầu có sự lan toả với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức thực hiện khác nhau, nhiều tố chức hồ trợ khác nhau [26].

Trong thời đại toàn cầu hóa, khi công nghệ trở thành trung tâm của thể giới,giáo dục STEM khẩng định được giá trị của mình qua việc khơi dậy niềm yêu thíchvới các môn khoa học - công nghệ ở học sinh Nhiều bậc phụ huynh cũng cho con mình tiếp xúc với phương pháp STEM từ khi còn nhỏ để sau này các em có thể dễ dàng đối mặt với sự thay đổi, phát triền của thời đại Giáo dục STEM đã được áp dụng tại nhiều trường THCS trên cả nước, bao gồm cả trường công lập và dân lậpnhư THCS Mỹ Đình 1, THCS Xuân Phương, THCS Thụy Phương, THCS TạQuang Bửu (Hà Nội), THCS Chu Văn An, THCS Trần Phú (Hải Phòng), THCSNguyễn Đãng Đạo (Bắc Ninh), THCS Lê Quỷ Đôn (TP Hồ Chí Minh), THCS GiaoThanh (Nam Định), THCS Lý Thường Kiệt (ĐàNằng), v.v

Trong chương trinh Giáo dục Phổ thông tổng thể thì môn KHTN là môn học

có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triến toàn diện của học sinh, có vai trò nềntảng trong việc hình thành và phát triển thế giới quan khoa học cùa học sinh cấptrung học cơ sở Cùng với các môn Toán học, Công nghệ và Tin học, môn Khoahọc tự nhiên góp phần thúc đẩy giáo dục STEM (Science, Technology, Engineering,Mathematics) - một trong nhừng hướng giáo dục đang được quan tâm phát triểntrên thế giới cũng như ở Việt Nam, góp phần đáp ứng yêu cầu cung cấp nguồn nhân lực trẻ cho giai đoạn công nghiệp hóa và hiện đại hóa của đất nước Môn Khoa học

tự nhiên có điều kiện giáo dục những vấn đề toàn cầu như phát triển bền vững và sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, biến đối khí hậu, dân số, bảo vệ môi trường, an toàn, năng lượng, giới và bình đắng giới, bảo vệ đa dạng sinh học, [4]

Cần liệt kê các công trinh ở VN làm về STEM môn KHTN

1.1.2 Lịch sử nghiên cứu năng lực tìm hiếu tự nhiên

Năng lực tìm hiếu tự nhiên là một trong 3 năng lực đặc thù mà môn KHTNhướng đến Học sinh thực hiện được một số kĩ năng cơ bản để tìm hiểu, giải thích

sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống Chứng minh được các vấn đề trongthực tiễn bằng các dẫn chứng khoa học [4]

Lớp trẻ ngày càng xa cách với thiên nhiên Nhiều người sống trong môi trườngphát triển cao với tương đối ít yếu tố tự nhiên; Hậu quả của sự thay đổi này đối với

7

trẻ em là gì? Thành tích học tập, những gi chúng biêt và không biêt, các giá trị và khả năng của chúng và chúng sẽ trở thành ai? Và những hậu quả cho phần còn lại của chúng ta là gi?

Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy rằng thế giới tụ nhiên có thế là một nguồn tài nguyên mạnh mẽ cho việc học tập và phát triển “Tiếp xúc với tự nhiên”,

từ các hoạt động trải nghiệm gắn liền với tự nhiên đem lại kết quả tích cực Nhữngkhám phá này nâng cao tiềm năng hấp dẫn trong việc xác định các cách thức chi phíthấp để giải quyết các thách thức lớn của xã hội: thúc đẩy thành tích học tập, giảmkhoảng cách thành tích giữa các nhóm dân tộc và kinh tế xã hội khác nhau, đồng thời chống lại sự gia tăng các rối loạn tâm thần và thề chất khác nhau [18J

Sự đa dạng của các biểu hiện cụ thể của nàng lực tìm hiếu thế giới tụ’ nhiên minh họa tầm quan trọng của các nền tảng và lĩnh vực chuyên môn đa dạng trongviệc hiểu vai trò của tự nhiên trong quá trinh học tập và phát triển của học sinh Môi trường rừng và tài nguyên thiên nhiên; công viên, vui chơi giải trí và du lịch; tin học; công tác xã hội; tâm lý môi trường; tâm lý học phát triến; kiến trúc cảnh quan; giáo dục môi trường; dinh dưỡng; nâng cao sức khoe; và công nghệ, văn hóa và họctập trong tương lai Có lẽ không có gì ngạc nhiên khi chương trình môn KHTN đa dạng tương tự và đưa ra một bức tranh phong phú về tác động của tự nhiên

Bộ môn Khoa học tự nhiên ra đời có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triếntoàn diện của học sinh, có vai trò nền tảng trong việc hình thành và phát triển thếgiới quan khoa học của học sinh cấp trung học cơ sở Cùng với các môn Toán học,Công nghệ và Tin học, môn KHTN góp phần thúc đẩy giáo dục STEM - một trongnhững hướng giáo dục đang được quan tâm phát triển trên thế giới cũng như ở Việt Nam, góp phần đáp ứng yêu cầu cung cấp nguồn nhân lực trẻ cho giai đoạncông nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước [61

Cần nói về các công trình nghiên cứu NLTHTN trên thế giới và ở VN

1.2 Một số vấn đề cơ bản của giáo dục STEM cấp THCS

1.2.1 Khái niệm STEM

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology(Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) Thuật ngừnày được sử dụng khi đề cập đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia STEM lần đầu tiên được giới thiệubởi Quỹ Khoa học Mỹ (National Science Foundation) vào năm 2001 Hiện nay,thuật ngừ này được dùng chủ yếu trong hai ngữ cảnh là giáo dục và nghề nghiệp

8

Trong ngữ cảnh giáo dục, đề cập tới STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm cùa nền giáo dục đối với các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học; chú trọng đến dạy học các môn học STEM theo tiếp cận tích hợp liên môn, gắn với thực tiền, hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực nguời học [21.

Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được sử dụng khi đề cập tới ngành nghềthuộc hoặc liên quan tới các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.Đây là nhừng ngành nghề có vai trò quyết định tới sức cạnh tranh của một nền kinh

tế, đang và sẽ có nhu cầu cao trong xã hội hiện đại [1]

đề thực tiễn, để nâng cao hứng thú, để hinh thành và phát triển năng lực và phẩmchất cho học sinh [7]

Giáo dục STEM trong chương trinh GDPT 2018 được định nghĩa: “Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụngkiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thế1’ [41

1.2.3 Mục tiêu của giáo dục STEM cấp THCS

Giáo dục phố 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 hướnglựa 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 Giáo dục phổ thông hướng tới phát triển phẩm chất và năng lực người học thông qua nội dung giáo dục với những kiến thức, kĩ năng cơ bản, thiết thực, hiện đại;phát triến hài hòa đức, trí, thể, mĩ Mục tiêu giáo dục trên được thực hiện thông qua tất cả các môn học và hoạt động giáo dục trong chương trình GDPT Triển khai giáo

9

dục STEM trong trường phổ thông là một trong những hoạt động giáo dục góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục tổng quát và toàn diện nêu trên Trong đó, giáo dụcSTEM là một trong nhừng hoạt động giáo dục hiệu quả trong việc hình thành và phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh [21.

Giáo dục STEM trong trường phổ thông nhàm thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học trên tất cả các phương diện về chươngtrình, đội ngũ giáo viên, cơ sở vật chất và chính sách; nâng cao nhận thức của nhà trường, xã hội về vai trò, ý nghĩa của các môn học thuộc lĩnh vực STEM trongtrường phố thông; thu hút sự quan tâm, nâng cao hứng thú và chất lượng học tậpcủa học sinh về những môn học này; kết họp với hoạt động giáo dục hướng nghiệp

và phân luồng, nâng cao tỉ lệ học sinh có xu hướng lựa chọn nghề nghiệp thuộc cáclĩnh vực STEM, đáp ứng yêu cầu về nguồn nhân lực STEM cho sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa và phát triển kinh tế xã hội của đất nước [ 1 ]

ỉ.2.4 Vai trò, ỷ nghĩa của giáo dục STEM trong giáo dục cấp THCS

Việc đưa giáo dục STEM vào trường phố thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù họp với định hướng đổi mới giáo dục phồ thông Cụ thể là:

- Đảm báo giáo dục toàn diện.

Thực tiễn triển khai dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM ở phổ thông cho thấy, có sự khác biệt về vai trò, vị trí giữa các môn học này Cụ thể, Toán và Khoa học là những lình vực được quan tâm, đầu tư Trong khi đó, Công nghệ và Kĩthuật không được coi trọng Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, với tinh thần đối mới của Chương trình GDPT 2018, vấn đề này cần phải được giải quyết triệt để Một trong nhừng giải pháp là thúc đẩy giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông [21

Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh duy trì sự quan tâm các môn học như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quantâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất Thiếu đầu tư cho Kỹ thuật, Công nghệ, giáo dục STEM không thể thành công

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học thuộc lĩnh vực STEM.

Hứng thú học tập là một trong những yếu tố tâm lí đặc biệt quan trọng tronghọc tập Nhờ có hứng thú học sinh sẽ tự giác và tích cực trong học tập, và đó cũng

là mầm mống của sáng tạo Hứng thú học tập môn học nào đó không chỉ ảnh hưởngtích cực tới thành tích học tập của môn học đó, mà còn là yếu tố ảnh hưởng rất lớn

10

tới xu hướng lựa chọn nghề nghiệp của học sinh sau khi kết thúc giai đoạn giáo dụcphố thông.

Các hoạt động giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn đề giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được

ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của họcsinh đối với các môn học thuộc lĩnh vực STEM Trên cơ sở đó, xuất hiện xu hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp [2J

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh.

Dạy học phát triển năng lực, phẩm chất học sinh là một trong những tư tưởng đổi mới chủ đạo của giáo dục và đào tạo Việt Nam Đối với giáo dục THCS, tư tưởng này được thể hiện đầy đủ và toàn diện trong Chương trình GDPT 2018 mới được ban hành Có nhiều cách thức để phát triển phẩm chất, năng lực cho ngườihọc Giáo dục STEM là một trong những phương thức phù hợp và rất hiệu quả

Khi triên khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động

và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen với hoạt động có tính chấtnghiên cứu khoa học, kĩ thuật Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh Đó là các năng lực chung cốtlõi (tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo); các năng lực đặc thù như năng lực toán học, năng lực khoa học, năng lực công nghệ và nănglực tin học [2J

- Kết nối trường học với cộng đồng.

Trong một số tình huống, nguồn lực của trường THCS là hừu hạn, không phát huy hết tư tưởng thúc đẩy giáo dục STEM trong nhà trường Việc kết nối với xã hội

là cần thiết để khai thác nguồn lực, để giúp học sinh có những trải nghiệm thực tiễn

xã hội thay vì trong khuôn viên nhà trường

Đe đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục THCS thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, giáo dục đại học, cơ sở sản xuất tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương [2]

1.2.5 Các hình thức thực hiện giáo dục STEM

1.2.5 ỉ Dạy học các môn khoa học theo hài học STEM

Dạy các môn khoa học theo bài học STEM tức tổ chức các hoạt động trải nghiệm và nghiên cứu Khoa học kỷ thuật, kết nối kiến thức liên môn Toán, Khoa

11

học, Công nghệ, Kỹ thuật cho học sinh Đây là hình thức tô chức giáo dục STEM chủ yếu tại các trường học hiện nay [7].

