Luận văn thạc sĩ Giáo dục học: Tổ chức các chủ đề Stem trong dạy học môn Khoa học lớp 4

Do đó, nghiên cứu về việc tổ chức thiết kế dạy học một số chủ đề theo định hướng giáo dục STEM trong môn Khoa học lớp 4 là vấn đề có ý nghĩa thực tiễn trong việc triển khai thực hiện giá

BÙI PHƯƠNG ANH

TỔ CHỨC CÁC CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC LỚP 4

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HẢI PHÒNG - 2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TẠO

UBND THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG phphpjpphphphPHOPPPPPHÒNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TẠO

UBND THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG phphpjpphphphPHOPPPPPHÒNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG

BÙI PHƯƠNG ANH

TỔ CHỨC CÁC CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC LỚP 4

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGÀNH: GIÁO DỤC HỌC

MÃ SỐ: 8140101

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Thị Minh Hoa

HẢI PHÒNG - 2024

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các

số liệu, kết quả trong luận văn được trích dẫn chính xác, có nguồn gốc rõ ràng; đảm bảo tính trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hải Phòng, ngày 15 tháng 7 năm 2024

Tác giả

BÙI PHƯƠNG ANH

Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy giáo, cô giáo trong khoa Giáo dục tiểu học nói riêng, và đội ngũ giảng viên, cán bộ của trường Đại học Hải Phòng nói chung đã tận tình truyền đạt kiến thức và hỗ trợ cho em trong quá trình học tập tại nhà trường Đặc biệt, em xin bày tỏ lời cảm ơn sâu

sắc đến cô giáo: Tiến sĩ - Lê Thị Minh Hoa, người đã luôn sâu sát, tận tình, kỹ

lưỡng hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành luận văn này

Em xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo và đồng nghiệp nơi em công tác; Ban giám hiệu và giáo viên của ba trường: trường tiểu học Lê Hồng Phong, trường tiểu học Ngọc Sơn và trường tiểu học Trần Thành Ngọ (thành phố Hải Phòng) cùng gia đình và người thân đã hỗ trợ em trong quá trình học tập

và thực hiện luận văn

Do điều kiện thời gian, và năng lực nghiên cứu khoa học của bản thân còn hạn chế Vì thế, luận văn không tránh khỏi những khuyết điểm, thiếu sót Em rất mong được nhận ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, ngày 15 tháng 7 năm 2024

Tác giả

BÙI PHƯƠNG ANH

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG, BIỂU vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC LỚP 4 10

1.1 Cơ sở lý luận 10

1.1.1 Một số khái niệm 10

1.1.2 Chủ đề STEM trong dạy học ở Tiểu học 14

1.1.3 Đặc điểm tâm lý của học sinh lớp 4 với việc giáo dục STEM 17

1.1.4 Chương trình môn Khoa học lớp 4 19

1.2 Cơ sở thực tiễn 20

1.2.1 Khái quát về khảo sát thực trạng 20

1.2.2 Kết quả khảo sát thực trạng 22

Tiểu kết chương 1 31

CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH TỔ CHỨC CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC 4 32

2.1 Nguyên tắc xây dựng quy trình tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học 4 32

2.1.1 Đảm bảo các chủ đề STEM phải gắn với thực tiễn 32

2.1.2 Đảm bảo phù hợp, vừa sức với học sinh 32

2.1.3 Đảm bảo tính tích hợp chặt chẽ 33

2.1.4 Đảm bảo tạo cơ hội học sinh phát huy năng lực sở trường và tạo ra sản phẩm học tập 34

2.2 Đề xuất quy trình tổ chức chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 35

2.2.1 Bước 1: Chuẩn bị chủ đề STEM 35

2.2.2 Bước 2: Xây dựng nội dung thực hiện chủ đề STEM 37

2.2.3 Bước 3: Tổ chức thực hiện chủ đề STEM 38

Khoa học lớp 4 44

2.3.1 Về cơ sở vật chất, thiết bị dạy học 44

2.3.2 Về năng lực của giáo viên 45

2.3.3 Về sự tham gia chủ động, tích cực, sáng tạo của học sinh 46

2.4 Minh họa một số chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 47

2.4.1 Chủ đề 1: Làm bình tưới nước nhỏ giọt tự động 48

2.4.2 Chủ đề 2: Làm bình giữ nhiệt đa năng 59

2.4.3 Chủ đề 3: Làm đèn lồng trung thu 60

Tiểu kết chương 2 61

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 62

3.1 Khái quát về thực nghiệm sư phạm 62

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 62

3.1.2 Đối tượng thực nghiệm 62

3.2.3 Nội dung thực nghiệm và cách thức tiến hành 62

3.1.4 Thời gian thực nghiệm 64

3.1.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm 64

3.2 Kết quả thực nghiệm 65

3.2.1 Đo nghiệm kết quả thực nghiệm 65

3.2.2 Kết luận rút ra từ thực nghiệm sư phạm 70

Tiểu kết chương 3 73

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 74

1 Kết luận 74

2 Khuyến nghị 75

2.1 Đối với Nhà trường tiểu học 75

2.2 Đối với giáo viên các nhà trường tiểu học: 75

2.3 Đối với học sinh: 76

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

PHỤ LỤC 80

DANH MỤC BẢNG, BIỂU Tên bảng,

Bảng

1.1 Kết quả khảo sát GV về tầm quan trọng của việc thiết

kế chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 23

1.2 Tần suất thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM

1.3 Kết quả điều tra về những khó khăn GV gặp phải khi

thiết kế chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 27

1.5 Những hoạt động HS yêu thích trong giờ học môn

2.1 Thiết kế chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 47

3.1 Kết quả kiểm tra nhận thức của hai nhóm ĐC và TN

3.2 So sánh mức độ năng lực STEM của HS trước TN 66

3.3 Kết quả bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp ĐC và lớp

MỞ ĐẦU

1 Lý do lựa chọn đề tài

Thực hiện quan điểm về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo của Đảng, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tập trung đổi mới về phương pháp dạy học và áp dụng những mô hình dạy học mới, hiện đại, tiến bộ vào tất cả các bậc học trong hệ thống giáo dục quốc gia Ở nhà trường tiểu học hiện nay,

có khá nhiều mô hình giáo dục hiện đại đã và đang được áp dụng nhằm nâng cao chất lượng dạy và học như: mô hình học tập trải nghiệm nhà trường gắn liền với lao động sản xuất, mô hình sinh hoạt chuyên môn nghiên cứu bài học,

mô hình giáo dục STEM… Trong đó, giáo dục STEM là một trong những mô hình đã được rất nhiều tỉnh, thành phố ưu tiên lựa chọn trong giảng dạy và đã đạt được nhiều kết quả đáng khích lệ bởi yếu tố thực tiễn và sự linh hoạt về phương pháp giảng dạy

Đối với HS lớp 4 và lớp 5 ở trường tiểu học, Khoa học là môn nối tiếp

các kiến thức Tự nhiên và Xã hội các em đã được học từ lớp 1 đến lớp 3 Đây

là môn học có sự tích hợp chặt chẽ các kiến thức như Toán học, Vật lý, Hóa học, Sinh học, các kiến thức về giáo dục môi trường, chăm sóc bản thân… và đóng vai trò cung cấp những nền tảng kiến thức ban đầu giúp HS có nhận thức về khoa học tự nhiên, hiểu biết về bản thân, con người và thế giới xung quanh, tạo nền tảng để giúp các em theo kịp kiến thức và học tốt các môn Khoa học tự nhiên ở bậc học trung học cơ sở và trung học phổ thông Môn Khoa học nói chung là một trong bốn lĩnh vực cơ bản của giáo dục STEM Do

đó, nghiên cứu về việc tổ chức thiết kế dạy học một số chủ đề theo định hướng giáo dục STEM trong môn Khoa học lớp 4 là vấn đề có ý nghĩa thực tiễn trong việc triển khai thực hiện giáo dục STEM nói chung và trong những môn học riêng lẻ ở nhà trường tiểu học nói riêng

STEM là một phương pháp dạy học trải nghiệm, với cách tiếp cận liên môn (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học), trang bị kiến thức và kỹ

năng cho HS thông qua thực hành và ứng dụng vào giải quyết những vấn đề thực tiễn của cuộc sống Trong xu hướng phát triển khoa học – công nghệ toàn cầu như hiện nay, phương pháp giáo dục STEM càng trở nên phù hợp, hữu ích đối với nền giáo dục của các quốc gia đang phát triển, trong đó có Việt Nam nhằm đưa giáo dục trở thành một lực lượng quan trọng, tiên quyết tạo nên nguồn nhân lực để duy trì và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, phát triển xã hội

