Luận văn thạc sĩ Giáo dục học: Thiết kế và tổ chức một số chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp 1 góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Chú trọng vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học vào giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống; Tích hợp cao ở lớp dưới và phân hóa dần ở lớp trên; Thông qua các phương pháp, hình thứ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG

BÙI THỊ CHI

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM

TRONG DẠY HỌC MÔN TOÁN LỚP 1

GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HẢI PHÒNG - 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG

BÙI THỊ CHI

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM

TRONG DẠY HỌC MÔN TOÁN LỚP 1

GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố ở bất kì công trình nào khác Các thông tin trích dẫn trong luận văn có nguồn gốc rõ

ràng, được trích dẫn đúng quy định Luận văn “ Thiết kế và tổ chức một số chủ

đề STEM trong dạy học môn toán lớp 1 góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh” được trình bày là do tác giả nghiên cứu và thực

hiện

Hải Phòng, ngày tháng năm 2023

Tác giả

Bùi Thị Chi

LỜI CẢM ƠN

Để thực hiện thành công đề tài này, tôi xin bày tỏ sự kính trọng và lòng

biết ơn sâu sắc đến TS Hoàng Mai Lê - người thầy đã luôn tận tình hướng

dẫn, chỉ bảo, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trường Đại học Hải Phòng, và các quý thầy cô trong Ban giám hiệu, Phòng Quản lý sau Đại học Trường Đại học Hải Phòng; Ban giám hiệu, tập thể giáo viên và học sinh trường Tiểu học Hợp Thành, Thủy Nguyên, Hải Phòng; cùng gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu

và hoàn thiện luận văn

Do điều kiện về thời gian cũng như năng lực bản thân còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô và các bạn để luận văn hoàn thiện hơn

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Hải Phòng, ngày tháng năm 2023

Tác giả

Bùi Thị Chi

MỤC LỤC Trang

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: 8

CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 8

1.1 Cơ sở lí luận 8

1.1.1 Một số vấn đề về phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Toán ở Tiểu học 8

1.1.2 Một số vấn đề cơ bản về giáo dục STEM ở Tiểu học 11

1.1.3 Một số vấn đề chung về môn Toán lớp 1 trong chương trình Giáo dục phổ thông 2018 19

1.2 Cơ sở thực tiễn 22

1.2.1 Nội dung chương trình môn Toán lớp 1 22

1.2.2 Khảo sát thực trạng tổ chức dạy chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp 1 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS 25

Tiểu kết chương 1 37

CHƯƠNG 2: 38

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC MÔN TOÁN LỚP 1 GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 38

2.1 Nguyên tắc thiết kế, tổ chức bài học/ chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp 1 góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 38

2.1.1 Dạy học chủ đề STEM phải bám sát mục tiêu, nội dung chương trình chương trình giáo dục Phổ thông 2018 và môn Toán lớp 1 38

2.1.2 Dạy học chủ đề STEM phải đảm bảo phát huy tính tích cực, sáng tạo trong hoạt động nhóm của học sinh 39

2.1.3 Thiết kế, tổ chức các bài học/ chủ đề STEM phải bám sát hướng dẫn xây dựng kế hoạc bài dạy theo công văn 2345 – Bộ GDĐT 39

2.1.4 Dạy học chủ đề STEM phải chú ý đến đặc điểm tâm lí và trình độ nhận thức của HS 41

2.2 Thiết kế, tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp 1 phát triển năng lực GQVĐ cho HS 42

2.2.1 Quy trình thiết kế, tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp

1 42

2.2.2 Thiết kế và tổ chức dạy học một số chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp 1 phát triển năng lực GQVĐ cho HS 55