Với hình thức này, giáo viên sè thiết kế các bài học STEM để triển khai trongquá trình dạy học liên môn tích hợp Nội dung bài học STEM bám sát nội dungchương trinh của các môn học nhằm thực hiện chương trình giáo dục phổ thôngtheo thời lượng quy định của các môn Học sinh được chủ động nghiên cứu sáchgiáo khoa, tài liệu đế tiếp nhận, vận dụng kiến thức thông qua thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu thiết kế

Qua đó, tiết học STEM sẽ giúp học sinh nâng cao kỹ năng giải quyết vấn đề, tích lũy nhừng trải nghiệm khám phá Ngoài ra, mỗi buồi học sè là một dự án thực

tế đế học sinh có cơ hội thực hành, tụ’ tay chế tạo sản phẩm và đúc rút kinh nghiệm.Quá trình sáng tạo này cũng giúp các bạn thêm tự tin trong giao tiếp, làm việcnhóm, cũng như nuôi dưỡng lòng đam mê với thế giới STEM

Sở hữu rất nhiều ưu điểm và lợi ích vượt trội nên giáo dục STEM đang ngàycàng được quan tâm trong thời đại 4.0 Nhiều trường học đã và đang triển khai việchọc STEM vào chương trình giảng dạy đồng thời dần coi đó là môn học cần thiết [8]

1.2.5.2 Tô chức hoạt động trải nghiệm STEM

Các hình thức tổ chức STEM chủ yếu trong nhà trường nối bật phải nhắc tới tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM là việcxây dựng các CLB STEM để tăng cường trải nghiệm thực tế, được tố chức thực hiện theo sở thích, năng khiếu và lựa chọn của học sinh một cách tự nguyện

Nhà trường có thể tổ chức các không gian trải nghiệm STEM trong nhà trường, thí nghiệm ảo, mô phỏng, phàn mềm học tập đế học sinh tìm hiểu, khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống

Nội dung mỗi buổi trải nghiệm được thiết kể thành bài học cụ thể, mô tả rồ mục đích, yêu cầu, tiến trình trải nghiệm và dự kiến kết quả Ưu tiên những hoạt động liên quan, hoạt động tiếp nối ở mức vận dụng (thiết kế, thử nghiệm, thảo luận và chỉnh sửa) của các hoạt động trong bài học STEM theo kế hoạch dạy học của nhà trường [3]

1.2.5.3 Tô chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật

Tố chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật là một trong các hình thức

tổ chức STEM chủ yếu trong nhà trường thu hút nhiều học sinh tham gia được diễn

ra hàng năm

12

Hoạt động này dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kĩ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn

Thông qua quá trình tồ chức dạy học và hoạt động trải nghiệm STEM, nhà trường

sẽ phát hiện ra những học sinh có năng khiếu đế bồi dưỡng, tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tham gia nghiên cứu khoa học, kỹ thuật

Hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật được thực hiện dưới dạng một đềtài/dự án nghiên cứu bởi một cá nhân hoặc, dưới sự hướng dẫn của giáo viên hoặc

nhà khoa học có chuyên môn phù hợp Tùy theo điều kiện cơ sở vật chất, các nhà

trường có thể định kỳ tổ chức ngày hội STEM hoặc cuộc thi khoa học, kỹ thuật để đánh giá, biểu dương nỗ lực của giáo viên và học sinh trường mình [9J

1.2.6 Các tiêu chí xây dựng chủ đề STEM

Đe xây dựng thành công các chủ đề STEM thì phải dựa trên một số tiêu chí cụ thể

sau [10]:

Bảng 1.1 Các tiêu chỉ xây dựng chủ đề STEM

STT Các tiêu chí khi xây dựng chủ đề STEM

Chủ đề STEM phải giải quyết vấn đề của thực tiền xà hội, kinh tế, môi trường

và yêu cầu tìm giải pháp

2 Chủ đề STEM tạo cơ hội cho HS thực hiện nghiên cứu khoa học hoặc thiết kế

4 Chú đề STEM hướng đến hình thành, phát triển các năng lực của người học

5 Xác định, trình bày cụ thể, rõ ràng mục tiêu phát triển năng lực.

6 Bộ công cụ đánh giá thích hợp để đánh giá mục tiêu phát triến năng lực của

học sinh

13

7 Phân tích, xác định đối tượng học sinh phù hợp với chủ đề STEM.

8 Chủ đề STEM được trình bày rõ ràng các lưu ý an toàn cho HS.

9 Liệt kê phương tiện và các nguyên vật liệu liên quan đến bài dạy.

10 Thống nhất giừa mục tiêu và tiến trình tổ chức hoạt động dạy và học

11 Liệt kê đầy đủ các danh mục tài liệu tham khảo liên quan đến chủ đề STEM

ỉ.2.7 Các bước xây dựng chủ đề STEM

s Bước 1: Lựa chọn chủ đề:

- Xác định mục tiêu nội dung

- Xác định mạch kiến thức cơ bản

- Các nội dung gắn với thục tiễn —* Sản phẩm ứng dụng —> Chủ đề STEM

s Bước 2: Xác định mục tiêu, kiến thức môn học của chủ đề STEM

- Mục tiêu: Xác định được các mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, thái độ và các năng lực mà người học cần hướng tới sau khi thực hiện chủ đề STEM

* về các năng lực hướng đến: Xác định rõ ràng các năng lực mà học sinh có thếhình thành trong quá trình khám phá tri thức, vận dụng kiến thức để giải quyết vấn

đề của thực tiễn

V Bước 3: Xác định các vấn đề, nội dung cần giải quyết trong chủ đề STEM.

Để xác định được các vấn đề cần giải quyết cần phải xây dựng đượcbộ câu hỏi định hướng phục vụ cho tổ chức của các hoạt động trong chủ đề

V Bước 4: Xác định được các nội dung cụ thể của bộ môn cần xử dụng đê giải

quyết các vấn đề trong các chủ đề STEM.

Cần phân tích, tìm hiểu rõ ràng trong môn KHTN, Toán học, Công nghệ có nhữngnội dung nào liên quan đến hoạt động trong chủ đề

V Bước 5: Thiết kế hoạt động học tập

Xác định thứ tự các hoạt động trong dạy học của chủ đề STEM Làm rõ các vấn đề như: Không gian ( ở lớp học hay ở nhà, phòng thí nghiệm hay cơ sở sản xuất ) thờigian tố chức, các phương pháp và kĩ thuật dạy học chủ đạo để tổ chức hoạt độngdạy học [3]

V Bước 6: Thiết kế các tiêu chỉ, bộ công cụ kiêm tra và đánh giá sản phẩm.

