skkn vận dụng phương pháp giáo dục stem vào dạy học môn công nghệ 7

Trong những năm qua, Đảng, Chính phủ, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có nhiềuvăn bản chỉ đạo, hướng dẫn thực hiện việc đổi mới giáo dục có liên quan đến giáodục STEM, cụ thể như: Nghị quyết s

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN

Kính gửi: Hội đồng Sáng kiến huyện Đại Lộc

Tôi kính đề nghị Hội đồng công nhận sáng kiến như sau:

TT Họ và tên

Ngày tháng năm sinh

Nơi công tác

(hoặc nơithường trú)

Chức danh

Trình độ chuyên môn

Tỷ lệ (%) đóng góp vào việc tạo ra sáng kiến (ghi

rõ đối với từngđồng tác giả,

Hồ sơ đính kèm:

+ Báo cáo sáng kiến

+ Các hình ảnh hoạt động, sản phẩm của học sinh khối 7

Tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật và hoàntoàn chịu trách nhiệm trước pháp luật

Đại Lãnh, ngày 20 tháng 03 năm 2024

Người nộp đơn

Nguyễn Thị Thu Thảo

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BÁO CÁO SÁNG KIẾN

1 Tên sáng kiến: Vận dụng phương pháp giáo dục STEM vào dạy học môn

Công nghệ 7

2 Mô tả bản chất của sáng kiến:

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ, tác động tới mọi mặtcủa đời sống xã hội, trong đó có lĩnh vực giáo dục Theo số liệu được đưa ra tạiHội nghị kinh tế Thế giới, với cuộc cách mạng công nghệ 4.0 cho thấy khoảng50% việc làm hiện nay sẽ bị mất trong vòng 20 năm tới, nhiều việc làm chân tay sẽkhông còn nữa mà được thay thế bằng robot, phần lớn thông tin thế giới thực đangdần chuyển hóa thành thế giới số… Trước sự thay đổi lớn của nghề nghiệp, đòi hỏicác kỹ năng của người lao động cũng phải thay đổi Chính vì vậy, việc đổi mới tưduy giáo dục chuyển mạnh từ quá trình chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triểntoàn diện năng lực và phẩm chất người học để đáp ứng sự thay đổi của cuộc sống

là một tất yếu Đổi mới phương pháp dạy học chuyển từ dạy học tiếp cận nội dungsang tiếp cận năng lực là một xu hướng đem lại hiệu quả cao trong giáo dục nhưng

cũng đòi hỏi giáo viên phải thay đổi phương pháp, học sinh phải thay đổi cách học.

Vai trò của giáo viên phải chuyển đổi từ “dạy cái gì”, “điều gì” sang dạy cho học sinh “phải làm gì” và “làm như thế nào” Phương pháp dạy học STEM đã đáp

ứng được yêu cầu đổi mới đó

Trong những năm qua, Đảng, Chính phủ, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có nhiềuvăn bản chỉ đạo, hướng dẫn thực hiện việc đổi mới giáo dục có liên quan đến giáodục STEM, cụ thể như: Nghị quyết số 29/NQ-TW Hội nghị lần thứ 8 của Ban chấphành Trung ương Đảng về đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục và Đào tạo; Công văn số 4612/BGDĐT-GDTrH ngày 03/10/2017 của Bộ Giáo dục và Đào tạo vềviệc hướng dẫn thực hiện chương trình giáo dục phổ thông hiện hành theo địnhhướng phát triển năng lực và phẩm chất học sinh từ năm học 2017-2018; Kế hoạch

số 10/KH-BGDĐT, ngày 07/01/2016 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc ứngdụng ICT trong quản lí các hoạt động giáo dục ở trường trung học năm học 2016 –

2017, trong đó thí điểm triển khai giáo dục STEM tại một số trường trung học.Ngày 04/05/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị 16/CT – TTg về việctăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, Chỉ thị củathủ tướng đề ra những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại ViệtNam

Giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinhnhững kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó

phát triển cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với nhữngnăng lực khác tương ứng, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế - xã hội.Mỗi bài học STEM trong chương trình giáo dục phổ thông đề cập đến một vấn đềtương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học và sử dụng kiến thức thuộc các mônhọc trong chương trình để sử dụng vào giải quyết vấn đề đó Giáo dục STEM đảmbảo giáo dục toàn diện, nâng cao hứng thú học tập các môn học, hình thành và pháttriển năng lực, phẩm chất cho học sinh, kết nối trường học với cộng đồng, gópphần hướng nghiệp, phân luồng

Hiện nay phương pháp dạy học STEM đang là sự lựa chọn của nhiều nước

có nền giáo dục hiện đại vì thông qua quá trình học giúp các em tự lĩnh hội đượckiến thức, kĩ năng và có khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyếtcác vấn đề thực tế Nhưng làm thế nào vận dụng phương pháp dạy học STEM vàotrường THCS mang lại hiệu quả? Qua thời gian tập huấn, tìm hiểu tôi đã mạnh dạnvận dụng lồng ghép STEM với dạy học truyền thống, xây dựng một số chủ đề dạyhọc theo điều kiện của nhà trường và đã mang lại hiệu quả khả quan trong dạy vàhọc môn Công nghệ 7 ở trường THCS Nguyễn Huệ

2.1 Các bước và cách thức thực hiện giải pháp

* STEM là gì?