CHƯƠNG 3: 96

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 96

3.1 Mục đích thực nghiệm 96

3.2 Nội dung thực nghiệm 96

3.3 Đối tượng thực nghiệm 96

3.4 Tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm 96

3.5 Tổ chức thực nghiệm 98

3.6 Phân tích kết quả thực nghiệm 99

3.6.1 Kết quả giáo dục 99

3.6.2 Về mức độ sáng tạo 102

3.6.3 Về mặt hứng thú học tập của học sinh 105

3.7 Nhận xét chung 107

Tiểu kết chương 3 108

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 109

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Số hiệu

Bảng 1.4 Kết quả điều tra mức độ hướng dẫn học sinh vận dụng

Bảng 1.5 Kết quả mức độ nhận thức của GV về vài trò của tổ

Bảng 1.8 Kết quả khảo sát hoạt động tổ chức dạy học chủ đề

Bảng 1.9 Mức độ hứng thú của HS khi được tham gia các hoạt

Bảng 1.10 Lý do HS hứng thú của HS khi được tham gia các hoạt

Bảng 3.4 Bảng đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ

Số hiệu

Biểu đồ 1.2 Kết quả điều tra mức độ hướng dẫn học sinh vận

Biểu đồ 1.3 Kết quả mức độ nhận thức của GV về vài trò của tổ

Biểu đồ 1.4 Bảng 1.9 Mức độ hứng thú của HS khi được tham

gia các hoạt động trong chủ đề/dự án học tập STEM 40

Biểu đồ 3.1 So sánh kết quả kiểm tra đầu vào nhóm TN và nhóm

MỞ ĐẦU

1 Lý do lựa chọn đề tài

1.1 Trong những năm gần đây, trước nhu cầu phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, cùng với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và khoa học; Trước nhu cầu hội nhập quốc tế, mục tiêu của chương trình GDPT 2018 đã chuyển từ chú trọng nội dung học sang chú trọng phát triển năng lực và phẩm chất của người học

Một trong những khía cạnh của việc xây dựng chương trình GDPT 2018

là đảm bảo phát triển phẩm chất, kỹ năng của người học thông qua nội dung giáo dục với kiến thức, kỹ năng thiết thực, cập nhật Chú trọng vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học vào giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống; Tích hợp cao ở lớp dưới và phân hóa dần ở lớp trên; Thông qua các phương pháp, hình thức tổ chức giáo dục nhằm phát huy tính chủ động, tiềm năng của mỗi học sinh Trong đó, giáo dục STEM góp phần quan trọng vào việc thực hiện Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể năm 2018 ở cấp tiểu học và nâng cao chất lượng học sinh Tiểu học Nó hỗ trợ sự phát triển của các kỹ năng chung và

và kĩ năng đặc thù từng môn học Hiện nay, chương trình giáo dục STEM đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế nói chung và giáo dục Việt Nam nói riêng nhằm đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao

Toán học ngày càng có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, những kiến thức

và kỹ năng toán học cơ bản đã giúp con người giải quyết các vấn đề thực tế một cách hệ thống và chính xác, góp phần cải thiện xã hội Môn Toán ở trường Tiểu học giúp hình thành và phát triển phẩm chất cốt lõi của học sinh; Nó hỗ trợ việc xây dựng và phát triển các kỹ năng chung và kĩ năng toán học, phát triển kiến thức, kỹ năng chính và hình thành kinh nghiệm vận dụng toán học vào thực tiễn cho học sinh; giữa các ý tưởng toán học; giữa toán học và thực tiễn; giữa toán học với các môn học và hoạt động học thuật khác; đặc biệt là tự nhiên và xã hội; nghệ thuật với các hoạt động trải nghiệm để thực hiện giáo dục STEM

