Tổ chức dạy học chương “nhiệt” – khoa học tự nhiên 8 theo mô hình giáo dục stem nhằm giáo dục phát triển bền vững cho học sinh

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM THEO HƯỚNG GIÁO DỤC PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CHO HỌC SINH .... nhiên, thế giới quan khoa học, sự tự tin, trung thực, khá

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÍ

NGUYỄN THỊ PHI ÁNH

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “NHIỆT” – KHOA HỌC

TỰ NHIÊN 8 THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM NHẰM GIÁO DỤC PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CHO HỌC SINH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2024

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÍ

NGUYỄN THỊ PHI ÁNH

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “NHIỆT” – KHOA HỌC

TỰ NHIÊN 8 THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM NHẰM GIÁO DỤC PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CHO HỌC SINH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí Khoá học: 2020 – 2024

Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Minh Ngọc

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2024

LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Tổ chức dạy học chương “Nhiệt” – Khoa học tự nhiên 8 theo

mô hình giáo dục STEM nhằm giáo dục phát triển bền vững cho học sinh”

là nội dung mà em đã nghiên cứu và làm khóa luận tốt nghiệp sau thời gian theo học tại Khoa Vật lí Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng Để khóa luận thành công nhất, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến với:

Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng đã tạo môi trường học tập và rèn luyện rất tốt, cung cấp cho em những kiến thức và kĩ năng

bổ ích giúp em có thể áp dụng và thuận lợi thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Giảng viên hướng dẫn ThS Nguyễn Thị Minh Ngọc là người cô giúp đỡ

em trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài Cô đã có những trao đổi và góp ý để em có thể hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này

Em cũng xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường THCS Ngô Quyền,

và đặc biệt là cô Lê Thị Ánh Đào đã tạo điều kiện cho em được tham dự, quan sát, tiếp cận học sinh để có những kiến thức, kinh nghiệm trong thực tế để có thông tin hữu ích cho khóa luận tốt nghiệp

Do trình độ lí luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn nhiều hạn chế nên bài nghiên cứu không thể không tránh khỏi những sai sót Vì vậy, em rất mong được sự thông cảm, góp ý và đánh giá chân thành của quý thầy cô để em có thể nâng cao kiến thức của bản thân, phục vụ tốt quá trình công tác của em sau này

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2024 Tác giả khóa luận

Nguyễn Thị Phi Ánh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN I MỤC LỤC II DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT V DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC SƠ ĐỒ VIII DANH MỤC HÌNH ẢNH VIII

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài: 1

2 Mục tiêu nghiên cứu: 3

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Phương pháp nghiên cứu 4

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM THEO HƯỚNG GIÁO DỤC PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CHO HỌC SINH 6

1.1 Giáo dục phát triển bền vững 6

1.1.1 Khái niệm phát triển bền vững 6

1.1.2 Mục tiêu của phát triển bền vững 7

1.1.3 Khái niệm giáo dục phát triển bền vững 9

1.1.4 Mục tiêu của giáo dục phát triển bền vững 10

1.1.5 Các năng lực chủ chốt trong giáo dục phát triển bền vững 10

1.2 Giáo dục STEM 11

1.2.1 Khái niệm về giáo dục STEM 11

1.2.2 Quy trình xây dựng chủ đề STEM 12

1.2.3 Dạy học dự án 14

1.2.4 Tình hình phát triển giáo dục STEM ở nước ta 15

1.2.5 Lợi ích của giáo dục STEM 16

1.3 Vai trò của dạy học STEM trong môn KHTN theo hướng giáo dục phát triển bền vững của học sinh 17

1.4 Khảo sát thực trạng lồng ghép giáo dục phát triển bền vững vào dạy học KHTN cho học sinh ở trường THCS 19

1.4.1 Mô tả quá trình khảo sát, điều tra 19

1.4.2 Kết quả khảo sát, điều tra 19

1.4.3 Nhận xét và đánh giá thực trạng 25

1.5 Khảo sát thực trạng về việc tổ chức dạy học theo mô hình giáo dục STEM ở trường THCS 26

1.5.1 Mô tả quá trình khảo sát, điều tra 26

1.5.2 Kết quả khảo sát điều tra 26

1.5.3 Nhận xét và đánh giá thực trạng 28

1.6 Quy trình tổ chức dạy học theo mô hình giáo dục STEM theo hướng giáo dục phát triển bền vững cho học sinh 28

1.6.1 Nguyên tắc xây dựng quy trình 28

1.6.2 Quy trình tổ chức dạy học theo mô hình giáo dục STEM theo hướng giáo dục phát triển bền vững cho học sinh 30

1.6.3 Thiết kế công cụ đánh giá 33

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 38

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “NHIỆT” – KHTN 8 THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM NHẰM GIÁO DỤC PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG CHO HỌC SINH 39

2.1 Yêu cầu cần đạt liên quan của chương “Nhiệt” – KHTN 8 39

2.2 Cấu trúc nội dung chương 40

2.3 Xây dựng tiến trình tổ chức dạy học chương “Nhiệt” – KHTN 8 theo mô hình giáo dục STEM nhằm giáo dục phát triển bền vững cho học sinh 40

2.4 Bảng tiêu chí đánh giá tổ chức dạy học chương “Nhiệt” – KHTN 8 theo mô hình giáo dục STEM nhằm giáo dục phát triển bền vững cho học sinh 66

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 80

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 81

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 81

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 81

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 81

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 81

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 81

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 81

3.2.3 Thời gian thực nghiệm sư phạm 82

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 82

3.4 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 82

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 83

3.5.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 83

3.5.2 Phân tích diễn biến của quá trình thực nghiệm sư phạm 84

3.5.3 Kết quả thực nghiệm sư phạm 90

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 93

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Kết quả khảo sát GV về thực trạng lồng ghép GDPTBV vào dạy học 19 Bảng 1.2 Đánh giá của GV về mức độ ưu tiên những khó khăn khi tổ chức dạy học GDPTBV 22 Bảng 1.3 Kết quả khảo sát HS về thực trạng lồng ghép GDPTBV vào dạy học 23 Bảng 1.4 Đánh giá của học sinh về việc đưa những vấn đề thực tiễn của GV vào quá trình dạy học 24 Bảng 1.5 Ý kiến của học sinh về việc GV sử dụng những vấn đề thực tiễn vào dạy học 24 Bảng 1.1 Kết quả khảo sát GV về thực trạng lồng ghép GDPTBV vào dạy học 19 Bảng 1.2 Đánh giá của GV về mức độ ưu tiên những khó khăn khi tổ chức dạy học GDPTBV 22 Bảng 1.3 Kết quả khảo sát HS về thực trạng lồng ghép GDPTBV vào dạy học 23 Bảng 1.4 Đánh giá của học sinh về việc đưa những vấn đề thực tiễn của GV vào quá trình dạy học 24 Bảng 1.5 Ý kiến của học sinh về việc GV sử dụng những vấn đề thực tiễn vào dạy học 24 Bảng 1.6.Kết quả khảo sát GV về thực trạng triển khai giáo dục STEM hiện nay 26 1.7 Phiếu đánh giá kết quả thực hiện nhóm của GV 33 1.8 Bảng tiêu chí đánh giá bản vẽ thiết kế của sản phẩm 34

Bảng 1.9 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm 36

Bảng 1.10 Bảng tiêu chí đánh giá phần tuyên truyền bảo vệ môi trường 37

Bảng 2.1 Yêu cầu cần đạt của chương “Nhiệt”-KHTN 8 39

Bảng 2.2 Tiến trình hoạt động của dự án mô hình hiệu ứng nhà kính 48

Bảng 2.3 Tiến trình hoạt động của dự án lò nướng sử dụng năng lượng 60

Bảng 2.4 Phiếu đánh giá kết quả thực hiện nhóm của GV dự án mô hình hiệu ứng nhà kính 66