Thực tế hiện nay, giáo dục STEM chưa có nhiều điều kiện triển khai một cách triệt để ở nhiều cấp học, trong đó có bậc tiểu học Một số địa phương đã triển khai thực hiện ở các trường tiểu học (trong đó có thành phố Hải Phòng) thì việc thực hiện vẫn chưa được toàn diện và hiệu quả Nhận thức của đội ngũ quản lý và GV về giáo dục STEM vẫn chưa đầy đủ, tiến hành dạy học STEM vẫn còn những hạn chế như (mới chỉ chú trọng ứng dụng các chủ đề STEM vào dạy học như là một phương pháp hỗ trợ; thực hiện hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM vẫn còn hình thức; thiết kế và dạy học các chủ đề STEM trên lớp chưa được chú trọng…)

Xuất phát từ những lý do trên, tác giả đã chọn “Tổ chức các chủ đề

STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4” làm đề tài luận văn thạc sĩ khoa

học giáo dục

2 Tổng quan nghiên cứu vấn đề

2.1 Những nghiên cứu về giáo dục STEM trên thế giới

Từ những năm 90 của thế kỷ XX, thuật ngữ STEM đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới và có nhiều công trình nghiên cứu ở các quốc gia bàn về vấn đề giáo dục STEM và ứng dụng giáo dục STEM vào dạy học ở các cấp học, bậc học Giáo dục STEM là một phương pháp dạy học được các nước có nền giáo dục tiến bộ trên thế giới đưa vào sử dụng, chẳng hạn như:

Tại Mỹ: Giáo dục STEM được quan tâm sớm và thu hút nhiều nhà khoa

học, nhà giáo dục nghiên cứu Điều đó cho thấy Mỹ rất coi trọng việc ứng dụng phương pháp giáo dục STEM trong dạy học Từ những năm đầu của thế

kỷ XXI, Mỹ đã đặc biệt quan tâm đưa giáo dục STEM vào trong các chiến lược giáo dục chung của quốc gia, của từng bang và đến từng nhà trường ở các cấp học Trong đó, định hướng giáo dục STEM được quan tâm theo các hướng chủ đạo như: xây dựng lực lượng nòng cốtvà bồi dưỡng nghiệp vụ cho đội ngũ giáo viên chuyên giảng dạy theo định hướng STEM ở các cấp học từ

cơ bản đến nâng cao Đẩy mạnh công tác tuyên truyền tới toàn thể chính quyền, phụ huynh và các nhà trường về lộ trình cải cách giáo dục, đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM, tổ chức biên soạn đổi mới chương trình các môn Toán học và Khoa học thành các chủ đề có yếu tố tích hợp các thành phần của giáo dục STEM Đặc biệt, năm 2007, Quốc hội

Mỹ đã thông qua Đạo luật Cạnh tranh Hoa Kỳ, trong đó có nhiều nội dung liên quan đến các yếu tố pháp lý trong mảng giáo dục theo định hướng tích hợp STEM Đây được coi là một trong những bước đi chiến lược, tạo “áp lực tích cực” lên các nhà trường, các cấp học trên toàn nước Mỹ, từ đó giúp cho

mô hình dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở Mỹ phát triển một cách mạnh mẽ và thu được nhiều kết quả ấn tượng bằng chất lượng giáo dục và các

“sản phẩm đầu ra” của HS

Tại Pháp: Giáo dục STEM được bao phủ ở mọi cấp học Trong chương

trình giáo dục ở bậc tiểu học ở Pháp, các em HS được tham gia 78 giờ thực nghiệm khoa học trong một năm Hầu hết các môn học về Công nghệ, Khoa học tự nhiên và Toán học được giảng dạy trong nhà trường tiểu học của Pháp đều có các hoạt động trải nghiệm, sau mỗi chủ đề, các em đều được tham gia các hoạt động thực tế chế tạo nên các sản phẩm từ khung lý thuyết đã được cung cấp, qua đó nhằm tạo nên sự hứng thú của HS đối với môn học và góp phần quan trọng vào việc định hướng sở thích, nhận diện năng lực, sở trường của HS ở các bậc học cao hơn cũng như công việc đảm nhiệm sau khi tốt nghiệp đại học

Tại Vương quốc Anh: Hệ thống giáo dục Anh được coi là một trong những hệ thống giáo dục hiện đại nhất thế giới và được quốc tế hóa hàng thế

kỷ nay Vì vậy, STEM được Bộ Giáo dục Anh xây dựng là một chương trình trọng điểm quốc gia nhằm đào tạo nên nguồn nhân lực chất lực cao và vượt trội cũng như thu hút mạnh mẽ sinh viên quốc tế bằng các chương trình đào tạo chất lượng Trong chương trình trọng điểm quốc gia này STEM được tập trung xây dựng theo 4 vấn đề chính: thứ nhất, xây dựng đội ngũ giáo viên giảng dạy STEM với trình độ chuyên môn cao; hai là, phổ cập hóa và bồi dưỡng sâu rộng đội ngũ giảng viên giảng dạy STEM ở các cấp học; ba là, đẩy mạnh đổi mới và cải cách chương trình SGK, tài liệu học tập theo hướng chú trọng các yếu tố thực hành và tìm “sản phẩm đầu ra” về mặt kiến thức cho từng môn học, cấp học; bốn là, tập trung ưu tiên mạnh mẽ nguồn lực tạo nên

sự đột phá trong phát triển giáo dục STEM

2.2 Những nghiên cứu về giáo dục STEM ở Việt Nam

2.2.1 Các nghiên cứu về giáo dục STEM

Ở Việt Nam hiện nay việc áp dụng dạy học STEM vào hệ thống giáo dục đã trở thành đề tài thu hút sự nghiên cứu của nhiều chuyên gia, nhà khoa học và các nhà giáo dục, trong đó có các công trình và các tác giả nổi bật như:

Năm 2020, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức một chương trình tập huấn quy mô lớn đối với tất cả GV các nhà trường ở các bậc học phổ thông về việc xây dựng chủ đểSTEM trong nhà trường trung học cơ sở và trung học phổ thông Trong đó, các nhà khoa học đã tập trung hệ thống hóa những vấn

đề cơ bản nhất về lý thuyết STEM ứng dụng việc tích hợp kiến thức trong nội dung giáo dục theo định hướng STEM Quá trình tập huấn, đội ngũ GV các nhà trường trung học đã được giới thiệu và nắm bắt các bước thực hiện xây STEM ở một số môn học [4]

Tác giả Nguyễn Thành Hải với công trình Giáo dục STEM/ STEAM từ trải nghiệm thực hành đến tư duy sáng tạo, đã trình bày khái quát về STEM

với những nội dung như sau: Giáo dục STEM là gì? Giáo dục STEM được triển khai như thế nào? Vai trò của giáo dục STEM Từ những câu chuyện giáo dục STEM ở Mỹ, tác giả đã chỉ rõ Việt Nam nên nắm bắt và áp dụng giáo dục STEM như thế nào [8, tr.16]

Tác giả Lê Xuân Quang với công trình Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM, đã xây dựng cơ sở lý luận và thực tiễn

của dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM; đề xuất quy trình giáo dục STEM trong dạy học môn Công nghệ và sử dụng thử nghiệm

để dạy nội dung môn Công nghệ lớp 8 Qua đó khẳng định ưu điểm của phương pháp giáp dục STEM trong dạy học nói chung và dạy môn Công nghệ nói riêng [20, tr 87-99]

Nhóm tác giả Nguyễn Sỹ Nam – Đào Ngọc Chính – Phan Thị Bích Lợi

với bài viết Một số vấn đề về giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông mới Trong công trình khoa học này,

các tác giả không chỉ nêu ra những kinh nghiệm triển khai giáo dục STEM ở quốc tế, mà còn chỉ rõ thực trạng triển khai giáo dục STEM ở các nhà trường phổ thông ở Việt Nam Quan trọng là bài viết đã nêu ra những vấn đề cơ bản, cần phải thực hiện về giáo dục STEM để đáp ứng được mục tiêu, chương trình giáo dục phổ thông mới hiện nay [18, tr 21-23]