Bảng 1.2 Phiếu đánh giá sản phấni

Sản phẩm nhiều ưu điềm, có tính ứng dụng cao 3

Bảng 1.3 Phiêu đánh giá bài báo cáo và bản thiêt kê sản phâm

1.2,8 Tiến trình dạy học các chủ đề STEM

Giải thích được sự ảnh hưởng của các yếu tố đến sản

phẩm

4

Đề xuất quy trình phát triển sản phẩm 2

Trình bày rõ ràng, logic, sinh động 2

Chủ đề STEM đề cập đến một vấn đề tương đối trọn vẹn, buộc người họcphải học và sử dụng lượng kiến thức cùa nhiều môn học khác nhau trong chươngtrình để giải quyết vấn đề đó Đe vấn đề thực tiễn được giải quyết hiệu quả, đạt được các tiêu chí đánh giá, hình thành năng lực và phẩm chất cho người học, thì giáo viên cần chú ý khâu tiến trình dạy học một chủ đề STEM Tiến trình dạy học STEM là sự kết hợp giữa tiến trình khoa học và chu trình thiết kế kĩ thuật, Cơ bảngồm các hoạt động, nhưng khi thực hiện các hoạt động này không thực hiện mộtcách cứng nhắc là xong hoạt động này mới chuyển qua hoạt động kia, mà có nhữnghoạt động có thể thực hiện song hành, hỗ trợ cho nhau, điều này cũng giúp người học có cái nhìn tổng quan hơn về vấn đề đang cần giải quyết [3]

Hoạt động 1: Xác định vấn đề

Đây là hoạt động mà giáo viên chuyển giao cho học sinh một nhiệm vụ họctập chứa đựng vấn đề, người học sẽ phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thếvới các tiêu chí là học sinh phải sử dụng những đơn vị kiến thức mới trong bài học

để đề xuất và xây dựng giải pháp, thiết kế sản phấm cần hoàn thành Đe quá trình xác định vấn đề được hiệu quả giáo viên cần làm rõ:

Bảng 1.4 Bảng xác định mục tiêu chủ đê STEM

Mục tiêu Nội dung

Dự • kiến sản phẩm cùa học

về hiện tượng

Là các thông tin

về hiện tượng, công nghệ, đánhgiá, sản phẩm cụthể Giáo viêncần phải dự đoán

Là sự giao thoa giữa nhiệm vụ

mà giáo viên giao, học sinhthực hiện• • • nhiệm

vụ, báo cáo, thảo

Từ dự đoánsản phẩm

mà họcsinh sẽhoàn thành, giáo viên16

được các mức độ hoàn thành củasnr phẩm từ đó sể

có xác định được phương án xử líphù hợp

luận từ đó pháthiện, phát biểu

f ĩ

Ạ

4-vân đê

đánh giá nhận xét, giúp họcsinh nêuđược cáccâu hỏi,vấn đề cầngiải quyết

Hoạt động 2: Định hướng học sinh nghiên cứu kiên thức liên quan, tìm giải pháp

< 9 r r - 5

tôi ưu đê giải quyêt vân đê

Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh phải tự tích cực, tự lực thực hiện tìm tòi kiến thức mới để giải quyết vấn đề Học sinh trình bày, giài thích và bảo vệ ý tưởng

về giải quyết vấn đề Khi học sinh hoàn thành xong sản phẩm thì học sinh cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học tương ứng Đe hoạt động này có hiệu quả giáo viên cũng cần xác định rõ mục tiêu, dự kiến sản phẩm, cách thức tổchức, các bước đánh giá rõ ràng

Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế

Trong hoạt động này, HS được tố chức đế trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết

kế kèm theo thuyết minh Dưới sự góp ý của GV và các bạn trong lớp HS sẽ tiếp tụchoàn thiện bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm

Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và cùng đánh giá

Học sinh sẵn sàng chế tạo mẫu sản phẩm theo thiết kế, đồng thời thử nghiệm để rút kinh nghiệm, có thể điều chỉnh nhừng vấn đề chưa phù hợp để đảm bảo sản phẩm thu được là khả thi

Hoạt động 5: Báo cáo, thảo luận và điều chinh hoàn thiện sản phẩm

Trong hoạt động này HS được trình bày sản phẩm đã hoàn thành, trao đồi thảo luận, đánh giá và có thế tiếp tục chỉn sửa đế hoàn thiện hơn [101

17

1.3 Giáo dục STEM trong dạy học môn KHTN

1.3.1 Giáo dục STEM trong chương trình GDPT mới

Trong Chương trình GDPT 2018, giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật, và toán học vừa thế hiện phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển năng lực và phẩm chất người học Cụ thểlà:

Theo tiếp cận thúc đấy giáo dục các lình vực STEM

- Chương trình GDPT 2018 có đầy đủ các môn học thuộc lĩnh vực STEM Đó

là các môn Toán học, các môn khoa học tự nhiên, công nghệ, tin học

- Chương trình môn Toán chú trọng vận dụng toán học vào thực tiễn, dành thời lượng đáng kế cho các hoạt động trải nghiệm trong môn học Quan điếm này là

cơ sở tổ chức các hoạt động giáo dục STEM trong quá trình dạy học môn Toán

- Vị trí, vai trò của môn Công nghệ và môn Tin học trong Chương trình GDPT mới

đà được nâng cao rồ rệt Điều này không chỉ thế hiện rõ tư tưởng giáo dục STEM mà còn

là sự điếu chỉnh kịp thời cùa giáo dục phố thông trước cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0

- Việc hình thành nhóm môn Công nghệ và Nghệ thuật Ở giai đoạn giáo dụcđịnh hướng nghề nghiệp cùng với quy định lựa chọn 5 môn học trong 3 nhóm, trong

đó mỗi nhóm chọn ít nhất một môn sẽ đảm bảo mọi học sinh đều được học các môn học thuộc lĩnh vực STEM [4]

Theo tiếp cận liên môn trong dạy học các lĩnh vực STEM

- Có nhiều chủ đề STEM trong chương trinh môn học tích hợp ở giai đoạn giáo dục cơ bản như các môn Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Tin học và Công nghệ (ở tiểu học), môn Khoa học tự nhiên (ở trung học cơ sở)

- Có các chuyên đề học tập về STEM, nghề nghiệp STEM ở lớp 10, 11, 12 trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán; các hoạt động trải nghiệmdưới hình thức câu lạc bộ nghiên cứu khoa học, trong đó có các hoạt động nghiên cứu STEM 12]

L3.2.Giáo dục STEM trong dạy học môn KHTN

Tính mở của Chương trình GDPT 2018 cũng cho phép một số nội dung giáo dục STEM có thể được xây dựng thông qua chương trinh 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

18

Định hướng đổi mới phương pháp dạy nêu trong Chương trinh tổng thể cũngphù 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.