1.2 Theo quan điểm xây dựng Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể

năm 2018, chương trình toán gắn với thực tiễn hoặc các môn học, hoạt động học thuật khác; Đặc biệt nhấn mạnh vào các môn học và khả năng ứng dụng của giáo dục STEM, gắn với xu hướng phát triển của một nền kinh tế hiện đại, phát triển; Khoa học, các vấn đề xã hội và toàn cầu cấp bách (ví dụ: biến đổi khí hậu, phát triển bền vững, giáo dục tài chính, ) Điều này cũng được thể hiện thông qua các hoạt động thực hành và trải nghiệm trong giáo dục toán học dưới nhiều hình thức khác nhau: thực hiện các tài liệu và dự án dạy học, đặc biệt là môn toán; Đối với học sinh, kiến thức của họ; Trò chơi toán học để tạo

cơ hội vận dụng kỹ năng và kinh nghiệm; câu lạc bộ toán học; diễn đàn, thảo luận, Tổ chức các cuộc thi toán v.v [8]

Thực tế qua kết quả khảo sát cho thấy GV thường chưa quan tâm đến các hoạt động STEM và chưa thường xuyên tổ chức các hoạt động dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS

Vậy cần tạo cơ hội để áp dụng các kỹ năng và kinh nghiệm vào thực tế dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Toán cho học sinh lớp 1 như thế nào

để các em được thực hành và trải nghiệm, tạo cơ hội giúp ho ̣c sinh vâ ̣n du ̣ng kiến thứ c, kĩ năng và kinh nghiê ̣m của bản thân vào thực tiễn một cách sáng tạo

là một vấn đề còn trăn trở đối với mỗi giáo viên Từ những lí do trên, tôi tôi đã

lựa chọn vấn đề: “Thiết kế và tổ chức một số chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp 1 góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh”

làm đối tượng nghiên cứu của đề tài

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

2.1 Về STEM và vấn đề dạy STEM ở tiểu học

STEM “là thuật ngữ được ghép từ các chữ cái đầu tiên của từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) đề cập đến cách tiếp cận liên môn trong học tập và dạy học tích hợp trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học” Hiện nay, Thuật ngữ này chủ yếu được sử dụng trong hai lĩnh vực: giáo dục và nghề nghiệp Trong lĩnh vực giáo dục, STEM là phương pháp dạy và học tích hợp nhằm phát

triển phẩm chất và năng lực của người học, khoa học, công nghệ tập trung vào giảng dạy các môn học trong lĩnh vực tin học và toán học Các thành tố S, T,

E, M được tiếp cận như sau:

S - Khoa học: “Nó được hiểu là tri thức về tư duy khoa học và quy trình

nghiên cứu khoa học” Là người quan sát, dựa trên những bằng chứng rõ ràng thu được từ quá trình quan sát và thí nghiệm, đối tượng, xác định các hiện tượng

và quy luật tự nhiên; Giải thích và dự đoán được thực hiện

T - Công nghệ được hiểu là “kiến thức có hệ thống về các quy trình và

kỹ thuật được sử dụng để quản lý thông tin và quản lý vật liệu (bao gồm thiết

bị kiến thức, các phương pháp và hệ thống được sử dụng) trong việc tạo ra các sản phẩm

E - Kĩ thuật được hiểu là lĩnh vực khoa học ứng dụng các thành tựu của

toán học và khoa học tự nhiên để giải quyết các vấn đề thực tiễn, đáp ứng nhu cầu của cuộc sống Kết quả nghiên cứu công nghệ trong giải pháp mới; Nó giúp tạo ra các sản phẩm và công nghệ Công nghệ trong cấu kiện kỹ thuật; Mỹ thuật (trình độ sơ cấp) bao gồm nội dung/kiến thức về các kỹ thuật thực hiện có thể liên quan

M - Toán học hình dạng Cấu trúc nghiên cứu các mối quan hệ của các

đối tượng theo thứ tự và toán học Nó được phát triển từ những thực hành cơ bản như đo lường và mô tả hình dạng của vật thể Toán học cũng liên quan đến suy luận logic và tính toán định lượng

Thành tố toán học trong giáo dục STEM bao gồm kiến thức, kĩ năng toán học, tư duy toán học, giải quyết vấn đề toán học [3]