2.2.1 Các nghiên cứu về thiết kế chủ đề STEM trong dạy học ở nhà trường phổ thông

Với ảnh hưởng của cuộc cách mạng công nghệ 4.0 và những trào lưu mới trong giáo dục, Việt Nam đã và đang triển khai giáo dục STEM trong dạy học Ngay tại Việt Nam, giáo dục STEM cũng đã bắt đầu tạo được thử nghiệm tại một số trường trong một số tiết khoa học và toán theo định hướng STEM Thực hiện chủ trương đổi mới đồng bộ hình thức dạy học, phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục; để tăng cường việc gắn liền dạy học trong nhà trường với thực tiễn cuộc sống và góp phần hình thành

năng lực giải quyết vấn đề của HS Một số công trình nghiên cứu về tổ chức chủ đề STEM trong nhà trường phổ thông tiêu biểu có thể kể đến như:

Tác giả Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) và các cộng sự đã có những

công trình như: Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông; Dạy học chủ đề STEM… Các công trình

nghiên cứu này đã phân tích và làm rõ nét bản chất của giáo dục STEM, và hướng các nội dung giáo dục STEM vào từng chủ đề môn học ở các nhà trước

và các bậc học Theo đó, các nhà nghiên cứu đã khái quát các bước tiến hành xây dựng và giảng dạy một chủ đề STEM nói chung Các công trình nêu trên

đã hỗ trợ rất lớn cho đội ngũ GV trong tổ chức dạy và học các chủ đề STEM cho HS trung học nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay [17]

Trong Luận văn thạc sĩ Tổ chức dạy học stem chủ đề “máy nâng vật lên cao” phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh lớp

10, tác giả Dương Xuân Quý (2021) trên cơ sở làm rõ nghiên cứu lí luận về

dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học STEM và cơ sở thực tiễn về dạy học một số kiến thức chương

“Cơ học” theo giáo dục STEM đã đề xuất, xây dựng chủ đề dạy học STEM trong dạy học một số kiến thức Cơ học-Vật lí 10, xây dựng công cụ kiểm tra đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh thông qua chủ đề STEM [21]

Tác giả Lê Thanh Huy (2023) với luận văn thạc sĩ Tổ chức dạy học chủ

đề Stem nội dung “lực trong đời sống” – khoa học tự nhiên 6 theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh đã quan tâm Nghiên cứu cơ sở lý

luận về giáo dục STEM, về năng lực sáng tạo của học sinh Phân tích nội dung kiến thức liên quan đến chủ đề STEM “Lực trong đời sống” môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Từ

đó, luận văn đề xuất việc xây dựng một số chủ đề STEM nội dung “Lực trong đời sống” môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh, tiết kế tiến trình dạy học chủ đề STEM “Lực trong đời sống” môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh [13]

Tác giả Nguyễn Thị Diệu Phương và Dương Thị Thu Hạnh với bài viết

Thiết kế chủ đề STEM trong dạy học môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho HS đã làm rõ dạy học theo chủ

đề STEM trong môn Tự nhiên và Xã hội ở tiểu học nói chung và việc thiết kế các chủ đề STEM theo bài học trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3 nói riêng nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng cho HS [19, tr.14-17]

Các công trình nghiên cứu ở trên đa phần đề cập đến phương pháp, cách thức tiến hành giáo dục STEM nói chung, còn đi sâu vào việc triển khai khái quát về mặt phương pháp Tuy nhiên, việc áp dục thiết kế chủ đề STEM trong dạy học một môn học cụ thể là môn Khoa học với đối tượng HS lớp 4

thì chưa có công trình nào Đề tài “Tổ chức các chủ đề STEM trong dạy học

môn Khoa học lớp 4 ” không trùng lặp với các công trình đã nghiên cứu

3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Mục đích nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu những vấn đề lý luận và thực tiễn về giáo dục STEM nói chung và thiết kế, dạy học chủ đề STEM nói riêng, luận văn đề xuất quy trình tổ chức các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 với mục đích giúp HS hiểu được cách ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế, qua đó góp phần hiệu quả vào nâng cao chất lượng dạy học môn Khoa học

3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để thực hiện mục đích đó, đề tài thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu những vấn đề lý luận về giáo dục STEM và thiết kế chủ

đề STEM xây dựng khung lý thuyết của đề tài

- Khảo sát thực trạng việc tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn

Khoa học lớp 4

- Đề xuất quy trình tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính khả thi của quy trình tổ

chức chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 mà luận văn đã đề xuất

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Quy trình tổ chức các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4

ở trường Tiểu học

4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung luận văn tập trung chủ yếu vào việc xây dựng quy trình tổ chức các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 (theo bộ sách Kết nối tri thức và cuộc sống)

- Phạm vi khảo sát được tiến hành tại ba trường tiểu học: trường tiểu học Ngọc Sơn, trường tiểu học Trần Thành Ngọ, trường tiểu học Lê Hồng Phong, quận Kiến An, thành phố Hải Phòng (số lượng tham gia khảo sát là 25

GV và 300 HS)

- Thực nghiệm sư phạm: là đối tượng HS khối 4 (lựa chọn 2 lớp) tại trường Tiểu học Lê Hồng Phong, quận Kiến An, thành phố Hải Phòng

- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 10/2023 đến tháng 5/2024

5 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện luận văn, tác giả sử dụng các phương pháp chủ yếu sau:

5.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

Được dùng trong phân tích, luận giải những vấn đề lý luận của đề tài như: khái niệm STEM, khái niệm chủ đề STEM; đặc điểm tâm lý nhận thức của HS lớp 4 với việc giáo dục STEM; khái quát Chương trình Khoa học lớp

4 và những nội dung phù hợp với dạy học chủ đề STEM

5.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp điều tra, khảo sát: dùng để khảo sát đánh giá thực trạng

việc tổ chức thiết kế và dạy học các chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4

- Phương pháp quan sát: quan sát hoạt động thực tế của GV, quá trình

HS tham gia chế tạo sản phẩm, đồng thời đánh giá kết quả trước và sau thực nghiệm

- Phương pháp phỏng vấn: được sử dụng khi trao đổi với GV, và HS nhằm làm rõ hơn kết quả khảo sát thực trạng tổ chức chủ đề STEM môn Khoa học 4

- Phương pháp TN sư phạm: được sử dụng nhằm kiểm chứng tính khả

thi cũng như tính hiệu quả của quy trình tổ chức chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 mà luận văn đề xuất

Phương pháp thống kê toán học: dùng để xử lý số liệu đã thu được sau

khi khảo sát thực trạng; số liệu trước, sau TN sư phạm

6 Kết cấu của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, luận văn được kết cấu thành 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4

Chương 2: Quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC CHỦ ĐỀ

STEM TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC LỚP 4

1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Một số khái niệm

1.1.1.1 Khái niệm STEM, giáo dục STEM

STEM là từ viết tắt bốn chữ cái đầu tiên trong tiếng Anh bao gồm: (1) Science (Khoa học); (2) Technology (Công nghệ); (3) Engineering (Kỹ thuật); (4) Mathematics (Toán học)[15, tr.14] Các yếu tố cấu thành STEM, mỗi nội dung có vai trò khác nhau tạo nên sự tích hợp tổng hợp, góp phần hình thành kiến thức, kỹ năng của người học theo hướng phát triển năng lực ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn Trong đó, các kiến thức của khoa học góp phần giúp HD hiểu nguồn gốc của vấn đề đặt ra và có thể vận dụng vào giải quyết những tình huống trong cuộc sống liên quan đến tri thức cơ bản Các tri thức về công nghệ giúp HS hiểu, và đánh giá, quản lý, sử dụng công nghệ và tác dụng của nó đối với thực tiễn đời sống Mạch kiến thức về kỹ thuật giúp người học hiểu biết hơn về công nghiệp như một phần thiết kế

kỹ thuật, tạo cơ hội tích hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực khác nhau để hiểu biết sâu hơn về các sản phẩm khoa học công nghệ Cuối cùng là toán học đóng vai trò phát triển tư duy và kỹ năng suy luận, phân tích thông qua tính toán trong nhiều tình huống khác nhau

Bản chất của giáo dục STEM là cung cấp và trang bị cho người học tri thức, kỹ năng bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ Thuật, Toán học Các lĩnh vực này có sự kết hợp chặt chẽ, bổ sung cho nhau không chỉ giúp cho người học nắm được kiến thức mà còn có thể vận dụng, thực hành đưa kiến thức đó vào giải quyết các vấn đề thực tiễn đặt ra để tạo nên những sản phẩm trực tiếp phục vụ cuộc sống hàng ngày Sự tích hợp các lĩnh vực trong giáo dục STEM đã tạo nên những hiệu ứng tích cực, trực tiếp tác