Bảng 2.5 Bảng phân công nhiệm vụ dự án mô hình hiệu ứng nhà kính 67

Bảng 2.6 Phiếu đánh giá bản thiết kế mô hình hiệu ứng nhà kính 68

Bảng 2.7 Phiếu đánh giá mô hình hiệu ứng nhà kính 69

Bảng 2.8 Bảng tiêu chí đánh giá phần tuyên truyền bảo vệ môi trường của bài mô hình hiệu ứng nhà kính 72

Bảng 2.9 Phiếu đánh giá kết quả thực hiện nhóm của GV dự án lò nướng sử dụng năng lượng mặt trời 73

Bảng 2.10 Bảng phân công nhiệm vụ dự án lò nướng sử dụng năng lượng mặt trời 74

Bảng 2.11 Phiếu đánh giá bản thiết kế lò nướng sử dụng năng lượng mặt trời 75

Bảng 2.12 Phiếu đánh giá lò nướng sử dụng năng lượng mặt trời 76

Bảng 2.13 Bảng tiêu chí đánh giá phần tuyên truyền bảo vệ môi trường bài sử dụng năng lượng mặt trời 79

Bảng 3.1 Bảng điểm GV đánh giá kết quả thực hiện nhóm 91

Bảng 3.2 Bảng điểm GV đánh giá bản thiết kế mô hình hiệu ứng nhà kính 91

Bảng 3.3 Bảng điểm GV đánh giá mô hình hiệu ứng nhà kính 91

Bảng 3.4 Bảng điểm GV đánh giá phần tuyên truyền bảo vệ môi trường 91

Bảng 3.5 Bảng tổng kết dự án 91

DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Quy trình xây dựng chủ đề STEM 12

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc chương “Nhiệt” – KHTN 8 40

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 3.1 GV hướng dẫn học sinh nghiên cứu kiến thức nền 85

Hình 3.2 Học sinh thảo luận nhóm thực hiện PHT 86

Hình 3.3 Học sinh thảo luận nhóm thiết kế mô hình 87

Hình 3.4 Học sinh trình bày bản thiết kế của nhóm mình 88

Hình 3.5 Học sinh chế tạo sản phẩm 89

Hình 3.6 Học sinh trình bày về sản phẩm của nhóm mình 90

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài:

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thế giới thì đi kèm đó cũng có nhiều thách thức đặt ra với loài người như: tình trạng biến đổi khí hậu, tình hình chính trị bất ổn, bất bình đẳng giới, thất nghiệp, khủng hoảng lương thực và đói nghèo Thúc đẩy PTBV về kinh tế, xã hội và môi trường chính là cách để giải quyết tất cả những vấn đề này Và UNESCO hay cộng đồng quốc

tế nói chung đều tin tưởng một trong những con đường để quốc gia PTBV là thông qua GD

Liên Hiệp Quốc đã công bố 2005 - 2015 là thập kỷ của nền GDPTBV Thông qua GDPTBV sẽ giúp HS hiểu rõ hơn về thế giới mà các em đang sống, giải quyết sự phức tạp và quan hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa các vấn đề đang đe dọa tương lai như nghèo đói, suy thoái môi trường, dân số từ đó làm thay đổi nhận thức, thói quen, hành vi và lối sống cần thiết cho một tương lai bền vững

Báo cáo của Hội đồng GDPTBV năm 1998 “GDPTBV là về việc học tập cần

thiết để duy trì và cải thiện chất lượng cuộc sống của chúng ta và chất lượng cuộc sống của các thế hệ mai sau GDPTBV cho phép mọi người phát triển kiến thức, giá trị và kĩ năng để tham gia vào các quyết định về cách chúng ta làm việc cá nhân và tập thể, cả ở địa phương và toàn cầu, điều đó sẽ cải thiện chất lượng cuộc sống hiện tại mà không làm tổn hại đến hành tinh trong tương lai ”[4] Như vậy việc đưa GDPTBV vào trong hệ thống giáo dục đóng vai trò

hết sức quan trọng trong quá trình PTBV nước ta hiện nay

Bên cạnh đó, mục tiêu của chương trình GD phổ thông môn KHTN (Ban hành kèm thông tư số 32/2018/TT – BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của

Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo) :“Môn khoa học tự nhiên hình thành, phát

triển ở học sinh năng lực khoa học tự nhiên, bao gồm các thành phần: nhận thức khoa học tự nhiên, tìm hiểu tự nhiên, vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học; đồng thời cùng với môn học và hoạt động giáo dục khác góp phần hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung, đặc biệt là tình yêu thiên

nhiên, thế giới quan khoa học, sự tự tin, trung thực, khách quan, thái độ ứng xử với thế giới tự nhiên phù hợp hai với yêu cầu phát triển bền vững để trở thành công dân có trách nhiệm, người lao động có văn hóa, cần cù, sáng tạo đáp ứng nhu cầu phát triển của cá nhân và yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nước trong thời đại toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp mới.”[1]

Để đạt được mục tiêu đó GD cần có điều chỉnh về cả nội dung chương trình dạy học cũng như phương pháp dạy học, điều này được thể hiện rõ rệt ngay

trong chương trình GD phổ thông 2018, cụ thể “Giáo dục khoa học tự nhiên

giúp học sinh dần hình thành và phát triển năng lực khoa học tự nhiên qua quan sát và thực nghiệm, vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ năng để giải quyết các vấn

đề trong cuộc sống; đồng thời cùng với các môn Toán, Vật lí, Hoá học, Sinh học, Công nghệ, Tin học thực hiện giáo dục STEM, một trong những xu hướng giáo dục được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới và được quan tâm thích đáng trong đổi mới giáo dục phổ thông của Việt Nam.”[1]

Đồng thời phương pháp GD STEM là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong việc đổi mới căn bản và toàn diện nền GD Việt Nam Và KHTN là một môn học có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển toàn diện của HS, có vai trò nền tảng trong việc hình thành và phát triển thế giới quan khoa học của

HS, góp phần thúc đẩy GD STEM Thông qua chương trình môn KHTN, HS hình thành và phát triển được thế giới quan khoa học; rèn luyện được sự tự tin, trung thực, khách quan; cảm nhận được vẻ đẹp của thiên nhiên; yêu thiên nhiên,

tự hào về thiên nhiên của quê hương, đất nước; tôn trọng các quy luật của thiên nhiên, trân trọng, giữ gìn và bảo vệ thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu PTBV

Xuất phát từ những lí do trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Tổ chức dạy học chương “Nhiệt” – Khoa học tự nhiên 8 theo mô hình giáo dục STEM nhằm giáo dục phát triển bền vững cho học sinh” với mong muốn

góp một phần nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lí theo hướng đổi mới của nước ta hiện nay

2 Mục tiêu nghiên cứu:

Đề xuất quy trình dạy học STEM hướng GDPTBV và vận dụng được vào chương “Nhiệt” – KHTN 8

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, đề tài cần thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về GDPTBV

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và tiến trình tổ chức dạy học chủ đề STEM