2.2 Về thiết kế và tổ chức chủ đề STEM trong dạy môn Toán

Ở bậc tiểu học, môn Toán là môn học nền tảng cho học sinh tiểu học, giúp nắm đúng các công thức, quy tắc Có thể được sử dụng trong các giai đoạn học tập nâng cao hoặc cuộc sống hàng ngày Giáo dục toán học bao gồm 5

thành phần dẫn đến sự phát triển các kỹ năng toán học: “Tư duy và lập luận toán học; Mô hình hoá toán học; Giải quyết vấn đề toán học; Giao tiếp toán

học; Sử dụng công cụ, phương tiện học toán”

Nội dung cốt lõi môn Toán lớp 1 được tích hợp xoay quanh hai mạch kiến thức:

- Số và phép tính: “Số tự nhiên, phân số, số thập phân và các phép tính

trên những tập hợp số Đây là cơ sở cho tất cả các tính toán cơ bản, cần thiết nhất cho tất cả mọi người”

Hình học và Đo lường: liên hệ với hình học trực quan, bao gồm các thao

tác cơ bản như mô tả hình dạng, đặc điểm của một số mặt phẳng, hình khối trong thực tế; Giáo dục thẩm mỹ cho học sinh bằng cách tạo các mô hình hình học đơn giản và liên hệ với thực tiễn; Về kĩ năng tính một số đại lượng hình học; phát triển trí tưởng tượng không gian; Có khả năng giải một số bài toán thực tế đơn giản liên quan đến Hình học và Đo lường

Trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018, môn Toán phản ánh thành

tố là “M (mathematics) trong các thành tố của STEM Vì vậy, môn Toán có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy và thực hiện giáo dục STEM trong giai đoạn thế kỷ 21”

Chương trình toán học chú trọng nhiều vào ứng dụng thực tế của toán học, và dành nhiều thời gian cho các hoạt động thực hành trong môn học Đây

là cơ sở để lập kế hoạch hoạt động giáo dục STEM trong quá trình dạy học toán

Môn Toán luôn có vai trò quan trọng trong các môn Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Tin học và Công nghệ, Vì vậy, khi xây dựng các bài học STEM trong lĩnh vực khoa học luôn có chủ đề tích hợp toán học Tuy nhiên, ở những môn học lấy kiến thức toán học làm trọng điểm (chính) thì việc liên thông với các môn khoa học không phải lúc nào cũng thực hiện được Đây là khó khăn chính khi xây dựng bài dạy STEM lấy môn Toán làm chính Do vậy, sự phát triển của các bài học STEM (khi môn toán là môn học chính) được hỗ trợ bằng cách yêu cầu học sinh tạo ra một sản phẩm hữu hình có thành phần công nghệ (bằng cách hiểu và lựa chọn) vật liệu, công cụ, quy trình, ), thành tố Kĩ thuật

(thông qua thao tác sử dụng công cụ, qua quy trình thiết kế kĩ thuật, )

3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu về quy trình xây dựng, cách thiết kế, hình thức tổ chức dạy học/ chủ đề STEM phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS lớp1, nhằm góp phần đáp ứng yêu cầu dạy học phát triển năng lực của giáo dục phổ thông hiện nay

3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được những mục đích trên, đề tài cần thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu các vấn đề lý luận liên quan đến việc thiết kế và tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Toán

- Tìm hiểu thực trạng tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Toán cho HS lớp 1

- Đề xuất quy trình xây dựng, thiết kế, hình thức tổ chức dạy học chủ đề STEM phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS lớp1

- Thiết kế, tổ chức một số bài học/ chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp 1phát huy năng lực giải quyết vấn đề cho HS theo CT GDPT 2018

- Tổ chức thực nghiệm (TN) sư phạm để kiểm chứng tính khả thi của các bài học/ chủ đề STEM mà đề tài đề xuất

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là quy trình xây dựng, cách thiết kế,

tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Toán cho HS lớp 1- Bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho

HS

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Do điều kiện và khả năng có hạn, tác giả luận văn tập trung nghiên cứu thiết kế và tổ chức một số bài học STEM trong dạy học môn Toán lớp 1 góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