động tới tư duy và hình thành nên các kỹ năng giải quyết vấn đề cho người học Do đó, các hoạt động giáo dục theo định hướng giáo dục STEM góp phần tạo ra nguồn nhân lực có khả năng giải quyết nhiều vấn đề thực tiễn, làm việc độc lập, có kỹ năng hợp tác và làm việc nhóm hiệu quả Điều này đặc biệt có ý nghĩa quan trọng trong xu hướng toàn cầu hóa và hội nhập của các quốc gia trên thế giới hiện nay Giáo dục STEM đại diện cho xu hướng phát triển của thế giới với ưu thế về khoa học và công nghệ, làm cho diện mạo của đời sống xã hội ngày một phát triển với tốc độ nhanh, nối dài các giác quan của con người trong khám phá thế giới

Theo Moomaw, S (2013): Giáo dục STEM là nền giáo dục tích hợp các môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học Trong đó, các môn học được tổ chức theo chủ đề và HS tiếp thu kiến thức tích hợp dựa trên các chủ

đề này Đồng thời, phương pháp giáo dục STEM còn hướng dẫn cho HS mở rộng kiến thức lý thuyết bằng nhiều cách và quan trọng là vận dụng kiến thức được học ứng dụng vào cuộc sống [22, tr.2] Với cách hiểu này, tác giả khẳng định để tiến hành giáo dục STEM thì đòi hỏi người GV phải có kiến thức tổng hợp và nắm rõ quy trình, tuân thủ các phương pháp giảng dạy để tích hợp STEM vào quá trình giáo dục

Có thể nói, nền tảng của giáo dục STEM chính là giáo dục khoa học Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là giáo dục STEM sẽ biến người học trở thành nhà khoa học hay là những kỹ sư giáo dục STEM mà là giáo dục nhằm

giúp người học trang bị những phẩm chất của “công dân toàn cầu thế hệ mới”

với nền tảng kiến thức khoa học vững chắc và các kỹ năng nghề nghiệp thành thạo cũng như khả năng ứng dụng tri thức vào trong thực tiễn cuộc sống

Trên cơ sở kế thừa các định nghĩa và quan niệm về giáo dục STEM nói trên, để thống nhất về nhận thức và làm cơ sở lý luận nghiên cứu của đề tài chúng tôi đưa ra cách hiểu về giáo dục STEM như sau:

Giáo dục STEM là mô hình học tập tích hợp nhằm hình thành và trang

bị cho HS những kiến thức, kĩ năng, thái độ về các lĩnh vực trong STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học), đồng thời nhấn mạnh việc hình thành

và phát triển ở HS những kĩ năng, năng lực trong STEM Trong đó, kiến thức

và kỹ năng này về các lĩnh vực trong STEM được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp HS không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể tư duy, thực hành để giúp HS giải quyết được những vấn đề trong cuộc sống hàng ngày 1.1.1.2 Chủ đề STEM, tổ chức chủ đề STEM

Từ những hiểu biết về giáo dục STEM và chủ đề STEM, chúng tôi đưa

ra quan niệm về chủ đề STEM và tổ chức chủ đề STEM như sau: Chủ đề STEM là chủ đề hướng tới việc vận dụng kiến thức tích hợp các lĩnh vực Toán, Khoa học, Kỹ thuật và Công nghệ nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn góp phần hình thành hoặc củng cố một kỹ năng thiết yếu trong cuộc sống

Với khái niệm trên có thể hiểu: chủ đề STEM là bao gồm nội dung và phương pháp tổ chức hoạt động học dựa theo tiến trình thiết kế kĩ thuật để HS

tự lực chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, yêu cầu cần đạt trong chương trình giáo dục của các môn học

Dạy học chủ đề STEM không chỉ trang bị kiến thức môn học mà còn hướng dẫn HS sử dụng những kiến thức đó để tạo ra sản phẩm (hoặc kết hợp với các yếu tố được tích hợp trong chủ đề) để giải quyết vấn đề thực tiễn đặt ra

Ví dụ: khi học chủ đề về Âm thanh (Bài 10: Âm thanh và sự truyền âm

thanh; Bài 11: Âm thanh trong cuộc sống - Sách giáo khoa Kết nối tri thức và cuộc sống), HS sẽ được nghiên cứu về nguồn của âm thanh, sự lan truyền của

âm thanh trong các môi trường và những đặc tính của sự lan truyền âm thanh,

về vai trò của âm thanh trong cuộc sống Ngoài những kiến thức đó (với việc

áp dụng dạy học theo chủ đề STEM) HS còn được tham gia hoạt động chế tạo

đồ vật, đồ chơi tạo ra âm thanh từ những vật liệu trong cuộc sống theo bốn thành tố của giáo dục STEM như sau: (1) thiết kế những đồ vật, đồ chơi tạo ra

âm thanh phải tìm hiểu kiến thức khoa học liên quan đến âm thanh do các vật rung động phát ra, sự lan truyền của âm thanh trong các môi trường (tức là tìm hiểu Khoa học); (2) từ những vật liệu trong cuộc sống, HS thiết kế, tạo nên những đồ vật, đồ chơi tạo ra âm thanh (tức là Kỹ thuật); (3) việc thiết kế sản phẩm đòi hỏi HS phải có những hiểu biết về tính va chạm, rung động giữa các vật phát ra âm thanh (nghĩa là liên quan đến Công nghệ); (4) khi thiết kế

HS phải biết đo độ dài ngắn, khoảng cách giữa các sợi dây để có sự va chạm tạo ra âm thanh (chính là môn Toán học)

Trong mỗi chủ đề STEM, nội dung kiến thức thường kết hợp ở một phần của bài học hoặc cả bài học nhằm mục đích minh họa cho kiến thức của bài học, hoặc vận dụng kiến thức của bài học vào giải quyết vấn đề nào đó trong cuộc sống

- Tổ chức chủ đề STEM là quá trình GV thực hiện các hoạt động nhằm vừa hình thành kiến thức nền cho HS, vừa vận dụng các kiến thức học được vào thực tế thông qua các sản phẩm sản phẩm STEM

Ở trường phổ thông nói chung và trong nhà trường tiểu học hiện nay, việc

tổ chức chủ đề STEM môn học được tiến hành với các hình thức như sau:

Hình thức 1: Tổ chức chủ đề STEM trong các môn học Nghĩa là, các

môn học tại nhà trường như Toán, Khoa học, Tự nhiên và Xã hội… được thiết

kế theo thành các chủ đề STEM Đây chính là một trong những hình thức phổ biến ở nhà trường tiểu học hiện nay Trong kết cấu chương trình giáo dục của từng môn học được quy định một số chủ đề cần phải thiết kế dạy học theo mô hình STEM Theo hình thức này, mỗi chủ đề được triển khai sát với nội dung theo Chương trình GDPT 2018, nhưng khai thác theo định hướng STEM và tổ chức dạy học theo cách thức thực nghiệm chế tạo sản phẩm STEM

Hình thức 2: Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Hình thức này

được tổ chức thông qua các câu lạc bộ hoặc các hoạt động trải nghiệm thực tế, hoạt động thí nghiệm Điều kiện tổ chức là phải có sự phối hợp giữa nhà

trường với các tổ chức, doanh nghiệp hoặc với các cơ sở giáo dục liên kết Đây là hình thức thu hút được sự thích thú của HS song cũng đòi hỏi sự đầu

tư về thời gian và chi phí

Hình thức 3: Hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Đây là “sân

chơi” dành cho những em HS có năng lực, có đam mê nghiên cứu, tìm tòi và khám phá khoa học, kỹ thuật được diễn ra dưới hình thức ngày hội STEM hoặc các cuộc thi khoa học kĩ thuật Hình thức này đòi hỏi sự đầu tư về thời gian và con người, đặc biệt là sự tham gia của các chuyên gia, các nhà khoa học, các nhà giáo dục

Trong ba hình thức tổ chức dạy học chủ đề STEM nêu trên, mỗi hình thức có ưu điểm và hạn chế riêng Trong đó, việc tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM và nghiên cứu khoa học là hai hình thức khó có điều kiện tổ chức thường xuyên và không mang tính chất quyết định Đối với hình thức thứ nhất, người GV có thể chủ động trong việc tìm kiếm, kết nối tri thức khoa học trong môn học của mình với những vấn đề thực tiễn và hỗ trợ HS giải quyết vấn đề, khám phá kiến thức mới theo định hướng liên môn, kết hợp Hình thức tổ chức chủ đề STEM trong môn học là hình thức mà chúng tôi quan tâm hơn cả và cũng là hình thức cơ bản, chủ yếu được thực hiện khi minh họa các thiết kế chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 mà đề tài đề cập đến ở chương 2