- Điều tra thực trạng lồng ghép GDPTBV vào dạy học KHTN ở trường

THCS

- Điều tra về việc tổ chức dạy học theo mô hình giáo dục STEM ở trường

THCS

- Phân tích mục tiêu, cấu trúc nội dung và thành phần kiến thức HS cần đạt

phần Nhiệt – KHTN 8 làm cơ sở cho việc thiết kế tích hợp nội dung GDPTBV

- Đề xuất và xây dựng tiến trình tổ chức dạy học chương “Nhiệt” – KHTN

8 theo mô hình GD STEM nhằm GDPTBV cho HS

- TNSP để đánh giá tính khả thi và sự phù hợp của quá trình dạy học đã đề

xuất

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Quá trình tổ chức dạy học chương “Nhiệt” – KHTN 8 theo mô hình GD STEM nhằm GDPTBV cho HS

4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Về kiến thức một số bài học trong chương “Nhiệt ” - KHTN 8 bộ Sách Kết nối tri thức với cuộc sống theo mô hình GD STEM nhằm GDPTBV cho

HS

- Không gian: Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THCS Ngô Quyền

trên địa bàn Quảng Nam

- Thời gian thực hiện: Năm học 2023-2024

5 Phương pháp nghiên cứu

5.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục và Đào tạo

về dạy học và đổi mới kiểm tra đánh giá để nâng cao chất lượng dạy học ở

trường THCS

- Nghiên cứu sách, bài báo, tạp chí chuyên ngành, các luận án, luận văn có liên quan đến đề tài

- Nghiên cứu lí luận về tài liệu GD định hướng PTBV

- Nghiên cứu tài liệu về nội dụng tổ chức, tiến trình dạy học chủ đề STEM

- Nghiên cứu các tài liệu về thực trạng môi trường hiện nay nhằm nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài

- Nghiên cứu chương trình, tài liệu dạy học KHTN ở cấp THCS

5.2 Phương pháp điều tra khảo sát

- Điều tra khảo sát thực trạng lồng ghép GDPTBV vào dạy học KHTN cho

HS ở trường THCS

- Điều tra khảo sát về việc tổ chức dạy học theo mô hình giáo dục STEM ở

trường THCS

5.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành TNSP ở trường THCS Ngô Quyền trên địa bàn Quảng Nam để đánh giá hiệu quả của việc tổ chức dạy học theo mô hình GD STEM nhằm GDPTBV cho HS

5.4 Phương pháp nghiên cứu thống kê toán học

Dùng phương pháp thống kê toán học để xử lí và đánh giá kết quả TNSP với sự hỗ trợ của phần mềm thống kê

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM THEO HƯỚNG GIÁO DỤC PHÁT

TRIỂN BỀN VỮNG CHO HỌC SINH

1.1 Giáo dục phát triển bền vững

1.1.1 Khái niệm phát triển bền vững

Có rất nhiều cách hiểu khác nhau về PTBV tùy theo cách tiếp cận, mục đính nghiên cứu sử dụng khác nhau mà khái niệm này được hiểu theo nhiều cách khác nhau

Thuật ngữ Phát triển bền vững (PTNV – Suitainable Development) lần đầu tiên được sử dụng trong bản “Chiến lược bảo tồn thế giới” do IUCN (Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên nhiên) đề xuất năm

1980 Mục tiêu tổng thể của Chiến lược là “đạt được sự PTBV bằng cách bảo vệ

các tài nguyên sinh vật” và thuật ngữ PTBV ở đây được đề cập tới với một nội

dung hẹp, nhấn mạnh tính bền vững của sự phát triển về mặt sinh thái, nhằm kêu

gọi việc bảo tồn các tài nguyên sinh vật Năm 1987, trong báo cáo “Tương lai

chung của chúng ta”, Ủy ban Quốc tế về Môi trường và Phát triển (WCED) của

Liên hợp quốc, “Phát triển bền vững” được định nghĩa là “Sự phát triển đáp ứng

được nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn thương khả năng cho việc đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai” [4]

Quan niệm này chủ yếu nhấn mạnh khía cạnh sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên và đảm bảo môi trường sống cho con người trong quá trình phát triển

Nội hàm về PTBV được tái khẳng định ở Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất

về Môi trường và phát triển tổ chức ở Rio de Janeiro (Brazil) năm 1992 và được bổ sung, hoàn chỉnh tại Hội nghị Thượng đỉnh thế giới về Phát triển

bền vững tổ chức ở Johannesburg (Cộng hoà Nam Phi) năm 2002: “Phát

triển bền vững” là quá trình phát triển có sự kết hợp chặt chẽ, hợp lý và hài hòa giữa 3 mặt của sự phát triển, gồm: phát triển kinh tế (nhất là tăng trưởng

kinh tế), phát triển xã hội (nhất là thực hiện tiến bộ, công bằng xã hội; xoá đói giảm nghèo và giải quyết việc làm) và bảo vệ môi trường (nhất là xử lí, khắc phục ô nhiễm, phục hồi và cải thiện chất lượng môi trường; phòng chống cháy

và chặt phá rừng; khai thác hợp lý và sử dụng tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên).[7]

1.1.2 Mục tiêu của phát triển bền vững

Chương trình nghị sự 2030 với 17 mục tiêu PTBV chính thức được thông qua ngày 25/9/2015 tại Hội nghị thượng đỉnh Liên Hợp Quốc với sự tham dự của 193 nước thành viên Chương trình Nghị sự 2030 có độ bao phủ chính sách phổ quát, rộng lớn, toàn diện, với mục tiêu hoàn tất công việc dang dở của Mục tiêu phát triển Thiên niên kỷ và Chương trình Nghị sự 21 không để ai bị bỏ lại phía sau

Nội dung cụ thể của 17 mu ̣c tiêu phát triển bền vững: [10]

(1) Xóa nghèo - Chấm dứt mọi hình thức nghèo ở mọi nơi

(2) Không còn nạn đói – Xóa đói, bảo đảm an ninh lương thực, cải thiện dinh dưỡng, thúc đẩy nông nghiệp bền vững

(3) Sức khỏe tốt và cuộc sống hạnh phúc - Đảm bảo cuộc sống khỏe mạnh và tăng cường phúc lợi cho tất cả mọi người ở mọi lứa tuổi

(4) Giáo dục Chất lượng - Đảm bảo nền giáo dục có chất lượng, công bằng,toàn diện và thúc đẩy các cơ hội học tập suốt đời cho tất cả mọi người (5) Bình đẳng giới - Đạt được bình đẳng giới và tạo tính chủ động cho tất cả phụ nữ và trẻ em gái

(6) Nước sạch và Vệ sinh - Đảm bảo đầy đủ và quản lý bền vững tài nguyên nước và hệ thống vệ sinh cho tất cả mọi người

(7) Năng lượng sạch và Giá hợp lý - Bảo đảm sự tiếp cận nguồn năng lượng bền vững, đáng tin cậy và có khả năng chi trả cho tất cả mọi người

(8) Tăng trưởng Kinh tế và Việc làm Bền vững – Đảm bảo tăng trưởng kinh tế bền vững, toàn diện, liên tục, tạo việc làm đầy đủ, năng suất và việc làm tốt cho tất cả mọi người

(9) Công nghiệp, Đổi mới và Hạ tầng - Xây dựng cơ sở hạ tầng có khả năng chống chịu cao, thúc đẩy công nghiệp hóa bao trùm và bền vững, tăng cường đổi mới

(10) Giảm bất bình đẳng - Giảm bất bình đẳng trong xã hội

(11) Thành phố và Cộng đồng bền vững – Phát triển đô thị, nông thôn bền vững có khả năng chống chịu; đảm bảo môi trường sống và làm việc an toàn; phân bổ hợp lý dân cư và lao động theo vùng

(12) Tiêu dùng và Sản xuất có Trách nhiệm - Đảm bảo sản xuất và tiêu dùng bền vững

(13) Hành động Bảo vệ Khí hậu - Ứng phó kịp thời, hiệu quả với biến đổi khí hậu và thiên tai