5 Phương pháp nghiên cứu

Để hoàn thành được nhiệm vụ nghiên cứu và đạt được mục đích đề ra của đề tài, tôi đã sử dụng một số phương pháp sau:

- Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu các tài liệu tham khảo, sách giáo khoa, giáo trình… để thu thập thông tin và hệ thống các vấn đề liên quan đến đề tài

- Phương pháp phân tích tổng hợp: Nghiên cứu và tổng kết các kinh nghiệm để xác định được mục đích, nhiệm vụ và đề xuất được các giải pháp phù hợp cho việc dạy toán theo hướng phát triển năng lực cho HS Tiểu học

- Phương pháp thống kê - phân loại: Phương pháp này được sử dụng để thu thập, hệ thống hoá các tài liệu, sách báo và các công trình có liên quan đến

đề tài nhằm xác lập cơ sở lý luận ở chương 1 và những định hướng cho việc xây dựng và tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Toán ở chương

2 của luận văn

- Phương pháp điều tra - khảo sát: Phương pháp này sử dụng các phiếu điều tra để tìm hiểu:

+ Thực trạng tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Toán cho HS lớp 1 tại một số trường TH ở Thủy Nguyên, Hải Phòng

+ Thực trạng dạy học - Cách xây dựng, áp dụng PP, biện pháp, hình thức

tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học Toán lớp 1 tại một số trường TH

ở Thủy Nguyên, Hải Phòng trước và sau thực nghiệm

+ Những thuận lợi, khó khăn của GV và HS ở Trường Tiểu học Hợp Thành, Thủy Nguyên, Hải Phòng khi dạy học chủ đề STEM trong môn Toán chương trình Giáo dục Phổ thông 2018

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Phương pháp này được sử dụng

để tiến hành dạy học thực nghiệm tại Trường Tiểu học Hợp Thành, Thủy Nguyên, Hải Phòng nhằm kiểm nghiệm và đánh giá tính khả thi của cách xây dựng và các biện pháp tổ chức dạy học chủ đề STEM trong môn Toán lớp 1 đã được đề xuất trong luận văn

6 Kết cấu của luận văn

Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Tài liệu tham khảo và phần Phụ lục, nội dung luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Thiết kế và tổ chức một số chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp 1 góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Theo từ điển Tiếng Việt có nêu rằng: NL có nghĩa “là khả năng làm việc tốt”, NL là “khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó” như NL tư duy, NL tài chính hoặc là “phẩm chất tâm sinh lý và trình độ chuyên môn tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” như NL chuyên môn, NL lãnh đạo [29, tr 871] Một nhà tâm lí học người Nga V.A.Cruchetxki lại cho rằng: “Năng lực là một phức hợp các đặc điểm tâm lí cá nhân của con người đáp ứng những yêu cầu của một hoạt động nào đó và là điều kiện để thực hiện thành công hoạt động đó” [24, tr.7-13] Theo cách hiểu khác NL “là sự tập hợp các đặc tính cá nhân của con người, đáp ứng các yêu cầu mà công việc đưa ra, đảm bảo thực hiện công việc đó đạt kết quả cao” hay NL là “khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng một cách tốt nhất để giải quyết có hiệu quả những vấn đề biến đổi trong cuộc sống hàng ngày” NL cũng là “một tập hợp các thuộc tính đặc biệt của con người tương ứng với một hoạt động nhất định để đảm bảo rằng các hoạt động

đó đạt được hiệu quả cao”

Theo CT GDPT 2018 xác định:

“NL là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có

và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến

thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí, v.v thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể” [8]

“NL là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính tâm lí cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí… để thực hiện thành công một loại công việc trong bối cảnh nhất định” [36]

Như vậy chúng ta có thể hiểu: “NL là khả năng sử dụng kiến thức, vận dụng kĩ năng để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống”