1.1.2 Chủ đề STEM trong dạy học ở Tiểu học

1.1.2.1 Vai trò của STEM trong dạy học các môn học ở trường Tiểu học

Giáo dục STEM nói chung có vai trò quan trọng trong việc cung cấp cho người học các kỹ năng mềm gắn với yêu cầu thực tiễn của thời đại mới Trong hệ thống giáo dục phổ thông ở Việt Nam, giáo dục STEM đã được áp dụng từ cấp tiểu học đến trung học phổ thông nhằm thực hiện mục tiêu giáo dục phát triển con người Việt Nam một cách toàn diện Đối với các môn học của bậc tiểu học, giáo dục STEM có vai trò như sau:

Một là, các chủ đề STEM góp phần nâng cao hứng thú học tập của các

môn học Xuất phát từ mục đích của giáo dục STEM, cho nên khi xây dựng, thiết kế các chủ đề STEM người dạy sẽ hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, do đó khi HS được hoạt động, trải nghiệm để thực hiện chủ đề STEM sẽ nhận thấy tri thức khoa học không hề xa lạ hay khó hiểu mà nó gần gũi, có ý nghĩa thiết thực với cuộc sống Chính điều đó, hấp dẫn HS khi học tập các chủ đề STEM

Hai là, chủ đề STEM góp phần hình thành và phát triển năng lực,

phẩm chất cho HS Nghĩa là, khi thực hiện chủ đề STEM thì HS phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức của các môn học có liên quan và sử dụng những kiến thức đó để giải quyết vấn đề đặt ra Bởi lẽ, trong mỗi chủ đề STEM sẽ đưa ra một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học, buộc HS phải giải quyết Và như vậy, thông qua quá trình thực hiện chủ đề STEM sẽ hình thành cho HS những năng lực như: năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo; tạo cho HS tính chủ động, sự tích cực và tự lực khi thực hiện các nhiệm vụ học tập

Cùng với các phẩm chất nêu trên, giáo dục theo chủ đề STEM còn góp phần hình thành tư duy và phong cách học tập sáng tạo Nghĩa là khi thực hiện các chủ đề STEM sẽ buộc HS phải hiểu thực chất kiến thức được học; phải biết cách mở rộng kiến thức đó và đặc biệt phải biết cách vận dụng kiến thức vào giải quyết các tình huống trong thực tế Và điều này sẽ giúp cho HS hình thành năng lực sáng tạo, và khả năng vận dụng, xử lý linh hoạt các vấn

đề trong học tập và cuộc sống

Ba là, thích ứng với đổi mới giáo dục Trong Chương trình GDPT tổng

thể năm 2018 có đầy đủ các môn học STEM Đó là các môn: Toán học, Khoa học, Công nghệ và Tin học Hiện nay, trong Chương trình GDPT tổng thể năm

2018 có hai môn học được nâng cao và chú trọng đó là Tin học và Công nghệ Điều này cho thấy, không những giáo dục STEM đã được coi trọng trong

chương trình GDPT ở Việt Nam mà còn thể hiện sự bắt nhịp của nền giáo dục Việt Nam trước cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0

Như vậy, vai trò cơ bản, quan trọng và cốt lõi của chủ đề STEM là trang

bị cho HS những kiến thức và kỹ năng, năng lực lồng ghép liên quan đến bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học; đồng thời trang bị cho

HS năng lực thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày

1.1.2.2 Vai trò của chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4

Các chủ đề STEM trong chương trình môn Khoa học lớp 4 thường hướng đến việc tạo cơ hội cho HS vận dụng nội dung của bài học, gắn với các môn học thuộc các lĩnh vực STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn

Căn cứ vào chương trình môn Khoa học lớp 4 và bộ SGK Kết nối tri thức và cuộc sống, đội ngũ GV có thể thiết kế chủ đề STEM ở các phạm vi, lĩnh vực như sau:

+ Chủ đề STEM dạy học kiến thức mới: được xây dựng trên cơ sở kết nối

kiến thức mà HS chưa được học hoặc được học một phần để tiếp nhận kiến thức mới

+ Chủ đề STEM dạy học vận dụng: được xây dựng trên cơ sở những

kiến thức HS đã được học Mục đích là sử dụng để cho HS vận dụng lý thuyết vào giải quyết vấn đề thực tiễn, thông qua đó tiếp tục củng cố và khắc sâu kiến thức lý thuyết cho HS

+ Chủ đề STEM cơ bản: được xây dựng dựa trên cơ sở kiến thức thuộc

phạm vi các môn Khoa học trong chương trình GDPT Các chủ đề STEM cơ bản thường bám sát nội dung SGK, được xây dựng trên cơ sở các nội dung thực hành, thí nghiệm của chương trình GDPT Do đó yêu cầu đạt được hoặc sản phẩm của HS cũng đơn giản hơn

+ Chủ đề STEM mở rộng: là chủ đề chứa những kiến thức nằm ngoài

chương trình GDPT và SGK Thông thường với chủ đề STEM mở rộng thì đòi

hỏi HS phải có được kiến thức thông qua việc tự tìm hiểu và nghiên cứu thêm

từ các nguồn tài liệu khác

Với các chủ đề STEM được thiết kế theo phạm vi và lĩnh vực nêu trên không chỉ là hình thành nên kiến thức cho người học mà còn góp phần trang

bị thêm những kỹ năng mềm, qua đó nâng cao chất lượng học tập và vận dụng giải quyết các vấn đề trong cuộc sống của HS

Nghĩa là đối với các chủ đề STEM của môn Khoa học lớp 4 sẽ giúp cho HS thực hiện các hoạt động học tập như tìm hiểu kiến thức cơ bản, tìm tòi nguồn tài liệu, lên ý tưởng và hoàn thiện sản phẩm của mỗi chủ đề STEM Qua đó, sẽ giúp HS phát triển thêm một số năng lực cần thiết như: năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thuyết trình, khả năng giao tiếp, kỹ năng làm việc nhóm… Đặc biệt là khi hoàn thành một sản phẩm hay một thí nghiệm HS sẽ hợp tác với nhau để trình bày, thuyết trình sản phẩm của nhóm mình Điều này giúp trẻ gắn kết với bạn bè của mình hơn, nói cách khác là xây dựng được tinh thần đoàn kết giữa HS

Như vậy, vai trò của chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4

là không thể phủ nhận, nhất là trong xu thế đẩy mạnh đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực như hiện nay Do đó việc xây dựng chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 càng trở nên cấp thiết, quan trọng cần được quan tâm nghiên cứu và thực hiện

1.1.3 Đặc điểm tâm lý của học sinh lớp 4 với việc giáo dục STEM

HS lớp 4 là lớp gần cuối của bậc tiểu học, ở lứa tuổi này, tâm lý các

em đã có bước phát triển Về cảm xúc các em bắt đầu có những suy nghĩ, có những ước mơ về tương lai của bản thân Lúc này, các em đã xác định được mình thích gì, hứng thú với điều gì và có mong muốn được khẳng định bản thân trong học tập và các hoạt động khác Lứa tuổi HS lớp 4 đã bắt đầu nhận thức được trách nhiệm của cá nhân đối với xã hội; các em đã biết sử dụng ngôn ngữ để diễn đạt, trình bày, báo cáo hay thuyết trình các vấn đề

liên quan đến học tập Bên cạnh đó, ở lứa tuổi này khả năng giao tiếp của các em HS rất tốt; đã biết suy nghĩ, đánh giá về bản thân và người khác một cách chín chắn hơn Tuy vậy, một trong những nét đặc trưng tâm lý của lứa tuổi này là năng lực ý chí còn thiếu bền vững, do đó HS lớp 4 khi nhận thức vấn đề hoặc thực hiện hoạt động học tập nào đó có thể còn chưa chắc chắn, hay còn thiếu sót

Một trong những nét nổi bật về tính cách của HS lớp 4 là sự mạnh dạn, sôi nổi, ưa khám phá Do đó, khi tổ chức dạy học chủ đề STEM môn Khoa học sẽ dễ thu hút, kích thích HS tò mò, khám phá từ đó các em tham gia vào hoạt động học tập tích cực, chủ động và tự giác hơn Không chỉ vậy, tính thách thức, thực tiễn của các chủ đề STEM cho HS còn là một trong những động cơ học tập, khám phá ở HS Vì vậy học tập theo theo chủ đề STEAM môn Khoa học lớp 4 là rất phù hợp