(14) Cuộc sống dưới Nước - Bảo tồn và sử dụng bền vững đại dương, biển và nguồn lợi biển để phát triển bền vững

(15) Cuộc sống trên Mặt đất - Bảo vệ và phát triển rừng bền vững, bảo tồn đa dạng sinh học, phát triển dịch vụ hệ sinh thái, chống sa mạc hóa, ngăn chặn suy thoái và phục hồi tài nguyên đất

(16) Xã hội Hòa bình, Công bằng và Thể chế Vững chắc - Thúc đẩy xã hội hòa bình, dân chủ, công bằng, bình đẳng, văn minh vì sự phát triển bền vững, tạo khả năng tiếp cận công lý cho tất cả mọi người; xây dựng các thể chế hiệu quả,

có trách nhiệm giải trình và có sự tham gia ở các cấp

(17) Quan hệ Đối tác Toàn cầu - Tăng cường phương thức thực hiện và thúc đẩy đối tác toàn cầu vì sự phát triển bền vững

1.1.3 Khái niệm giáo dục phát triển bền vững

Nhìn nhận từ góc độ tổng quát, các nhà khoa học đã đưa ra những điểm chung từ một số quan niệm về GDPTBV:

GDPTBV là “Sự không ngừng tinh lọc kiến thức và kĩ năng để đào tạo

những công dân có hiểu biết, cam kết có những hành động cá nhân và tập thể có trách nhiệm mà điều đó sẽ dẫn đến một xã hội lành mạnh về sinh thái, thịnh vượng và đồng đều về kinh tế vì các thế hệ hiện tại và tương lai” [5]

GDPTBV là “Quá trình học suốt đời để tạo ra những công dân có hiểu

biết, có kĩ năng giải quyết các vấn đề một cách sáng tạo, xóa mù chữ về khoa học và xã hội, cam kết tham gia vào các hoạt động cá nhân và tập thể một cách có trách nhiệm Những hành động này sẽ giúp cho việc đảm bảo có được một tương lai lành mạnh về môi trường, thịnh vượng về kinh tế” [5]

GDPTBV theo cách hiểu của UNESCO: “Giáo dục phát triển bền vững

trao quyền cho người học, giúp người học đưa ra các quyết định phù hợp và có trách nhiệm đối với sự toàn vẹn môi trường, thúc đẩy phát triển kinh tế và tạo dựng một xã hội công bằng cho thế hệ hiện tại và tương lai trong khi tôn trọng

sự đa dạng văn hóa GDPTBV là quá trình học tập suốt đời và là một phần của giáo dục có chất lượng GDPTBV là giáo dục tích hợp và tạo sự chuyển biến, theo đó chú trọng nội dung và kết quả học tập, phương pháp và môi trường học tập GDPT đạt được mục tiêu đặt ra thông qua việc chuyển biến xã hội” [4]

GDPTBV đề cập tới mối quan hệ giữa con người và con người, giữa con người với tự nhiên, trong đó con người được nhìn nhận là nhân tố then chốt Con người là chủ thể tạo ra sự phát triển không bền vững và có thể chủ động thực hiện mong muốn phát triển bền vững GDPTBV cần được khẳng định vị trí quan trọng trong triết lí giáo dục nhằm giúp con người hiểu nhau, biết chia sẻ những lợi ích chung và cùng nhau nêu cao vai trò, trách nhiệm vì sự phát triển bền

vững chung trong hiện tại và tương lai

1.1.4 Mục tiêu của giáo dục phát triển bền vững

* Sự chuyển biến này thể hiện ở các mục tiêu:

- Tăng cường và nâng cao vai trò trung tâm của GD và học tập trong việc thực hiện mục tiêu PTBV

- Xây dựng mạng lưới thúc đẩy các mối liên kết và trao đổi giữa các bên tham gia trong GDPTBV

- Tạo cơ hội môi trường thuận lợi để kiến tạo và thúc đẩy tầm nhìn và bước chuyển tới một sự PTBV thông qua tất cả các phương thức học tập và nhận thức của cộng đồng

- Nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập trong GDPTBV

- Xây dựng chiến lược hoạt động ở tất cả các cấp nhằm mục đích tăng cường năng lực GDPTBV

1.1.5 Các năng lực chủ chốt trong giáo dục phát triển bền vững

Các năng lực chủ chốt cho phát triển bền vững [10]

(1) Năng lực tư duy hệ thống: khả năng nhận định và thấu hiểu các mối quan

hệ; phân tích các hệ thống phức tạp; tư duy cách tích hợp các hệ thống vào những lĩnh vực và quy mô khác nhau; và đối phó với tình trạng bất ổn định

(2) Năng lực dự đoán: khả năng hiểu và dự đoán những kịch bản tương lai đa

dạng – có thể xảy ra, chắc chắn xảy ra và được mong đợi sẽ xảy ra; khả năng tầm nhìn riêng về tương lai; ứng dụng nguyên tắc đề phòng; đánh giá hậu quả các hành động; đương đầu với các rủi ro và thay đổi

(3) Năng lực chuẩn hóa: khả năng hiểu và phản ánh các chuẩn mực và giá trị

làm nền tảng cho hành động của một người; đàm phán các giá trị, nguyên tắc, mục đích, mục tiêu của sự bền vững trong bối cảnh có các mâu thuẫn về lợi ích

và trao đổi qua lại, các kiến thức và mâu thuẫn không rõ ràng

(4) Năng lực chiến lược: khả năng cùng phát triển và triển khai các hành động

sáng tạo nhằm thúc đẩy phát triển bền vững ở địa phương

(5) Năng lực hợp tác: khả năng học hỏi từ người khác; hiểu và tôn trọng nhu

cầu, quan điểm và hành động của người khác (lối lãnh đạo thấu hiểu); giải quyết các mâu thuẫn trong nhóm; tạo điều kiện giải quyết vấn đề trên tinh thần hợp tác

và tham gia

(6) Năng lực tư duy phản biện: Khả năng đặt câu hỏi về các chuẩn mực, thực

hành và ý kiến; phản ánh giá trị, quan điểm và hành động của bản thân; thể hiện quan điểm về phát triển bền vững

(7) Năng lực tự ý thức: khả năng phản ánh vai trò của bản thân trong cộng

đồng và xã hội toàn cầu; tiếp tục đánh giá và cổ vũ cho hành động của bản thân; giải quyết cảm xúc và mong muốn của bản thân

(8) Năng lực giải quyết vấn đề tích hợp: Khả năng chung có thể áp dụng các

khung giải quyết vấn đề khác nhau để tăng tính phức tạp của vấn đề về bền vững

và nhằm đưa ra các phương án giải quyết khả thi, toàn diện và công bằng giúp thúc đẩy sự phát triển bền vững và lồng ghép được các năng lực đã kể trên

1.2 Giáo dục STEM

1.2.1 Khái niệm về giáo dục STEM

STEM là thuật ngữ tiếng Anh được viết tắt từ bốn chữ: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật), Maths (Toán học)

Quan niệm về GD STEM – Y.-S Hsu and S.-C Fang 2019 Các tác giả đổi tên việc dạy học toán, khoa học công nghệ và kĩ thuật thành GD STEM như

là một cách đề cập đến việc đổi mới lí luận và phương pháp sư phạm cho các lĩnh vực này, nhưng họ bỏ qua lịch sử của việc dạy học các môn học Thực tế trước đó từ rất lâu và độc lập với GD STEM, nhiều nhà lí luận môn học như Mc Dermortt (1990) đã chỉ ra cần dạy học khoa học trong mối tương quan tổng thể, tích hợp kiến thức kĩ năng với các môn học khác