Trong giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp, chỉ có Toán là môn học bắtbuộc Các môn khoa học (Vật lí, Hóa học, Sinh học), Công nghệ, Tin học là nhũng mônhọc lựa chọn Đặc điểm này sẽ ảnh hường nhất định tới giáo dục STEM theo tiếp cận liên môn [15]

1.4 * Năng lực tìm hiểu tự nhiên

1.4.1 Năng lực KHTN

1.4.1.1 Khái niệm năng lực

Theo chương trình Giáo dục phố thông tổng thể Ban hành kèm theo Thông

tư số 32/2018/TT-BGDĐT năm 2018 thì năng lực là thuộc tính cá nhân được hìnhthành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép conngười huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhưhứng thú, niềm tin, ý chí, thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong nhừng điều kiện cụ thể [4]

ỉ 4.1.2 Biêu hiện năng lực KHTN

Môn Khoa học tự nhiên hình thành và phát triến cho học sinh năng lực khoahọc tự nhiên, bao gồm các thành phần: nhận thức khoa học tự nhiên; tìm hiểu tựnhiên; vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

Những biểu hiện cụ thể của năng lực khoa học tụ’ nhiên được trình bày trongbảng sau:

Thành phần

năng lực

Biểu hiện

19

- Nhận biết và nêu được tên các sự vật, hiện tượng, khái niệm, quy luật,quá trình của tự nhiên.

- Trình bày được các sự vật, hiện tượng; vai trò của các sự vật, hiện tượng

và các quá trình tự nhiên bàng các hình thức biêu đạt như ngôn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ,

- So sánh, phân loại, lựa chọn được các sự vật, hiện tượng, quá trình tựnhiên theo các tiêu chí khác nhau

- Phân tích được các đặc điểm của một sự vật, hiện tượng, quá trình của

tự nhiên theo logic nhất định

- Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngừ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các vãn bảnkhoa học

- Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng (quan hệ nguyên nhân - kết quả, cấu tạo - chức năng, )

- Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được; đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận

Thực hiện được một số kT năng cơ bản để tìm hiểu, giải thích sự vật hiệntượng trong tự nhiên và đời sống Chứng minh được các vấn đề trongthực tiễn bằng các dần chứng khoa học Các biểuhiện cụ thể:

- Đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi cho vấn đề

+ Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề

+ Phân tích bối cảnh để đề xuất được Vấn đề nhờ kết nối tri thức và

kinh nghiệm đã có vàdùng ngôn ngữ của minh để biểu đạt vấn đề

đã đề xuất

- Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết

+ Phân tích vấn đề để nêu được phán đoán

+ Xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu

- Lập kế hoạch thực hiện

+ Xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu

+ Lựa chọn được phương pháp thích họp (quan sát, thực nghiệm, điều ưa,phởngyấn, hồi cứu tư liệu, )

20

+ Lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu.

- Viết, trình bày báo cáo và thảo luận

+ Sử dụng được ngôn ngừ, hình vể, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quátrình và kết quả tìm hiểu

+ Viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu

+ Hợp tác được với đối tác bằng thái độ láng nghe tích cực và tôn

trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thutích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục

- Ra quyết định và đề xuất ý kiến

+ Đưa ra được quyêt định và đê xuât ý kiên xử lí cho vân đê đã tìmhiểu

1.4.2 Khái niệm • năngO lực• tìm hiên tự• nhiên

Năng lực khoa học được hình thành, phát triển ở nhiều môn học, hoạt độnggiáo dục, phù hợp với đặc điểm của mỗi môn học và hoạt động giáo dục, trong đó

các môn học chủ đạo là: Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Lịch sử và Địa lí (ở cấp tiếu

21

học); Khoa học tự nhiên, Lịch sử và Địa lí (ở câp trung học cơ sở); Vật lí, Hoá học,Sinh học, Lịch sử, Địa lí, Giáo dục kinh tế và pháp luật (ở cấp trung học phố thông) Chương trình mỗi môn học, hoạt động giáo dục giúp học sinh tiếp tục phát triềnnăng lực khoa học với mức độ chuyên sâu được nâng cao dần qua các cấp học (năng lực khoa học; năng lực khoa học tự nhiên, năng lực khoa học xã hội; năng lựcvật lí, năng lực hóa học, năng lực sinh học; năng lực lịch sử và địa lí, năng lực lịch

sử, năng lực địa lí) [5]

Theo Chương trình giáo dục phổ thông môn KHTN năng lực tìm hiểu tựnhiên được đề xuất đó là: “Khả năng thực hiện được một số kĩ năng cơ bản để tìmhiểu, giải thích sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống Chứng minh được các vấn đề trong thực tiễn bằng các dẫn chứng khoa học”

Trong đó năng lực tìm hiểu tự nhiên yêu cầu HS thực hiện được một số kĩnăng cơ bản để tìm hiểu, giải thích sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống.Chứng minh được các vấn đề trong thực tiễn bằng các dẫn chứng khoa học [5]

1,4.3 Biểu hiện • và cấu O trúc • của năng lực • tìm hiếu tự nhiên

Thực hiện được một số kĩ năng cơ bản để tìm hiểu, giải thích sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống Chứng minh được các vấn đề trong thực tiễnbằng các dẫn chứng khoa học Các biểu hiện cụ thể:

Bảng 1.5 Năng lực thành phần và tiêu chí của năng lực tìm hiếu tự nhìên[14]

Năng ỉực thành phần

Mã

Đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi

cho vấn đề A 1 Phát hiện đề xuất vấn đề

2 Đặt câu hỏi cho vấn đề tìm tòi khám phá

Đưa ra phán đoán xây dựng giả thuyết cho vấn

đề tìm tòi khám phá

B

3 Phân tích xác định mối liên hệ giữa kiến thức có liên quan với các vấn đề trong họctập và vấn đề trong thựctiễn

4 Đưa ra được phán đoán và xây dựng giả thuyết

kết luận.