HS lớp 4 (trong độ tuổi 9-10 tuổi) có sự phát triển mạnh mẽ về nhận thức, đặc biệt là khả năng tư duy và trựu tượng hóa, khái quát hóa So với lứa tuổi HS lớp 1,2,3 thì HS lớp 4 có khả năng tập trung chú ý tốt, có thể ghi nhớ

và nhớ lâu được nhiều thông tin, dữ liệu

Trong nhận thức của HS lớp 4 lúc này đã xuất hiện hoạt động phân tích

- tổng hợp Nghĩa là, trong tư duy của các em đã hình thành các thao tác phân tích, so sánh, liên kết các sự việc, dữ kiện để lý giải một vấn đề trong học tập Nói cách khác, HS đã biết giải thích các sự vật, hiện tượng hay vấn đề nào đó bằng việc tìm hiểu bản chất của nó Với đặc điểm nhận thức này sẽ tạo điều kiện thuận lợi khi áp dụng giáo dục STEM theo chủ đề trong môn Khoa học lớp 4 vì nó tạo cơ hội để HS được vận dụng, liên kết các kiến thức, kĩ năng thuộc bốn lĩnh vực của STEM lại với nhau để tìm hiểu, phân tích và giải

quyết các vấn đề của thực tiễn

Như vậy, ở lứa tuổi HS lớp 4 với sự phát triển về nhận thức (đặc biệt là khả năng tư duy trừu tượng) thì trong học tập HS sẽ thích khám phá, tìm tòi

và học hỏi nhiều hơn Bên cạnh đó, các em đã có năng lực tự học và tự nghiên cứu những vấn đề mà mình quan tâm Điều đó có nghĩa là, nếu thực hiện dạy học tổ chức thiết kế chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 không chỉ giúp HS có hứng thú học tập, không khí lớp học sôi nổi mà còn giúp các em nắm chắc kiến thức, biết vận dụng kiến thức để sáng tạo các sản phẩm phục vụ học tập

và cuộc sống

Qua đặc điểm tâm lý và nhận thức của HS lớp 4 cho thấy lứa tuổi các

em đều về tri giác, cảm xúc hay tư duy, lập luận đều có thể đáp ứng tốt yêu cầu hoạt động học tập Đặc biệt là các hoạt động có tính phải nghiệm, vận dụng kiến thức vào thực tế Do đó, dạy học theo các các chủ đề STEM nói chung và trong môn Khoa học lớp 4 nói riêng nếu như được thiết kế phù hợp

sẽ là cơ hội giúp các em có thêm những trải nghiệm mới, giúp HS tìm hiểu, vận dụng và kiến tạo tri thức vào giải quyết những vấn đề của thực tế Cho nên có thể khẳng định các chủ đề STEM môn Khoa học là phù hợp với đối tượng và có tính thực tiễn, tính khả thi và tính hiệu quả

1.1.4 Chương trình môn Khoa học lớp 4

1.1.4.1 Mục tiêu chương trình dạy học môn Khoa học lớp 4

Môn Khoa học lớp 4 theo Chương trình GDPT 2018 có mục tiêu là: trang bị kiến thức khoa học về tự nhiên, con người và xã hội cho HS; hình thành, phát triển ở các em trí tưởng tượng khoa học, sự yêu thích tìm hiểu, khám phá thế giới tự nhiên; ý thức bảo vệ sức khoẻ của bản thân, gia đình, cộng đồng; ý thức tiết kiệm và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên; tinh thần trách nhiệm với môi trường sống, từ đó hình thành và bồi dưỡng tình yêu con người, tình yêu thiên nhiên, yêu cuộc sống

Với mục tiêu nêu trên, có thể thấy chương trình dạy học môn Khoa học lớp 4 đã đóng một vai trò không nhỏ trong việc trang bị kiến thức và phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho HS Bên cạnh đó còn giúp các em HS hình thành nên những kỹ năng, năng lực, phẩm chất cần thiết cho quá trình

học tập và ứng dụng vào cuộc sống, đó là: kỹ năng vận dụng kiến thức để giải thích các sự vật, hiện tượng, và các vấn đề đơn giản trong cuộc sống; kỹ năng ứng xử phù hợp với tự nhiên để bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường xung quanh; năng lực tự chủ và tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo…

1.1.4.2 Nội dung chương trình dạy học môn Khoa học ở lớp 4

Nội dung môn Khoa học trong chương trình GDPT năm 2018 được chia thành các chủ đề nhỏ, được dạy từ lớp 4 với thời lượng 2 tiết/1tuần Nội dung môn Khoa học bao gồm 6 chủ đề như sau:

- Chủ đề Chất: Nước, Không khí

- Chủ đề Năng lượng: Ánh sáng; Âm thanh; Nhiệt

- Chủ đề Thực vật và động vật: Nhu cầu sống của thực vật và động

vật; Ứng dụng thực tiễn về nhu cầu sống của thực vật, động vật trong chăm sóc cây trồng và vật nuôi

- Chủ đề Nấm, vi khuẩn: Nấm

- Chủ đề Con người và sức khỏe: Dinh dưỡng ở người, Một số bệnh

liên quan đến dinh dưỡng toàn trong cuộc sống, Phòng tránh đuối nước

- Chủ đề Sinh vật và môi trường: Chuỗi thức ăn, Vai trò của thực vật

trong chuỗi thức ăn

Như vậy, Chương trình môn Khoa học lớp 4 được xây dựng trên quan điểm dạy học tích hợp, dạy học theo chủ đề và tích cực hóa hoạt động của

HS Và trên tinh thần đó, những nội dung của chương trình môn Khoa học lớp

4 hoàn toàn phù hợp để xây dựng các chủ đề dạy học STEM Khi dạy học môn Khoa học lớp 4 theo chủ đề STEM sẽ tạo tiền đề để giúp HS phát triển năng lực đặc thù về khoa học và các nhóm năng lực chung, đặc biệt là năng lực tự chủ và tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

1.2 Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Khái quát về khảo sát thực trạng

1.2.1.1 Mục đích khảo sát:

Nhằm đánh giá thực trạng của việc tổ chức các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 Trên cơ sở đó, luận văn xây dựng quy trình tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học 4 nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Khoa học lớp 4

1.2.1.2 Đối tượng, địa bàn khảo sát

Đối tượng khảo sát: 25 GV dạy khối lớp 4 và 300 HS lớp 4

Địa bàn khảo sát: Gồm 3 trường tiểu học trên địa bàn quận Kiến An, thành phố Hải Phòng đó là: trường tiểu học Lê Hồng Phong, trường tiểu học Ngọc Sơn và trường tiểu học Trần Thành Ngọ

1.2.1.3 Nội dung khảo sát

Để thực hiện được mục đích khảo sát, chúng tôi tập trung vào các nội dung sau:

- Nhận thức của GV về tổ chức dạy học chủ đề STEM

- Thực trạng dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4

- Các biện pháp GV đã sử dụng để dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học 4

- Những thuận lợi và khó khăn khi tổ chức dạy học các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4

quá trình tổ chức hoạt động giáo dục STEM theo chủ đề trong dạy học môn Khoa học lớp 4

- Phương pháp phỏng vấn sâu: được sử dụng để trao đổi, phỏng vấn

một số GV và HS về thực trạng tổ chức hoạt động giáo dục STEM theo chủ

đề trong dạy học môn Khoa học lớp 4

- Phương pháp thống kê toán học: được sử dụng để thống kê, tổng hợp

xử lý dữ liệu thu thập được của đề tài

Ngoài các phương pháp nêu trên, chúng tôi còn sử dụng các phương pháp như phân tích, mô tả để đánh giá kết quả điều tra thực trạng tổ chức dạy học chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4

1.2.2 Kết quả khảo sát thực trạng

1.2.2.1 Kết quả khảo sát đối với giáo viên

- Thực trạng giáo nhận thức của GV về tầm quan trọng của việc thiết

kế chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4

Trước tiên chúng tôi đã điều tra nhận thức của GV về tầm quan trọng của việc tổ chức các chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 Sau khi tiến hành khảo sát chúng tôi tổng hợp kết quả ở bảng sau:

Bảng 1.1 Kết quả khảo sát nhận thức của GV về tầm quan trọng của việc

thiết kế chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4

Mức độ Nội dung

TB

Thứ bậc

SL % SL % SL % SL % SL %

Góp phần nâng cao

chất lượng, hiệu quả

trong dạy học môn

Khoa học lớp 4

- - 2 8 3 10 12 47,5 8 32 4.09 2

Mức độ Nội dung

TB

Thứ bậc

SL % SL % SL % SL % SL %

Đảm bảo tính toàn diện

về kiến thức khi tiếp

nghiệm của bản thân kết

hợp với kiến thức tiếp

thu, tìm hiểu được để

giải quyết vấn đề bài

Khi trả lời cho câu hỏi về tầm quan trọng của việc tổ chức các chủ đề

STEM môn Khoa học lớp 4 nhằm “góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả trong dạy học môn Khoa học lớp 4”, có 8 GV trả lời rất đồng ý (chiếm tỷ lệ 32