Trong CTGDPT 2018 chia NL thành hai nhóm: nhóm các NL chung và nhóm các NL đặc thù môn học Trong đó NL chung là “những NL cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi, làm nền tảng cho các hoạt động của con người trong cuộc sống

và lao động sản xuất” Các hoạt động giáo dục với cách thức, khả năng khác nhau nhưng đều có chung mục đích hình thành và phát triển các NL chung cho

HS Nhóm các NL chung bao gồm: “NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác, NL GQVĐ và sáng tạo” NL đặc thù là “những NL cơ bản, thiết yếu được hình thành và phát triển trên cơ sở các NL chung theo định hướng chuyên sâu, riêng biệt trong các loại hình hoạt động, công việc hoặc tình huống, môi trường đặc thù, cần thiết cho những hoạt động chuyên biệt, đáp ứng yêu cầu hạn hẹp hơn của một hoạt động như âm nhạc, toán học, mĩ thuật,v.v” Trong đó, năng lực chuyên biệt và năng lực chung có mối quan hệ với nhau Năng lực chung

là cơ sở để đạt được năng lực cụ thể; Tuy nhiên, trong một số trường hợp, năng lực cụ thể ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển năng lực chung NL góp phần làm cho kiến thức được áp dụng một cách tốt hơn; Hỗ trợ để có được các

kỹ năng và kỹ thuật Năng lực của một cá nhân có thể xuất phát từ nhân cách, nhưng chủ yếu là hình thành con người hoạt động tích cực dưới sự rèn luyện gắt gao Bạn cần rèn luyện và phát triển Để làm tốt một công việc, phải sử dụng nhiều kỹ năng khác nhau trong một công việc; Đó là do kỹ năng được hình thành và phát triển khi thực hiện một nhiệm vụ, nhờ đó người học có kiến thức và kỹ năng giải quyết các tình huống trong thực tế Kỹ thuật và thái độ cần

được sử dụng Do đó, có thể nói “kiến thức là cơ sở để hình thành NL, là nguồn lực để người học tìm ra cách để giải quyết tối ưu các nhiệm vụ, hoặc có cách

cư xử phù hợp trong cuộc sống” Để nắm bắt kiến thức mới từ kiến thức đã có, kiến thức mới là cơ sở để học sinh cấu trúc, có thể coi kiến thức mới được cấu trúc và phát triển theo dạng bậc thang [8]

1.1.1.2 Năng lực Toán học

Theo V.A Krutecxki hiểu theo góc độ tâm lí:

Một là, theo ý nghĩa NL học tập (tái tạo) tức là “NL đối với việc học tập, đối với việc nắm chương trình toán ở phổ thông, nắm một cách nhanh và tốt kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo tương ứng”

Hai là, theo ý nghĩa NL sáng tạo (khoa học), tức là “NL đối với hoạt động sáng tạo, tạo ra những kết quả mới, khách quan có giá trị lớn đối với loài người”

Trong phạm vi luận văn này, tôi muốn mô tả năng lực toán học ở khía cạnh thứ nhất Năng lực toán học ở học sinh được xác định bởi những đặc điểm tâm lý cá nhân (thứ nhất là đặc điểm hoạt động trí tuệ) đáp ứng nhu cầu học tập toán học trong những điều kiện tương tự Đó là kiến thức trong lĩnh vực này Nắm vững các kỹ năng và kỹ thuật là lý do để thành công Anh ấy đã có thể sáng tạo như một môn học toán học [19]

Theo CTGDPT 2018 giáo dục Toán học góp phần hình thành và phát triển cho HS các PC chủ yếu, NL chung và NL toán học với các thành phần sau: “tư duy và lập luận toán học, mô hình hóa toán học, GQVĐ toán học, giao tiếp toán học, sử dụng các công cụ và phương tiện học toán; phát triển kiến thức, kĩ năng then chốt và tạo cơ hội để HS trải nghiệm, vận dụng toán học vào thực tiễn”