Một quan điểm nữa đó là GD STEM được dùng để thể hiện sự tiếp cận tích hợp 4 lĩnh vực thành 1 (Zollman, 2012) thay cho việc tiếp cận riêng lẻ Mục đích của việc này nhằm phát triển khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn (Sanders, 2009) và ngược lại việc tích hợp này cũng giúp hiểu sự liên kết vốn đã tồn tại giữa bốn lĩnh vực (Tsupros, 2009)

Một quan điểm khác về STEM đó là chúng ta coi STEM như một siêu lĩnh vực được tạo ra từ sự tích hợp của 4 lĩnh vực, theo tinh thần siêu lĩnh vực này nhiều hơn so với tổng cơ học của từng lĩnh vực (Zollman, 2012) GD STEM cũng qua đó thúc đẩy và nâng cao chất lượng của từng lĩnh vực

Tóm lại GD STEM là mô hình GD theo cách tiếp cận liên môn Thay vì học từng môn tách biệt, rời rạc, STEM tích hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực khác nhau, kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, rèn luyện tư duy đa chiều, giúp học sinh tìm hiểu tường tận nguồn gốc của vấn đề bằng cảm nhận tai nghe, mắt thấy, tay làm GD theo mô hình STEM không đồng nghĩa với việc đào tạo HS trở thành những nhà toán học hay kĩ sư mà là phát triển các kĩ năng cần có cho HS

để HS có thể làm việc và phát triển trong thế giới công nghiệp hiện đại ngày nay

1.2.2 Quy trình xây dựng chủ đề STEM

Sơ đồ 1.1 Quy trình xây dựng chủ đề STEM

Tổ chức dạy học

Đánh giá và chỉnh sửa

* Quy trình xây dựng chủ đề STEM có thể chia làm 2 giai đoạn chính:

- Giai đoạn chuẩn bị

- Lên kế hoạch và triển khai

Bước 1: Tìm ý tưởng

- GV nên rà soát các môn thông qua chương trình hiện có để tìm ra chủ đề gắn với thực tế, có tính phổ biến, gắn liền với hoàn cảnh của địa phương, bối cảnh thực tiễn của HS

- Ví dụ: HS ở miền biển sẽ được giải quyết vấn đề ở miền biển, ngược lại miền núi sẽ được giải quyết vấn đề ở miền núi

Bước 2: Phân tích nội dung

- Trả lời câu hỏi: Nghiên cứu khoa học và thiết kế chế tạo được thể hiện trong chủ đề bài học như thế nào?

- Chỉ ra các nội dung S,T,E và M trong chủ đề (định vị được bài học/ chủ

đề STEM)

Bước 3: Soạn kế hoạch bài dạy

- Xác định được mục tiêu (phát triển năng lực) và những vấn đề cần giải quyết

- Xác định được công cụ đánh giá mục tiêu và tiêu chí đánh giá được sản phẩm, đánh giá được giải pháp vấn đề

- Lựa chọn ý tưởng dạy học, các phương pháp, kĩ thuật dạy học tích hợp hay mô hình hướng dẫn dạy học

- Đánh giá chủ đề cần có các khía cạnh sau:

+ Tính phù hợp thực tế dạy học với thời lượng dự kiến

+ Mức độ đạt được mục tiêu của HS, thông qua kết quả đánh giá các hoạt động học tập

+ Sự hứng thú của HS với chủ đề, thông qua quan sát và phỏng vấn HS + Mức độ khả thi với điều kiện cơ sở vật chất

1.2.3 Dạy học dự án

Dạy học dự án là một phương pháp GD mà trong đó HS được giao nhiệm

vụ hoàn thành một dự án cụ thể trong quá trình học tập Thay vì chỉ tập trung vào việc truyền đạt kiến thức thông qua bài giảng truyền thống, dạy học dự án đặt trọng điểm vào việc áp dụng kiến thức và kĩ năng vào thực tiễn thông qua việc thực hiện một dự án

Một trong những ưu điểm lớn của dạy học dự án là khuyến khích HS học hỏi thông qua trải nghiệm thực tế Thay vì chỉ nhận thông tin từ sách giáo khoa,

HS sẽ được tham gia vào quá trình nghiên cứu, phân tích và tạo ra sản phẩm hoặc giải pháp có ý nghĩa thực tiễn Điều này giúp HS hiểu sâu hơn về vấn đề và

áp dụng kiến thức vào các tình huống thực tế

Dạy học dự án cũng đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng từ phía GV GV cần phải thiết kế các dự án phù hợp với mức độ hiểu biết và khả năng của HS, đồng thời cung cấp hướng dẫn và hỗ trợ thích hợp trong quá trình thực hiện dự án Đồng thời, việc đánh giá kết quả của dự án cũng cần được thực hiện một cách công bằng và minh bạch, đảm bảo rằng mọi nỗ lực và thành tựu của HS được công nhận và đánh giá đúng mức

Tóm lại, dạy học dự án là một phương pháp giáo dục mang lại nhiều lợi ích cho HS, từ việc khám phá và học hỏi thông qua trải nghiệm đến việc phát triển kỹ năng quan trọng Tuy nhiên, để thành công, nó cần sự chuẩn bị kỹ lưỡng

và hỗ trợ từ phía GV cũng như sự cam kết và nỗ lực của HS

1.2.4 Tình hình phát triển giáo dục STEM ở nước ta

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

4, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phối hợp với Hội đồng Anh triển khai chương trình thí điểm giáo dục STEM cho một số trường trung học tại một số tỉnh, thành phố Cũng trong năm học 2017-2018, giáo dục STEM đã được BGDĐT đưa vào các văn bản hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ GD trung học và đến nay tiếp tục chỉ đạo các địa phương trên toàn quốc tích hợp STEM trong quá trình thực hiện chương trình giáo dục phổ thông hiện hành ở những môn có liên quan Bên cạnh

đó, giáo dục STEM đã được đưa vào nhiệm vụ năm học của nhiều Sở Giáo dục

và Đào tạo trên cả nước

Trước đó, BGDĐT đã triển khai các phong trào, các cuộc thi trong nhà trường phổ thông theo hướng này, điển hình như: cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học; vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết tình huống thực tiễn; sáng kiến GD STEM – SchoolLAB dành cho HS trung học… Từ những chương trình thí điểm, những phong trào, cuộc thi này bước đầu đã có những tác động tích cực, lan tỏa, làm chuyển biến trong dạy và học tại các trường phổ thông trên cả nước Trên cơ sở đó, HS được thực hành, trải nghiệm nhiều hơn, học tập gắn với cuộc sống thực hơn Tuy nhiên, các phong trào vẫn dừng lại ở hình thức các cuộc thi, thao giảng mà chưa trở thành hoạt động thường xuyên, phổ biến và tự nguyện của GV phổ thông

Thực tế triển khai cho thấy, GD STEM được tổ chức trong các trường phổ thông ở Việt Nam thường tập trung qua các hình thức: dạy học tích hợp theo định hướng GD STEM; sinh hoạt câu lạc bộ STEM; các cuộc thi, các hoạt động trải nghiệm sáng tạo; phối hợp tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các tổ chức tư nhân; các sự kiện STEM, ngày hội STEM Qua đó đã đạt được những kết quả bước đầu, tạo tiền đề thuận lợi cho bước triển khai tiếp theo mang tính đại trà và hiệu quả Tuy nhiên, trong quá trình triển khai GD STEM vẫn còn nhiều khó khăn như: kinh phí dành cho hoạt động GD STEM còn ít hoặc không

có Tổ chức hoạt động STEM cần nhiều thời gian chuẩn bị, đầu tư về cả vật chất

và trí tuệ; trang thiết bị kĩ thuật, đồ dùng còn thiếu, không đáp ứng yêu cầu hoạt động trải nghiệm về STEM