%), số GV khẳng định đồng ý 12 GV (chiếm tỷ lệ 47,5%); số GV lựa chọn trung lập là 3 GV (chiếm tỷ lệ 10%), trong đó có 2 GV lựa chọn không đồng ý ( chiếm tỷ lệ 8 %)

Khi trả lời cho câu hỏi về tầm quan trọng của việc tổ chức các chủ đề

STEM môn Khoa học lớp 4 nhằm “Đảm bảo tính toàn diện về kiến thức khi tiếp cận các bài học trong chủ đề cho HS”, có 7 GV lựa chọn rất đồng ý chiếm

tỷ lệ 28 %; có 8 GV lựa chọn đồng ý chiếm tỷ lệ 32%; số GV lựa chọn trung lập là 6 GV chiếm tỷ lệ 24%, có 4 GV lựa chọn không đồng ý chiếm tỷ lệ 16%

Khi được hỏi về tầm quan trọng của việc tổ chức các chủ đề STEM

môn Khoa học lớp 4 nhằm “Giúp học sinh vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong chủ đề”, có 13 GV lựa chọn đồng ý

chiếm tỷ lệ 52 %, có 9 GV lựa chọn đồng ý chiếm tỷ lệ 36%, có 3 GV luawcj chọn ý kiến trung lập chiếm tỷ lệ 12%, ngoài ra không có GV nào lựa chọn không đồng ý hoặc hoàn toàn không đồng ý Đây là nội dung được GV đánh giá cao nhất với điểm trung bình 4.37 điểm,

Khi được hỏi về tầm quan trọng của việc tổ chức các chủ đề STEM

môn Khoa học lớp 4 nhằm “Giúp HS vận dụng kinh nghiệm của bản thân kết hợp với kiến thức tiếp thu, tìm hiểu được để giải quyết vấn đề bài học đặt ra một cách sáng tạo …”, có 10 GV lựa chọn rất đồng ý chiếm tỷ lệ 40%, có 6

GV lựa chọn đồng ý chiếm tỷ lệ 24%, và 9 GV lựa chọn ý kiến trung lập chiếm tỷ lệ 36%

Với kết quả khảo sát, có thể khẳng định các thầy, cô giáo ở các trường tiểu học được khảo sát phần lớn đều rất quan tâm đến tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 Đây được coi là yếu tố thuận lợi để thực hiện thiết kế chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 nhằm tạo hứng thú học tập và phát triển các năng lực cần thiết cho HS nhằm nâng cao hiệu quả dạy học môn Khoa học lớp 4 và đạt được mục tiêu của môn học đề ra

- Thực trạng về mức độ tổ chức các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 ở trường Tiểu học

Để tìm hiểu thực trạng việc tổ chức các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 chúng tôi đã tiến hành điều tra ý kiến của đội ngũ GV về tần

suất thực hiện các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4, kết quả thu được như sau:

Bảng 1.2 Tần suất thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy

Mặc dù theo như kết quả khảo sát ở bảng 1.1 thì hầu hết GV đều cho rằng việc tổ chức chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 hiện nay là quan trọng Tuy nhiên khi tiến hành điều tra về tần suất tổ chức các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 trong thực tế (xem bảng 1.2) thì chúng tôi lại nhận thấy có tới 9/25 GV lựa chọn ở mức độ thi thoảng (chiếm tỉ lệ 36 %),

có 7/25 GV lựa chọn mức độ thường xuyên (chiếm tỉ lệ 28%), số GV lựa chọn rất thường xuyên có 5/25 GV (chiếm tỷ lệ 20 %), trong đó vẫn có 3/25

GV lựa chọn rất hiếm khi (chiếm tỷ lệ 12%) và có 1/25 (tức 4%) GV chưa bao giờ thiết kế và tổ chức chủ đề STEM Khoa học lớp 4 mà chỉ dạy theo phương pháp truyền thống

Như vậy, qua kết quả khảo sát cho thấy: không phải tất cả GV đều tổ chức các chủ đề STEM trong tất cả các giờ dạy của môn Khoa học lớp 4 Điều này có thể lý giải là do các nguyên nhân: sự phù hợp của nội dung bài học; điều kiện cơ sở vật chất; địa điểm thực nghiệm và kinh nghiệm, kỹ năng của GV khi tiến hành thiết kế và tổ chức dạy học các chủ đề STEM Tần số mà các GV tiến hành các chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 cho

HS là chưa nhiều Khi giảng dạy môn Khoa học 4, đa số GV chủ yếu dạy theo

phương pháp truyền thống và chưa quan tâm đến viết tổ chức các chủ đề STEM trong bài học Một số ít trường hợp GV đã có chủ đề STEM, nhưng mức độ còn ít, lẻ tẻ và hầu hết chỉ diễn ra trong việc lồng ghép vào các chủ đề tích hợp hoặc một số môn học, chưa được tổ chức thực hiện một cách bài bản,

có kế hoạch Một thực trạng nữa, theo chúng tôi quan sát ở các trường tiểu học vẫn còn tồn tại những trường hợp mà GV chưa bao giờ thiết kế chủ đề STEM cho HS Kết quả khảo sát thực trạng được đã cho thấy tần số GV tổ chức chủ đề STEM môn Khoa học cho HS lớp 4 vẫn còn hạn chế Chúng tôi tìm hiểu nguyên nhân bao gồm một số vấn đề chính như: do giáo dục STEM

là một trong những lĩnh vực học tập khá mới và chưa có cách tổ chức cụ thể, bài bản, gây ra những khó khăn trong việc tiếp cận; các GV đều cho rằng vì giáo dục STEM là sự tích hợp của bốn lĩnh vực kiến thức nên việc tổ chức giáo dục STEM cần có quy trình tổ chức, thực hiện chi tiết để đạt hiệu quả cao trong tổ chức các chủ đề STEM

- Thực trạng những khó khăn khi thiết kế chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4

Để nắm bắt được thuận lợi và khó khăn mà đội ngũ GV gặp phải khi tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4, chúng tôi đã tiến hành

điều tra khảo sát ý kiến của 25 GV, kết quả thu được như sau:

Bảng 1.3: Kết quả điều tra về những khó khăn GV gặp phải khi thiết kế chủ

đề STEM môn Khoa học lớp 4 Mức độ

dưỡng chuyên môn

liên quan và lên ý

tưởng khi thiết kế

- - - - 7 28 8 32 10 40 4.11 2

40 %, GV lựa chọn khó khăn tương đối là 8/25 chiếm tỷ lệ 32%, và số GV chọn mức trung lập là 7/25 chiếm tỷ lệ 28 %

Đối với khó khăn về thời gian đầu tư, rào cản kinh nghiệm và trình độ của mình, có 9/15 GV lựa chọn rất khó khăn chiếm tỷ lệ 36 %; có 7/25 GV lựa chọn khó khăn chiếm tỷ lệ 28 %, tuy nhiên có 4/15 GV cho rằng không gặp khó khăn gì chiếm tỷ lệ 16%

Đối với khó khăn về điều kiện cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy và tiếp cận công nghệ của nhà trường, có 8/25 GV lựa chọn rất khó khăn chiếm tỷ lệ 32%, có 11/25 GV lựa chọn gặp khó khăn chiếm tỷ lệ 44%, có 6/25 GV lựa chọn ý kiến trung lập chiếm tỷ lệ 24 %

Về gặp khó khăn với kinh phí để thực hiện chủ đề STEM, khi được khảo sát có 14/25 GV lựa chọn rất khó khăn chiếm tỷ lệ 56%, có 6/25 GV lựa chọn khó khăn chiếm tỷ lệ 24%, và có 5/25 GV chọn ý kiến trung lập chiếm 20% Bên cạnh các khó khăn đã nêu, qua phỏng vấn sâu một số GV, chúng tôi còn nắm được một số khó khăn khác khi tổ chức chủ đề STEM môn Khoa học

4 như: Chưa có sự thống nhất trong cách thức tổ chức chủ đề STEM, đặc biệt việc thiết kế chủ đề STEM môn Khoa học 4 chủ yếu là GV tự mày mò chứ chưa có một quy trình chuẩn và một khuôn chủ đề cố định để căn cứ vào đó