STEM là cách viết lấy chữ cái đầu tiên trong tiếng Anh của các từ: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán

học)

- Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học vàKhoa học trái đất nhằm giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiếnthức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hằng ngày

- Technology (Công nghệ): phát triển khả năng xử lý, hiểu và đánh giá côngnghệ của học sinh, tạo cơ hội để học sinh hiểu về công nghệ được phát triển nhưthế nào, ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống

- Engineering (Kỹ thuật): phát triển sự hiểu biết ở học sinh về cách côngnghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợpkiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu

Kỹ thuật cung cấp cho học sinh những kỹ năng để vận dụng sáng tạo cơ sở Khoahọc và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựngquy trình sản xuất

- Maths (Toán học): là môn học nhằm phát triển ở học sinh khả năng phântích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán,giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra.Tùy theo ngữ cảnh khác nhau mà thuật ngữ STEM được hiểu như là các mônhọc hay các lĩnh vực Trong ngữ cảnh giáo dục, nói đến STEM là muốn nhấn mạnh

đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật

và Toán học Quan tâm đến việc tích hợp các môn học trên gắn với thực tiễn đểnâng cao năng lực cho người học Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu

là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học

* Giáo dục STEM là gì?

Một số quan điểm về giáo dục STEM

Theo Bộ Giáo dục Hoa Kỳ (2007): “Giáo dục STEM là một chương trìnhnhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật vàToán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học”

Nhóm tác giả Tsupros N., Kohler R., và Hallinen J (2009) cho rằng: “Giáodục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thứchàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinhđược áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vàotrong những bối cảnh cụ thể tạo nên kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và cácdoanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khảnăng cạnh tranh trong nền kinh tế mới”

Tác giả Lê Xuân Quang (2017) cho rằng: “Giáo dục STEM là một quanđiểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vự Khoa học, Côngnghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên Trong đó nội dung học tập được gắn với thựctiễn, phương pháp dạy học theo quan điểm dạy học định hướng hành động”

Ngoài ra, giáo dục STEM được hiểu theo hướng là một phương pháp dạy họctheo tiếp cận liên ngành tổng hợp thành một mô hình học tập từ các lĩnh vực Khoahọc, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.

* Học STEM như thế nào?

Một trong những phương pháp dạy và học mang lại hiệu quả cao nhất chogiáo dục STEM là phương pháp “Học qua hành” -“Learning by doing” Phươngpháp “Học qua hành” giúp học sinh có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hànhchứ không phải chỉ từ lý thuyết Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề vàdựa trên thực hành, học sinh sẽ được hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông quacác hoạt động thực tế Chính các hoạt động thực tế này sẽ giúp học sinh nhớ kiếnthức lâu hơn, sâu hơn Học sinh sẽ được làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòikiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành rồi sau đó có thểtruyền đạt lại kiến thức cho người khác Với cách học này, giáo viên không còn làngười truyền đạt kiến thức nữa mà sẽ là người hướng dẫn để học sinh tự xây dựngkiến thức cho chính mình

* Quy trình xây dựng bài học STEM

- Bước 1: Lựa chọn nội dung dạy học

Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình các môn học và các hiệntượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên, xã hội; quy trình hoặc

thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn chủ đềcủa bài học.

- Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giaocho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học đượcnhững kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn(đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối vớiSTEM vận dụng) để xây dựng bài học

- Bước 3: Xây dựng tiêu chí của sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề

Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định

rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đềxuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm

- Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học

Mỗi bài học STEM được tổ chức theo 5 hoạt động:

+ Hoạt động 1: Xác định vấn đề

+ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

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

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

+ Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo

Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung, dự kiến sảnphẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành và cách thức tổ chức hoạt động học tập.Các hoạt động học tập đó có thể tổ chức trong hoặc ngoài lớp học (ở trường, ở nhà

và cộng đồng)

Cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động họccủa học sinh bên ngoài lớp học

* Thiết kế tiến trình dạy học

Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu trên nhưng các

"bước" trong quy trình không được thực hiện một cách tuyến tính (hết bước nọ mớisang bước kia) mà có những bước được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau.Việc "Nghiên cứu kiến thức nền" được thực hiện đồng thời với "Đề xuất giảipháp"; "Chế tạo mô hình" được thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánh giá",trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia

Mỗi hoạt động phải được mô tả rõ mục đích, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạtđộng của học sinh và cách thức tổ chức hoạt động

+ Hoạt động 1: Xác định vấn đề

Giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề Trong đó,học sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập hoặc giải quyết một vấn đề cụ thểvới các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đềxuất, xây dựng giải pháp Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng,

buộc học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế, giải thích được thiết kế chosản phẩm cần làm.

+ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

Tổ chức cho học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tăng cường mức độ tựlực tùy thuộc từng đối tượng học sinh dưới sự hướng dẫn một cách linh hoạt củagiáo viên Khuyến khích học sinh hoạt động tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sửdụng vào đề xuất, thiết kế sản phẩm

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

Tổ chức cho học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theothuyết minh (sử dụng kiến thức mới và kiến thức đã có), giáo viên tổ chức góp ý,chú trọng việc chỉnh sửa và xác thực các thuyết minh của học sinh để học sinh nắmvững kiến thức mới và tiếp tục hoàn chỉnh bản thiết kế truowcs khi chế tạo, thửnghiệm

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

Tổ chức cho học sinh chế tạo mẫu theo bản thiết kế, kết hợp thử nghiệm trongquá trình chế tạo Hướng dẫn học sinh đánh giá mẫu và điều chỉnh thiết kế ban đầu

để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi

+ Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo.

Tổ chức cho học sinh trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành Trao đổi,

thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.

2.2 Phân tích tình trạng của giải pháp đã biết

Hiện nay, cụm từ STEM hay việc vận dụng giáo dục STEM vào dạy học đãkhông còn xa lạ với giáo viên và học sinh khi Bộ GD và ĐT, các Sở GD đánh giárất cao về vị trí vai trò của giáo dục STEM trong chương trình SGK mới, bằngchứng để tiếp cận với chương trình SGK mới là Bộ GD và ĐT đã kết hợp với Sở

GD địa phương tổ chức các buổi tập huấn cho giáo viên các cấp về giáo dụcSTEM và đưa giáo dục STEM vào nhiệm vụ năm học

Gần đây nhất, Sở GDĐT Quảng Nam ban hành kế hoạch số SGDĐT ngày 24/11/2023 về việc tổ chức Cuộc thi Trưng bày sản phẩm dạy họcSTEM của học sinh trung học cơ sở Công văn số 332/PGDĐT-THCS ngày12/9/2023 của Phòng GDĐT huyện Đại Lộc về việc hướng dẫn nhiệm vụ Giáo dụcTrung học cơ sở năm học 2023 – 2024, trong đó có xây dựng kế hoạch Cuộc thiTrưng bày sản phẩm dạy học STEM của học sinh Từ những cuộc thi này bước đầu

2899/KH-đã có những tác động tích cực, lan tỏa, làm chuyển biến trong dạy và học tại cáctrường trên địa bàn huyện Trên cơ sở đó, học sinh được thực hành, trải nghiệmnhiều hơn, học tập gắn với cuộc sống thực tiễn hơn Tuy nhiên, các phong trào vẫndừng lại ở hình thức các cuộc thi mà chưa trở thành hoạt động thường xuyên, phổbiến và tự nguyện của giáo viên

Trong những năm gần đây, tại trường THCS Nguyễn Huệ đã tổ chức cuộc thi

“Triển lãm sản phẩm STEM” cấp trường nhằm tạo sân chơi bổ ích, giúp học sinh

có cơ hội giao lưu, học hỏi, chia sẽ kiến thức, sản phẩm dạy học STEM Hội thidiễn ra sôi nổi với nhiều sản phẩm dự thi của các khối lớp thuộc nhiều môn họckhác nhau Qua cuộc thi này Ban giám khảo sẽ chấm chọn và gửi sản phẩm thamgia dự thi triển lãm cấp huyện Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều khó khăn, bất cập nênthành tích đạt được chưa cao Trình độ giáo viên chưa đáp ứng được yêu cầu Phầnlớn giáo viên chỉ được đào tạo hình thức dạy học đơn môn, do đó gặp khó khăn khitriển khai dạy học theo hướng liên môn như giáo dục STEM Bên cạnh đó, đa sốgiáo viên hiện nay vẫn truyền thụ kiến thức theo phương pháp cũ tức là giáo viênthường bám sát theo phân phối chương trình để soạn bài và lên lớp theo kiểu từngbài riêng lẻ đúng trình tự sách giáo khoa Các bài học còn rời rạc làm cho học sinhchưa thấy được sự liên kết giữa các bài học và hiểu được ứng dụng sản phẩm trongthực tiễn sản xuất Quan trọng hơn là điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng đượcyêu cầu đề ra Sĩ số mỗi lớp học quá đông cũng gây khó khăn cho tổ chức hoạtđộng, cản trở việc đổi mới phương pháp dạy học của giáo viên Ngoài ra, việckhông có phòng học STEM hoặc phòng thực hành để học sinh có nơi làm việcnhóm, nghiên cứu, thí nghiệm cũng là một vấn đề Mặt khác, với các nội dung họctập chuyên sâu hơn như khoa học máy tính, robotic, lập trình thì cần đầu tư kinhphí lớn hơn, nên đây cũng là những khó khăn không nhỏ cho triển khai dạy họcSTEM Cái khó của việc thực hiện giáo dục STEM không chỉ về giáo viên, chương