1.2.5 Lợi ích của giáo dục STEM

Phát triển kĩ năng cần thiết cho tương lai: chủ đề STEM giúp HS phát

triển và định hướng các kĩ năng quan trọng như tư duy logic, tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề, làm việc nhóm, giao tiếp và kĩ năng công nghệ Đây là những

kĩ năng quan trọng trong nền kinh tế hiện đại và chuẩn bị cho HS cho các nghề nghiệp trong tương lai

Khám phá thế giới xung quanh: phòng học STEM khuyến khích HS tìm

hiểu và khám phá thế giới xung quanh một cách tích cực Trẻ có cơ hội nghiên cứu, thử nghiệm và giải quyết các vấn đề thực tế, từ việc tạo ra các mô hình và thiết bị đến việc tìm hiểu về tự nhiên và xã hội

Kết nối kiến thức và thực tiễn: STEM giúp HS hiểu rõ hơn về cách các

môn học liên kết với nhau và ứng dụng vào thực tế Việc học STEM được GV

áp dụng trong bài học không chỉ tập trung vào việc ghi nhớ thông tin mà còn tạo

ra sự kết hợp giữa lí thuyết và thực hành, từ đó giúp HS áp dụng kiến thức vào các tình huống thực tế

Tạo ra những người sáng tạo và nhà phát minh: STEM khuyến khích sự

sáng tạo và khám phá, giúp HS trở thành những người tìm ra giải pháp mới cho các vấn đề phức tạp Qua việc thực hiện các dự án và hoạt động thực tế, HS có thể phát triển khả năng tư duy sáng tạo và trở thành những nhà phát minh trong tương lai

Thúc đẩy sự công bằng và đa dạng: bản chất của STEM đem lại nhiều lợi

ích và cơ hội học tập/phát triển cho tất cả HS mà không phân biệt giới tính, tôn giáo, dân tộc hay nền văn hóa Nó khuyến khích sự tham gia của các nhóm thiểu

số và tạo điều kiện cho việc khám phá và phát triển tài năng ở mọi người

1.3 Vai trò của dạy học STEM trong môn KHTN theo hướng giáo dục phát triển bền vững của học sinh

Áp dụng GD STEM trong dạy học KHTN là nhằm trang bị cho HS những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó phát triển cho HS năng lực phát triển và giải quyết vấ n đề cùng với những năng lực khác tương ứng, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế - xã hội, đưa ra lợi ích của việc áp dụng những hoạt động STEM trong dạy học một số chủ đề thuộc môn KHTN ở trường THCS và thiết kế hoạt động STEM nhằm kích thích

sự sáng tạo, rèn luyện tư duy và phát triển năng lực cho HS Vai trò của giảng dạy STEM trong KHTN nói chung và vật lí nói riêng đối với việc GD HS PTBV

là rất quan trọng vì nó trang bị cho HS kiến thức, kĩ năng và tư duy cần thiết để hiểu và giải quyết những thách thức phức tạp về tính bền vững Đây là cách GD góp phần giáo dục học sinh PTBV:

Hiểu biết về năng lượng: Giúp HS hiểu biết sâu sắc về năng lượng, bao

gồm các dạng, sự biến đổi và nguyên lí bảo toàn năng lượng Bằng cách tìm hiểu

về các chủ đề như nhiệt động lực học, điện từ và cơ học, HS sẽ hiểu rõ hơn về các nguyên tắc cơ bản làm cơ sở cho việc sản xuất, tiêu thụ và hiệu quả năng lượng Kiến thức này rất cần thiết để phát triển các giải pháp năng lượng bền vững và thúc đẩy các hoạt động bảo tồn năng lượng

Công nghệ năng lượng tái tạo: Giới thiệu cho HS các công nghệ năng

lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thủy điện và sinh khối

HS tìm hiểu về các nguyên lí vật lí đằng sau những công nghệ này, bao gồm hiệu ứng quang điện, cơ học tuabin và động lực học chất lỏng Hiểu biết về các nguồn năng lượng tái tạo giúp HS khám phá các giải pháp năng lượng thay thế

và ủng hộ việc áp dụng các phương pháp sử dụng năng lượng bền vững

Khoa học Khí hậu: Cung cấp nền tảng để hiểu biết về khoa học về biến

đổi khí hậu, bao gồm hiệu ứng nhà kính, lực bức xạ và mô hình khí hậu HS tìm hiểu các hoạt động của con người, chẳng hạn như đốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng, góp phần vào sự nóng lên toàn cầu và suy thoái môi trường như thế

nào Bằng cách nghiên cứu khoa học khí hậu, HS trở thành những công dân có hiểu biết, có khả năng đánh giá các chính sách liên quan đến khí hậu và thực hiện hành động để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu

Vật lí Môi trường: Khám phá sự tương tác giữa các quá trình vật lí và môi

trường, bao gồm các chủ đề như ô nhiễm không khí, chất lượng nước và quản lí chất thải HS tìm hiểu về các nguyên tắc vật lí chi phối các hiện tượng môi trường và vai trò của các hoạt động của con người trong việc hình thành các kết quả về môi trường Bằng cách nghiên cứu vật lí môi trường, HS có được cái nhìn sâu sắc về mối liên hệ giữa các hệ thống tự nhiên và xã hội loài người, nuôi dưỡng ý thức trách nhiệm về môi trường

Công nghệ và Đổi mới: Thúc đẩy hiểu biết về công nghệ và các kĩ năng

đổi mới cần thiết để phát triển các giải pháp bền vững cho các thách thức môi trường HS học cách áp dụng các nguyên tắc vật lí để thiết kế và tối ưu hóa các công nghệ thúc đẩy tính bền vững, chẳng hạn như các thiết bị tiết kiệm năng lượng, xe điện và công trình xanh Bằng cách tham gia vào các thí nghiệm thực hành và các dự án thiết kế kĩ thuật, HS sẽ phát triển các kĩ năng giải quyết vấn

đề và khả năng sáng tạo cần thiết để giải quyết các vấn đề bền vững phức tạp

Tư duy phê phán và phân tích hệ thống: Thúc đẩy tư duy phê phán và kĩ

năng phân tích hệ thống, những kĩ năng cần thiết để hiểu được sự tương tác phức tạp giữa các hệ thống vật lí, sinh học và xã hội HS học cách phân tích dữ liệu, đưa ra kết luận dựa trên bằng chứng và đánh giá tác động môi trường từ các hoạt động của con người Bằng cách áp dụng các phương pháp tư duy hệ thống,

HS có được cái nhìn sâu sắc về sự phụ thuộc lẫn nhau của các hệ sinh thái và xã hội loài người, cho phép họ phát triển các giải pháp tổng thể cho những thách thức về tính bền vững

Cân nhắc về đạo đức: Khuyến khích HS xem xét ý nghĩa đạo đức của sự

phát triển khoa học và công nghệ đối với xã hội và môi trường HS khám phá các câu hỏi về sự công bằng, công bằng và đạo đức môi trường trong bối cảnh bền vững Bằng cách tham gia vào các cuộc thảo luận về việc ra quyết định có

đạo đức và quản lí có trách nhiệm, HS sẽ phát triển ý thức trách nhiệm đạo đức đối với các thế hệ tương lai và hành tinh