Trình bày kết quả vấn đề tìm tòi, khám phá, mở rộng

vận dụng kiến thức vào thực tiễn và đánh giá

D

8 Trình bày kết quả,

9 Mở rộng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

10 Đánh giá các kết quả tìm hiểu

1,4.4 Đánh giá năng lực tìm hiêu tự nhiên

Theo chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể môn KHTN Ban hành kèmtheo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT năm 2018 Đe phát triển thành phần năng lựctìm hiểu tự nhiên, giáo viên tạo điều kiện để học sinh đưa ra câu hỏi, vấn đề cần tìmhiếu; tạo cho học sinh cơ hội tham gia quá trình hình thành kiến thức mới, đề xuất

và kiểm tra dự đoán, giả thuyết; thu thập bằng chứng, phân tích, xử lí để rút ra kết luận, đánh giá kết quả thu được [4],

Giáo viên cần vận dụng một số phương pháp có ưu thế phát triển năng lựcthành phần này như: thực nghiệm, điều tra, dạy học giải quyết vấn đề, dạy học dự án, Học sinh có thể tự tim các bằng chửng để kiểm tra các dự đoán, các giả thuyết qua việc thực hiện thí nghiệm, hoặc tìm kiếm, thu thập thông tin qua sách, internet,điều tra, ; phân tích, xử lí thông tin để kiểm tra dự đoán Việc phát triển năng lựcthành phần này cũng gán với việc tạo cơ hội cho học sinh hình thành và phát triển kĩnăng lập kế hoạch, họp tác trong hoạt động nhóm và kĩ năng giao tiếp qua các hoạtđộng trình bày, báo cáo hoặc thảo luận Ngoài ra, xử lí dừ liệu khi làm các bài tập lí thuyết và thực hành để rút ra kết luận cũng giúp học sinh phát triển năng lực tìmhiểu tự nhiên [5]

Kết quả giáo dục được đánh giá bằng các hình thức định tính và định lượngthông qua đánh giá quá trình, đánh giá tống kết ở cơ sở giáo dục, các kì đánh giátrên diện rộng ở cấp quốc gia, cấp địa phương và các ki đánh giá quốc tế

Việc đánh giá quá trinh do giáo viên phụ trách môn học tổ chức, dựa trên kết quả đánh giá của giáo viên, của phụ huynh học sinh, của bản thân học sinh đượcđánh giá và cùa các học sinh khác trong tố, trong lớp

Việc đánh giá tổng kết do cơ sờ giáo dục tố chức Việc đánh giá trên diện rộng ở cấp quốc gia, cấp địa phương do tố chức kiểm định chất lượng cấp quốc giahoặc cấp tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương tổ chức để phục vụ công tác quản lí các hoạt động dạy học, phát triến chương trình và nâng cao chất lượng giáo dục [6]

23

Phương thức đánh giá bảo đảm độ tin cậy, khách quan, phù hợp với tòng lứatuổi, từng cấp học, không gây áp lực lên học sinh, hạn chế tốn kém cho ngân sáchnhà nước, gia đình học sinh và xã hội Đe kiểm tra, đánh giá năng lực tỉm hiểu tựnhiên tôi đề xuất những phương pháp sau:

s Đảnh giả thông qua quan sát

Đánh giá thông qua quan sát HS trong giờ như: thái độ, tinh thần xây dựng bài, hoạt động nhóm, kĩ năng thuyết trình của HS người dạy có thế có cái nhìntổng quan về người học Đe đánh giá thông qua quan sát, GV cần tiến hành các hoạt động:

- Xác định mục tiêu, đối tượng cụ thể cần quan sát

- Xác định các tiêu chí cho từng nội dung quan sát (thông qua các biều hiệncủa năng lực cần đánh giá)

- Thiết lập các phiếu, báng kiểm, nhừng ghi chú thông tin chính vào phiếu quan sát

- Tiến hành quan sát và ghi chép đầy đủ những biểu hiện quan sát được vào phiếu quan sát và đánh giá

s Đánh giá thông qua thuyết trình, vấn đáp

GV có thể vấn đáp về nội dung bài học, những vấn đề thực tiền liên quan đếnbài học, dự đoán, giải thích các hiện tượng thí nghiệm đế kiểm tra giữa việc học bàivới việc liên hệ, sử dụng những giữa kiến thức được học và vận dụng những kiếnthức đó trong thực tiễn cuộc sống Từ đó đánh giá mức độ đạt được mục tiêu bàihọc hoặc phát hiện ra những khó khăn mà người học mắc phải nhằm cải thiện quátrình dạy, giúp người học cải thiện việc học tập của mình

s Tự đánh giá, đánh giá đồng đắng theo các tiêu chí của GV đưa ra

Tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng của học sinh được chú ý và xem đó làbiện pháp rèn luyện năng lực như tự học, tư duy phê phán; hình thành phấm chất chăm học, vượt khó, tự chủ, tự tin, HS sẽ học cách đánh giá các nồ lực và tiến bộ của cá nhân, nhìn lại quá trình và phát hiện những điều cần thay đồi đế hoàn thiệnbản thân HS tự đánh giá bản thân về kết quả bản thân thu được trong các giờ học, bài kiểm tra, các công việc được giao về nhà theo các tiêu chí GV đưa ra

s Đánh giá qua hồ sơ học tập (HSHT)

HSHT là tài liệu minh chứng cho sự tiến bộ của HS, trong đó HS tự đánh giá

về bản thân, tự ghi lại kết quả học tập, tự đánh giá đối chiếu với mục tiêu định ra để nhận ra sự tiến bộ hoặc chưa tiến bộ của mình Trong HSHT, HS còn lưu giữ những

24

sản phấm để minh chứng cho kết quả học tập của minh HSHT có ý nghĩa quantrọng đối với mỗi HS, giúp HS tìm hiểu về bản thân, khuyến khích niềm say mêhứng thú học tập và hoạt động đánh giá, đặc biệt là tự đánh giá.