GV có thể thuận lợi tạo nên các chủ đề STEM hợp lý

Với kết quả điều tra thực trạng tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 nêu trên, có thể khẳng định: đội ngũ GV ở các trường tiểu học trên địa bàn thành phố Hải Phòng đều rất quan tâm đến tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học lớp 4 Trong đó, hầu hết các GV đều cho rằng với việc tổ chức chủ đề STEM sẽ góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả trong dạy học môn Khoa học lớp 4 Bởi lẽ, phương pháp giáo dục STEM sẽ thực sự tạo được sự hứng thú học tập cho HS qua đó giúp các em dễ tiếp kiện kiến thức khoa học, ghi nhớ lâu hơn và biết vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn

1.2.2.2.Kết quả khảo sát đối với HS

Để tìm hiểu thực trạng hứng thú của HS đối với môn Khoa học 4, chúng tôi sử dụng câu hỏi số 1 trong phụ lục 2 (của luận văn) Kết quả thu được như sau:

Bảng 1.4 Hứng thú của HS với môn Khoa học 4

Từ bảng thống kê cho thấy: số đông HS yêu thích môn học với số HS lựa chọn là 185/300 (chiếm tỉ lệ 61,67%), chỉ có 70/300 HS cảm thấy bình thường (chiếm tỷ lệ 23,33%) Tuy nhiên vẫn còn 15% HS không thích môn học Điều này cho thấy, hứng thú học tập trong môn Khoa học của các em

chưa được cao, điều này dẫn đến kết quả học tập chưa tốt

- Kết quả khảo sát những hoạt động mà HS yêu thích trong giờ học môn Khoa học 4

Chúng tôi khảo sát các hoạt động mà học sinh thích thú nhất khi học

môn Khoa học lớp 4 và thu được kết quả như sau:

Bảng 1.5 Những hoạt động HS yêu thích trong giờ học

Thứ bậc

SL % SL % SL % SL % SL %

Hoạt động xem

vi deo tư liệu, tìm

hiểu tranh ảnh, sơ

đồ, vật thật

- - - - 40 13,33 73 24,33 187 64,33 4.49 2

Hoạt động thực

hành thí nghiệm - - 48 16 85 28,33 167 55,67 4,39 4 Hoạt động giải

quyết vấn đề

trong thực tiễn - - - - 20 6,67 130 43,33 150 50 4.43 1 Hoạt động khảo

em rất thích các hoạt động có tính thực tiễn như: Được xem video, tranh ảnh,

sơ đồ, vật thật, được tham gia khảo sát, điều tra, thực hành thí nghiệm Đây chính là những vấn đề cơ bản trong hệ thống kiến thức, kỹ năng cốt lõi mà các

chủ đề STEM cần hướng tới Vì vậy, GV dạy học môn Khoa học có tổ chức các chủ đề STEM dựa trên các hoạt động mà HS yêu thích sẽ có tính khả thi và

sẽ được HS đón nhận tích cực nhất

Như vậy, thông qua bảng hỏi để khảo sát ý kiến của thầy, cô giáo về tổ chức chủ đề STEM cho thấy nhiều GV đã hiểu đúng về giáo dục STEM, vị trí, vai trò và sự cần thiết cũng như ý nghĩa của giáo dục STEM đối với giáo dục hiện đại nói chung và giáo dục bậc tiểu học ở Việt Nam hiện nay nói riêng Tuy nhiên, thực tiễn trong hoạt động giảng dạy môn Khoa học 4 thì đa

số các thầy cô chưa tổ chức thường xuyên và hiệu quả các chủ đề STEM, các thầy cô còn gặp những khó khăn nhất định khi tổ chức dạy học chủ đề STEM Trong khi đó, về phía HS hầu như tất cả các em khi được khảo sát đều tỏ ra hứng thú và yêu thích phương pháp giáo dục tổ chức chủ dề STEM trong dạy môn Khoa học

Kết quả khảo sát trên đây là cơ sở thực tiễn giúp chúng tôi đề xuất nguyên tắc và xây dựng quy trình thiết kế chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Khoa học lớp 4 ở chương 2 của đề tài

Tiểu kết chương 1

Giáo dục STEM nói chung dạy học áp dụng chủ đề STEM đối với tiểu học nói riêng là rất cần thiết, bởi hình thức dạy học này không chỉ giúp GV

trang bị kiến thức khoa học cho HS mà còn góp phần phát triển năng lực,

phẩm chất của người học; đồng thời là cơ hội để các em có thể thoải mái phát triển tư duy, năng lực và khám phá bản thân thông qua hoạt động học tập Trong chương 1, luận văn trình bày cơ sở lý luận và thực tiễn để thiết kế chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 Cụ thể, đã trình bày khái quát về khái niệm, đặc điểm, vai trò, hình thức và các yếu tố ảnh hưởng đến tổ chức hoạt động giáo dục STEM Cùng với đó, luận văn làm rõ về quan điểm, mục tiêu, nội dung chương trình môn Khoa học lớp 4, đặc điểm tâm sinh lý của HS lớp

4 có ảnh hưởng đến dạy học chủ đề STEAM môn Khoa học lớp 4

Luận văn tiến hành khảo sát thực trạng việc tổ chức các chủ đề Stem

trong môn KH lớp 4, qua khảo sát cho thấy đa số GV đã nhận thức đầy đủ về

vị trí, vai trò tầm quan trọng của của tổ chức chủ đề STEM môn Khoa học lớp

4 và triển khai thực hiện nghiêm túc, có hiệu quả tổ chức các chủ đề Stem trong môn KH lớp 4; tuy nhiên vẫn còn một số ít (8 %) GV chưa nhận thức được tầm quan trọng của giáo dục STEM, hoặc nhận thức được nhưng lại

chưa thực hiện thường xuyên phương pháp dạy học này, khi được khảo sát có

tới chiếm 36% số phiếu trả lời ở mức độ thỉnh thoảng, và việc rất thường xuyên chỉ có chiếm 28% GV chọn phương án trả lời

Từ những kết quả thu được trong quá trình khảo sát thực trạng việc tổ chức các chủ đề STEM trong môn Khoa học lớp 4 đã giúp tác giả có một cái

nhìn khách quan, chính xác về tổ chức dạy học chủ đề STEM trong môn Khoa học lớp 4, đây cũng là cơ sở thực tiễn để chúng tôi tiến hành nghiên cứu quy trình thiết kế chủ đề STEM môn Khoa học lớp 4 ở chương 2

CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH TỔ CHỨC CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC MÔN

KHOA HỌC LỚP 4 2.1 Nguyên tắc xây dựng quy trình tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học 4

2.1.1 Đảm bảo các chủ đề STEM phải gắn với thực tiễn

Bản chất của giáo dục STEM là cùng với trang bị kiến thức thì phải hình thành năng lực thực hành và hướng dẫn HS tạo ra được sản phẩm có thể ứng dụng giải quyết được những vẫn đề trong cuộc sống hàng ngày Chính vì vậy, một trong những nguyên tắc khi xây dựng quy trình tổ chức chủ đề STEM trong dạy môn Khoa học lớp 4 là phải gắn với các vấn đề của thực tiễn Nghĩa là các chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học phải sát với thực tiễn, gắn với thực tiễn và tiến hành thực hiện thông qua thực tiễn

Thực hiện nguyên tắc này, yêu cầu GV khi xây dựng chủ đề STEM phải kết nối và tích hợp một cách có mục đích nội dung kiến thức khoa học, công nghệ và toán học với thực tiễn cuộc sống Và vấn đề thực tiễn gắn với chủ đề STEM phải là những vấn đề liên quan, sát với cuộc sống và hoạt động của các

em HS Đó có thể là những nhạc cụ âm nhạc được sáng chế từ những đồ vật thông dụng, là những đồ vật tham gia bảo vệ môi trường như (thùng rác tự chế, chậu cây cảnh…); có thể là chiếc đèn lông để được làm để sử dụng vào dịp Trung thu hoặc là những học cụ sử dụng trong học tập… Thông qua đó, giúp

HS nhận thấy rằng môn Khoa học không độc lập với môn Công nghệ và Toán học, mà chúng có sự liên kết với nhau để giải quyết các vấn đề của cuộc sống

2.1.2 Đảm bảo phù hợp, vừa sức với học sinh

Đối với HS tiểu học khi vận dụng dạy học thông qua các chủ đề STEM cần phải đảm bảo tính vừa sức Nghĩa là nội dung của các chủ đề STEM phải phù hợp với khả năng, trình độ của HS (tức là không được quá đơn giản hoặc quá cao so với trình độ của các em) Khi vấn đề đưa ra phù hợp với tư duy của