Tóm lại, dạy học STEM trong môn KHTN đóng một vai trò quan trọng

trong việc GD HS PTBV bằng cách cung cấp cho các em kiến thức, kĩ năng và giá trị cần thiết để giải quyết các thách thức môi trường và thúc đẩy một tương lai bền vững và công bằng hơn Thông qua giáo dục, HS phát triển sự hiểu biết sâu sắc về năng lượng, khoa học khí hậu, vật lí môi trường, công nghệ, tư duy phản biện và đạo đức, giúp các em trở thành những công dân có hiểu biết và là tác nhân tạo ra sự thay đổi tích cực trong cộng đồng của các em và hơn thế nữa

1.4 Khảo sát thực trạng lồng ghép giáo dục phát triển bền vững vào dạy học KHTN cho học sinh ở trường THCS

1.4.1 Mô tả quá trình khảo sát, điều tra

- Tìm hiểu về thực trạng lồng ghép GDPTBV vào dạy học trong môn KHTN cho HS ở trường THCS hiện nay

- Nhận thức của GV về GDPTBV, những thuận lợi và khó khăn mà GV gặp phải trong quá trình dạy học lồng ghép GDPTBV

- Khảo sát GV, khảo sát HS thông qua phần mềm google form

1.4.2 Kết quả khảo sát, điều tra

* Khảo sát giáo viên

Bảng 1.1 Kết quả khảo sát GV về thực trạng lồng ghép GDPTBV vào dạy học

Nội dung câu hỏi Số GV

được hỏi

Kết quả khảo sát Nội dung câu trả lời

Số GV trả lời

Tỷ lệ

%

Câu 1 Thầy cô được

biết đến các nội dung

21 Buổi tập huấn, hội

thảo

10 47,6%

GDPTBV qua đâu? Tự tìm hiểu

(internet, báo, đài…)

cho HS trong điều

kiện nước ta hiện nay

là

211 Trả lời đúng (Tích

hợp giáo dục phát triển bền vững vào những môn học có nội dung liên quan)

13 61,9%

Câu 9 Thái độ của

Câu 10 Ý kiến của

thầy cô trong việc

lồng ghép GDPTBV

vào trong dạy học:

21 Tăng thời lượng

chương trình để thuận lợi lồng ghép GDPTBV vào các môn học phù hợp

9 42,9%

Giảm lượng kiến thức, giữ nguyên thời gian để dễ dàng lồng ghép GDPTBV vào các môn học có nội dung phù hợp

6 28,6%

Đưa GDPTBV thành môn học riêng

0 0%

7 33,3%

13 61,9%

1 4,8%

2 Khó khăn để xác định được

phương pháp dạy học phù

hợp

0 0%

1 4,8%

5 23,8%

12 57,1%

3 14,3%

3 Thời gian trên lớp không

đủ

0 0%

1 4,8%

6 28,5%

2 8,6%

12 57,1%

0 0%

9 42,8%

6 28,6%

6 28,6%

0%

8 38%

6 28,6%

6 28,6%

1 4,8%

* Khảo sát học sinh

Bảng 1.3 Kết quả khảo sát HS về thực trạng lồng ghép GDPTBV vào dạy học

Nội dung câu hỏi Số HS

được hỏi

Kết quả khảo sát Nội dung câu trả lời

Số HS trả lời

được thầy cô đưa vào

trong khâu nào của

quá trình dạy học?

55 Xem bảng 1.4 Đánh giá của học sinh

về việc đưa những vấn đề thực tiễn của

GV vào quá trình dạy học

Câu 3 Em hãy cho

biết ý kiến của mình

về việc thầy cô đưa

Bảng 1.4 Đánh giá của học sinh về việc đưa những vấn đề thực tiễn của GV vào quá trình dạy học

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

1 Là ví dụ để dẫn dắt vào kiến thức

mới

37 67%

11 20%

7 12,7%

2 Là ví dụ để khai thác và hình

thành kiến thức mới

10 18,8%

15 27,2%

30 54,5%

3 Là ví dụ để minh họa cho kiến

thức vừa học

17 30,9%

36 65,4%

2 3,6%

4 Củng cố kiến thức vừa học 25

45,4%

29 52,7%

1 1,8%

10,9%

14 25,4%

35 63,6%

Bảng 1.5 Ý kiến của học sinh về việc GV sử dụng những vấn đề thực tiễn vào dạy học

đồng ý

1 Làm cho kiến thức cần học gần

gũi với thực tế, dễ hiểu hơn

43 78,2%

9 16,3%

3 5,4%

2 Giải thích được nhiều vấn đề thực

tế

23 41,8%

17 30,9%

15 27,2%

3 Bài học hấp dẫn, lôi cuốn, hào

hứng

35 63,6%

14 24,5%

6 10,9%

4 Tạo bầu không khí học tập thoải

mái

41 74,5%

10 18,8%

4 7,2

sở vật chất đa số không được đáp ứng

Nhìn chung cũng có một số GV tổ chức lồng ghép GDPTBV vào dạy học

và đạt một số thành quả đáng kể thông qua việc hứng thú học tập của HS lên đến 66,7%

* Từ các số liệu ở trên khi điều tra 55 học sinh thông qua google form cho thấy:

Từ số liệu trong bảng 1.3 cho thấy: Phần đông HS cho rằng việc đưa các vấn đề thực tiễn vào trong giờ học trên lớp là cần thiết trong đó 27.2% HS đánh

giá rất cần thiết, 41,8% HS đánh giá cần thiết khi đưa các vấn đề thực tiễn vào trong giờ học

Đa số HS có thái độ tích cực với việc GV đưa GDPTBV vào trong dạy học, 78.2% HS cho rằng điều này làm cho kiến thức cần học gần gũi với thực tế,

dễ hiểu hơn; 74,5% HS cho biết tâm lý bước vào giờ học thoải mái, không bị ức chế mệt mỏi, 63,6% HS nhận xét bài học trở lên lôi cuốn, hào hứng và 41,8%

HS đồng ý nhờ dạy học GDPTBV mà các em đã giải thích được nhiều vấn đề thực tế

1.5 Khảo sát thực trạng về việc tổ chức dạy học theo mô hình giáo dục STEM ở trường THCS

1.5.1 Mô tả quá trình khảo sát, điều tra

- Tìm hiểu về thực trạng tổ chức dạy học theo mô hình giáo dục STEM hiện nay

- Nhận thức của GV về tổ chức dạy học theo mô hình GD STEM, những thuận lợi và khó khăn mà GV gặp phải trong quá trình tổ chức dạy học theo

mô hình GD STEM

- Khảo sát GV thông qua phần mềm google form

1.5.2 Kết quả khảo sát điều tra

Bảng 1.6.Kết quả khảo sát GV về thực trạng triển khai giáo dục STEM hiện nay

Câu 1 Thầy cô hãy cho

biết tầm quan trọng của

giáo dục STEM

Rất quan trọng

Quan trọng Bình

thường

Không quan trọng

13 61,9%

8 38,1%

0 0%

0 0%

Câu 2 Thầy cô có thường

xuyên tổ chức dạy học

theo mô hình giáo dục

STEM cho HS không?

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Hiếm khi Chưa bao

giờ

2 9,5%

15 71,4%

3 14,3%

1 4,8% Câu 3 Thầy cô gặp phải

những khó khăn nào trong

việc tổ chức dạy học theo

mô hình giáo dục STEM

trong nhà trường?