HSHT có các loại:

- Hồ sơ tiến bộ: bao gồm những bài tập, sản phẩm HS thực hiện trong quá trình học tập để minh chứng cho sự tiến bộ của HS

- Hồ sơ quá trình: HS ghi lại những điều đã học được về kiến thức, kỹ năng, thái

độ qua các môn học và xác định cách điều chỉnh

- Hồ sơ mục tiêu: HS tự xây dựng mục tiêu học tập cho mình trên cơ sở tự đánh giá và năng lực của mình và xây dựng kế hoạch thực hiện mục tiêu đề ra

- Hồ sơ thành tích: HS tự đánh giá các thành tích học tập nổi trội trong quá trìnhhọc tập, từ đó khám phá bản thân về những năng lực tiềm ấn của mình

s Đánh giá dựa vào bài tập có nội dung định hướng phát triển năng lực

Có thể đánh giá kết quả học tập của HS thông qua nhừng câu hỏi, bài tập, những tình huống về nội dung bài học có nội dung định hướng phát triển năng lựctìm hiểu tự nhiên trước hoặc sau khi học Qua đó, GV có thể đánh giá được mức độvận dụng kiến thức của HS, HS được tìm tòi, khám phá và thêm hứng thú với mônhọc Sử dụng bài tập PISA để hình thành, phát triển và đánh giá NL HS là xu hướnghiện đại, phù hợp với xu thế phát triển GD Việt Nam và quốc tế hiện nay [13]

1.5 Điều tra thực trạng

1.5.1 Nôi dung điều tra

- Tìm hiểu thực trạng dạy học chủ đề STEM môn KHTN và phát triển nàng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS THCS

1.5.1.1 Điều tra thực trạng từ khảo sát GV

- Hướng dẫn, giúp đỡ, động viên HS vận dụng những kiến thức đã được học đế giảiquyết những tình huống trong thực tiễn

-Tồ chức cho HS hợp tác để vận dụng kiến thức đã học làm ra các sản phẩm nhưđiều chế các chất, tái chế trong quá trinh học môn KHTN

- Tích hợp những kiến thức của các môn Toán học, Vật lí, Công nghệ, Sinh học, Tin học trong quá trình dạy học môn KHTN

- Vấn đề kết nối, giới thiệu các ngành nghề liên quan đến nội dung bài học

- Hướng dẫn HS tham gia cuộc thi Nghiên cứu khoa học kĩ thuật do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức

25

- Mức độ quan tâm đên các vân đê như: STEM, giáo dục STEM, ngày hội STEM,nhân lực STEM

- Vận dụng dạy học STEM chương “Acid - Base - pH - Oxide - Muối”, KHTN

8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho HS

ỉ 5.1.2 Điều tra thực trạng từ khảo sát HS

- Đã từng được học theo mô hình giáo dục STEM

- Trong học tập môn KHTN có được thầy cô sử dụng những phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực

- Quan điểm của HS về mục đích của học tập môn KHTN

1.5.2 Đối tượng đều tra

- 180 học sinh lớp 8 trường THCS Mỹ Đình 1, THCS Phương Canh và THCSXuân Phương

22 giáo viên giảng dạy bộ môn KHTN tại Trường THCS Mỹ Đinh 1, THCSTây Tựu, THCS Thượng Cát, THCS & THPT Newton, THCS Phương Canh và THCS Xuân Phương

1.5.3 Phương pháp điều tra

Tiến hành gửi và thu phiếu điều tra đến các GV và HS của trường THCS MỹĐình 1, THCS Tây Tựu, THCS Thượng Cát, THCS Phương Canh và THCS XuânPhương, Hà Nội Tiến hành thống kê, nhận xét kết quả thu được

Tổ chức gặp gờ, trao đổi trực tiếp với một số GV và HS trường THCS MỹĐình 1, THCS Phương Canh và THCS Xuân Phương, Hà Nội

1.5.4 Kết quả điều tra

1.5.4.1 Đánh giá từ góc độ của chương trình

Theo diện rộng có thể đánh giá chương trình giáo dục phố thông Việt Namcũng đã có sự quan tâm đến giáo dục STEM, các lĩnh vực như Khoa học, Côngnghệ và Kĩ thuật được đưa vào giảng dạy trong tất cả các bậc học Tuy nhiên, chương trình của sách giáo khoa hiện hành chưa được xây dựng như một chỉnh thề

có tính xuyên suốt từ các cấp học, các môn học, một số nội dung các môn học và hoạt động giáo dục chưa thực sự cân đối, chưa phù hợp với đối tượng Nội dung chương trình, sách giáo khoa hiện hành cơ bản đà được xây dựng theo quan điểm tích hợp và phân hóa tuy nhiên việc thực hiện dạy học tích hợp và phân hóa lại chưa

có được hiệu quả như mong muốn, chưa đạt được mục tiêu, yêu cầu của chươngtrình [3] Tuy nhiên, nhìn theo diện hẹp thì dựa trên các yêu cầu của giáo dụcSTEM, nhất là tính hiệu quả của dạy học tích hợp các môn học và vận dụng thực

26

tiễn có thể nhận thấy chương trình giáo dục phổ thông ở Việt Nam hiện nay chưathực sự có giáo dục STEM Ta thấy ở chương trình tiều học ít nhiều có tính tíchhợp, nhưng ở bậc THCS và THPT thì lại theo môn riêng biệt, tính tích hợp khôngcao, chương trình xây dựng đang mang nặng tính nội dung, chưa xay dựng theo hướng phát triển năng lực Vì thiếu đi sự gắn kết giữa kiến thức và kĩ năng của các môn học nên chương trình của các môn KHTN như Vật lí, Sinh học, Công nghệ,Hóa học còn nặng về các kiến thức hàn lâm, nhưng lại nhẹ về yêu cầu thực hành, vận dụng nên đã dẫn đến tình trạng phần lớn HS thiếu đi những kĩ năng thực hành,ứng dụng CNTT, thiếu chủ động, sáng tạo, hạn chế vận dụng kiến thức vào sản xuất

và đời sống L27J

Thêm 1 mục về các PPDH tích cực dùng đế soạn giáo án

ỉ 5.4.2 Đảnh giả từ góc độ điều tra thực tiễn.