Khó xây dựng nội dung chủ

đề STEM

Cần nhiều thời gian, công sức

và kinh phí

Cơ sở vật chất không đáp ứng yêu cầu

HS không hợp tác

9 42,9%

19 90,5%

11 52,4%

4 19% Câu 4 Mức độ khó khăn

khi thiết kế chủ đề STEM

Rất khó khăn

Khó khăn Bình

thường

Đơn giản

2 14,3%

17 81%

1 4,8%

0 0% Câu 5 Điều kiện vật chất

8 38,1%

10 47,6%

3 14,3% Câu 6 Thái độ của HS

trong quá trình học tập

theo mô hình giáo dục

STEM

Tất cả HS đều nhiệt tình hào hứng

Đa số HS nhiệt tình hào hứng

Một số HS nhiệt tình hào hứng

Không có

HS nào nhiệt tình hào hứng

7 33,3%

13 61,9%

1 4,8%

0 0%

1.5.3 Nhận xét và đánh giá thực trạng

Từ số liệu trong bảng 1.6 cho thấy: Phần đông GV cho rằng việc GD STEM là quan trọng trong đó 61,9% GV đánh giá rất quan trọng, 38,1% GV đánh giá quan trọng khi dạy học bằng hình thức GD STEM GV đã thấy được tầm quan trọng của GD STEM, mặc dù đã có những nỗ lực đáng kể nhằm thúc đẩy GD STEM nhưng vẫn còn những thách thức, bao gồm nhu cầu đầu tư thêm vào cơ sở hạ tầng và thời gian, bên cạnh đó GV cũng cần phải rèn luyện, trang

bị các kiến thức về GD STEM

Bằng chứng là có đến 90,5% GV gặp khó khăn trong khâu tổ chức cụ thể

là thời gian, kinh phí và công sức phải bỏ ra Điều kiện vật chất nhà trường là khác nhau khi sử dụng để tổ chức dạy học theo mô hình GD STEM nhưng đa số

là ở mức tạm ổn 47,6% Bên cạnh đó thì đa số GV cũng tổ chức dạy học STEM

ở mức độ là thỉnh thoảng và cũng mang lại một số thành quả đáng kể thông qua việc học tập nhiệt tình của HS

1.6 Quy trình tổ chức dạy học theo mô hình giáo dục STEM theo hướng giáo dục phát triển bền vững cho học sinh

1.6.1 Nguyên tắc xây dựng quy trình

Xây dựng quy trình tổ chức giảng dạy theo mô hình GD STEM hướng tới GDPTBV bao gồm việc tích hợp các nguyên tắc thúc đẩy học tập liên môn, ứng dụng vào thực tế và chú trọng tính bền vững Dưới đây là những nguyên tắc chính cần xem xét:

1 Tích hợp liên ngành: Đảm bảo rằng các môn STEM được tích hợp liền mạch

để cung cấp sự hiểu biết toàn diện về các vấn đề bền vững Khuyến khích sự hợp tác giữa các GV để phát triển các chương trình giảng dạy liên ngành nhằm giải quyết các thách thức về tính bền vững từ nhiều góc độ

2 Bối cảnh thực tế: Trải nghiệm học tập cơ bản trong bối cảnh thế giới thực để

chứng minh sự liên quan của các khái niệm STEM với tính bền vững Kết hợp

các nghiên cứu trường hợp, mô phỏng và hoạt động thực hành phản ánh mức độ phức tạp và cấp bách của các vấn đề môi trường

3 Học tập thông qua phương pháp giải quyết vấn đề: Thúc đẩy các phương

pháp học tập giải quyết vấn đề giúp HS đặt câu hỏi, điều tra vấn đề và phát triển các giải pháp liên quan đến tính bền vững Tạo cơ hội để thực hành khám phá, thử nghiệm và phân tích dữ liệu Khuyến khích HS tư duy phản biện, hợp tác với bạn bè và truyền đạt những phát hiện của mình một cách hiệu quả

4 Tư duy hệ thống: Thúc đẩy kĩ năng tư duy hệ thống bằng cách nêu bật mối

liên kết giữa các hệ thống môi trường, xã hội và kinh tế Giúp HS hiểu được các mối quan hệ phức tạp và các vòng phản hồi hình thành các vấn đề về tính bền vững

5 Học tập qua dự án: Nhấn mạnh trải nghiệm học tập dựa trên dự án nhằm thu

hút HS thiết kế và thực hiện các giải pháp cho những thách thức bền vững trong thế giới thực Khuyến khích HS xác định vấn đề, đặt mục tiêu và hợp tác làm việc để phát triển các giải pháp sáng tạo

6 Học tập qua trải nghiệm: Kết hợp các cơ hội học tập qua trải nghiệm như các

chuyến đi thực tế, trải nghiệm GD ngoài trời và các dự án thực hành giúp HS kết nối sâu sắc hơn với thế giới tự nhiên và thúc đẩy quản lí môi trường

7 Những cân nhắc về đạo đức: Kết hợp các cuộc thảo luận về những cân nhắc

về đạo đức và ý nghĩa công bằng xã hội của các vấn đề bền vững vào chương trình giảng dạy Khuyến khích HS xem xét các khía cạnh đạo đức trong các quyết định và hành động của mình, bao gồm việc phân bổ công bằng các nguồn tài nguyên, công bằng môi trường và quyền của các thế hệ tương lai

8 Đánh giá cho việc học: Phát triển các chiến lược đánh giá phù hợp với mục

tiêu PTBV của GD STEM Đánh giá sự hiểu biết của HS về các khái niệm STEM, kĩ năng giải quyết vấn đề và khả năng áp dụng kiến thức vào các tình huống thực tế Sử dụng nhiều phương pháp đánh giá khác nhau, bao gồm các nhiệm vụ thực hiện, bài thuyết trình

9 Hợp tác và phát triển chuyên môn: Cung cấp các cơ hội phát triển chuyên

môn liên tục cho các nhà GD để hiểu sâu hơn về GD STEM và các nguyên tắc bền vững Thúc đẩy sự hợp tác giữa GV để chia sẻ các phương pháp thực hành

và chiến lược tốt nhất nhằm tích hợp tính bền vững vào chương trình giảng dạy

Bằng cách áp dụng những nguyên tắc này có thể tạo ra một môi trường học tập năng động và hỗ trợ, trang bị cho HS những kiến thức, kĩ năng và giá trị cần thiết để giải quyết những thách thức về tính bền vững và tạo ra một thế giới công bằng và bền vững hơn

1.6.2 Quy trình tổ chức dạy học theo mô hình giáo dục STEM theo hướng giáo dục phát triển bền vững cho học sinh

Bước 1: Lựa chọn chủ đề

GV nên rà soát các môn thông qua chương trình hiện có để tìm ra chủ đề gắn với thực tế Bắt đầu bằng cách xác định các khái niệm bền vững chính có liên quan đến chương trình giảng dạy và cấp lớp Ví dụ các chủ đề như biến đổi khí hậu, năng lượng tái tạo, bảo tồn tài nguyên, quản lí chất thải, đa dạng sinh học và quản lí môi trường

Bước 2: Tích hợp các nguyên tắc STEM

Vạch ra cách mỗi nguyên tắc STEM có thể góp phần hiểu biết và giải quyết các thách thức về tính bền vững Ví dụ:

Khoa học: Khám phá các hệ sinh thái, khoa học môi trường và phương pháp

khoa học thông qua nghiên cứu hệ sinh thái địa phương, các kiểu khí hậu hoặc giám sát ô nhiễm

Công nghệ: Nghiên cứu các công nghệ như tấm pin mặt trời, tua bin gió, hệ

thống lọc nước hoặc thực hành nông nghiệp bền vững Khuyến khích HS thiết

kế và tạo nguyên mẫu các giải pháp cho các vấn đề môi trường bằng công nghệ

Kĩ thuật: Thu hút HS tham gia vào các thử thách thiết kế kĩ thuật liên quan đến

tính bền vững, chẳng hạn như thiết kế các tòa nhà tiết kiệm năng lượng, tạo ra hệ