a Kết quả phiếu điều tra của GV

Tiến hành điều tra thông qua phát phiếu hỏi đối với 22 GV giảng dạy bộ mồn KHTN tại 22 giáo viên giảng dạy bộ môn KHTN tại Trường THCS Mỹ Đình 1, THCS Tây Tựu, THCS Thượng Cát, THCS & THPT Newton, THCS Phương Canh

và THCS Xuân Phương để điều tra thực trạng dạy học STEM chương Acid - Base

-pH - Oxide - muối KHTN8 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh.(Nội dung phiếu được trình bày trong phụ lục) Qua khảo sát đã thu thập được

dừ liệu thực trạng dạy học môn KHTN nói chung và chương Acid - Base pH Oxide - muối KHTN 8 nói riêng ở trường THCS qua góc nhìn của giáo dục STEM

-Dựa vào biểu đồ 1.1 và 1.2 có thể nhận thấy phần lớn GV đã có hiểu biết nhất định khi được tiếp cận qua nhiều kênh thông tin khác nhau Điều này cũng hoàn toàn phù hợp với thực tiễn, nhừng năm qua Bộ GD - ĐT đà có nhiều vàn bản chỉđạo, hướng dẫn thực hiện dạy học STEM đến GV, Sở GD - ĐT hàng năm thườngniên tổ chức ngày hội STEM, thi Khoa học kĩ thuật cho HS Đồng thời cho thấy GVhưởng ứng tương đối lớn các chỉ đạo của Bộ GD - ĐT cũng như Sở GD - ĐT, chothấy GV sẵn sàng thực hiện cải cách GD với mong muốn phát triền năng lực và phẩm chất cho người học, góp phần xây dựng đất nước

Biểu đồ 1.1 Mức độ hiểu biết của giáo viên về STEM

27

Chưa từng nghe qua Biết sơ qua về STEM, chưa tìm hiểu kỹ Hiểu biết về STEM ở mức khá

Hiếu sâu, kỹ về STEM

Các trường triển khai nhiều hoạt động giáo dục STEM thường xuyên thông qua hỉnh thức: Tổ chức chuyên đề, ngoại khóa theo khối, theo lớp; tổ chức vận dụng STEM vào bài dạy một số môn học, dự án học tập; tổ chức câu lạc bộSTEM; tổ chức các ngày hội STEM cho học sinh Đây là hoạt động theo sở thích,năng khiếu của học sinh

Biểu đồ 1.3 Tần suất nhà trường tố chức các hoạt động nào theo định hướng

giáo dục STEM ở cấp THCS

r

Rât thường xuyên

Thường xuyên Hiếm khi

Chưa tổ chức

Qua biểu đồ 1.4 cho thấy việc triển khai giáo dục STEM ở cấp THCS phụ thuộc lớn vào chương trình học Mỗi bài học STEM trong chương trình giáo dục

28

phổ thông đề cập đến một vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học và

sử dụng kiến thức thuộc các môn học trong chương trình đế sử dụng vào giảiquyết vấn đề đó

Biếu đồ 1.4 Đánh giá mức độ các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng hiệu quả

STEM ở cấp THCS

Khi triên khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động

và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành vàphát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh Ở biểu đồ 1.5 và 1.6 hơn 90% đánhgiá cao hiệu quả của giáo dục STEM trong phát triển năng lực tim hiểu tự nhiêncho HS

Biếu đồ 1.5 Khảo sát các biện pháp phát triển năng lực tìm hiếu tự nhiên cho

Biêu đô 1.6 Đánh giá vê hiệu quả của các biện pháp đên từng biêu hiện của

nẵng lực tìm• hiêu• tự nhiên cho• học sinh trongO • dạy• học KHTN

29

Rất hiệu quả Hiệu quả Không hiệu quả

15

h Kết quả phiếu điều tra của HS

Qua kết quả khảo sát 180 học sinh lớp 8 trường THCS Mỹ Đình 1, THCSPhương Canh và THCS Xuân Phương về thực trạng học môn KHTN và các câu hởi liên quan đến đánh giá hiệu quả của dạy học STEM trong dạy học môn KHTNnhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên cho học sinh nhận thấy sự không đồngđều về học tập theo định hướng STEM Tuy nhiên, nó cũng phản ánh đúng thực tiễn của dạy học hiện tại khi dù trên cùng địa bàn nhưng cách triển khai giáo dục STEM

ở trường học lại có sự khác biệt HS tại trường THCS Mỹ Đình 1 và THCS Xuân Phương được tiếp cận với nhiều hoạt động giáo dục STEM tù' nhiều năm gần đây còn tại trường THCS Phương Canh rất ít được tham gia Điều này đặt ra nhiệm vụ cho GV là cần phải dần thay đổi hình thức dạy học, các cấp lành đạo cần chỉ đạo,hướng dẫn cụ thể hơn về dạy học STEM trong các nhà trường

Biểu đồ 1.7 Mức độ yêu thích môn KHTN của HS

Rất thích

Th íc h

Bỉnh thường Không thích

30

Biêu đô 1.8 Khảo sát hoạt động giáo dục STEM triên khai trong nhà trường

Giáo dục STEM triên khai tại các trường đang thực sự đem lại hiệu quả khilôi cuốn học sinh vào bài học, say mê hơn với môn học Tại biểu đồ 1.9 có tới gần70% HS nhận thấy hiểu bài hơn khi GV thực hiện dạy học theo định hướng giáodục STEM Các dự án học tập trong giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiếnthức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thây được ý nghĩa của tn thức VỚI cuộc sông, nhờ đó sẽ nâng cao hứngthú học tập của học sinh

Biểu đồ 1.9 Biểu đồ khảo sát mức độ hiếu bài khi giáo viên thực hiện dạy học

theo định hướng giáo dục STEM

Hiểu bài vã rất hửng thủ

Hiểu bàĩ Binh thường Không hiểu bãi

Chương “Acid - Base - pH - Oxide - Muôi ” là một chủ đê có những kiên thức thực tiễn và gần gũi với cuộc sống khi kết hợp với giáo dục STEM tạo cơ hộicho các em sáng tạo, học tập gắn với thực tiễn, tìm hiếu, giải thích sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống liên quan đến acid, base, pH, oxide và muối;giúp em có hứng thú học tập hơn

31

? w _

Biêu đô LIO Khảo sát hiệu quả dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong

32