1.1.1.3 Năng lực giải quyết vấn đề toán học

NL GQVĐ toán học là một trong năm thành tố cốt lõi của NL toán học

trong CTGDPT 2018 Theo Chương trình đánh giá PISA 2012, NL GQVĐ là

“Khả năng hiểu và giải quyết các tình huống mơ hồ một cách cá nhân Nó cũng

liên quan đến việc tham gia giải quyết vấn đề đó, điều này cho thấy tiềm năng trở thành công dân tích cực và mang tính xây dựng” [40] Theo Nguyễn Thị Lan Phương (2014): “NL GQVĐ là khả năng của một cá nhân “huy động”, kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kĩ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân, v.v để hiểu và GQVĐ trong tình huống nhất định một cách hiệu quả và với tinh thần tích cực” Theo [32] NL GQVĐ của HS là

sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng, thái độ, cảm xúc, động cơ của HS

để giải quyết các tình huống thực tiễn trong bối cảnh cụ thể

Xuất phát từ các định nghĩa trên, có thể hiểu NLGQVĐ toán học là khả năng của HS khi kết hợp linh hoạt những kinh nghiệm, kiến thức, kĩ năng, thái

độ để giải quyết thành công các tình huống có vấn đề một cách hiệu quả, tích cực và sáng tạo

Theo Chương trình giáo dục Phổ thông 2018, biểu hiện cụ thể của năng lực giải quyết vấn đề và yêu cầu cần đạt thể hiện qua việc:

- Nhận biết, phát hiện được vấn đề cần giải quyết bằng toán học : HS nhận biết được vấn đề cần giải quyết và nêu được thành câu hỏi

- Lựa chọn, đề xuất được cách thức, giải pháp giải quyết vấn đề: HS nêu được cách thức giải quyết vấn đề

- Sử dụng được các kiến thức, kĩ năng toán học tương thích (bao gồm các công cụ và thuật toán) để giải quyết vấn đề đặt ra: Thực hiện và trình bày được cách thức giải quyết vấn đề ở mức độ đơn giản

- Đánh giá được giải pháp đề ra và khái quát hoá được cho vấn đề tương tự: Kiểm tra được giải pháp đã thực hiện

Như vây, môn Toán góp phần hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua việc giúp học sinh nhận biết được tình huống có vấn đề; chia

sẻ sự am hiểu vấn đề với người khác; biết đề xuất, lựa chọn được cách thức, quy trình giải quyết vấn đề và biết trình bày giải pháp cho vấn đề; biết đánh giá giải pháp đã thực hiện và khái quát hoá cho vấn đề tương tự

1.1.2 Một số vấn đề cơ bản về giáo dục STEM ở Tiểu học

1.1.2.1 Khái niệm STEM

STEM là “thuật ngữ được ghép từ các chữ cái đầu tiên của từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) đề cập đến cách tiếp cận liên môn trong học tập và dạy học tích hợp trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học”.[3, tr 5]

1.1.2.2 Mục tiêu, vai trò của giáo dục STEM

a) Mục tiêu:

- Xây dựng kỹ năng nhận thức STEM cho thế hệ công dân tương lai: Mục tiêu này tập trung chủ yếu vào chương trình giáo dục phổ thông từ mẫu giáo đến lớp 12 Mục tiêu chính không phải là tạo ra những học sinh thông thạo khoa học và toán học, mà là tạo ra kiến thức và hiểu biết trong các lĩnh vực STEM Lý do giáo dục tích hợp STEM là con đường phát triển của xã hội trong tương lai để mọi người đều có thể tiếp cận thông tin Có hiểu biết cơ bản về kiến thức tích hợp; Giáo dục tích hợp STEM hướng tới năng lực STEM, vì cần hiểu tầm quan trọng của tri thức khoa học và công nghệ.[3, tr 7]

- Chuẩn bị những năng lực cần thiết cho nguồn lực lao động trong thế kỷ

21: Mục tiêu này chủ yếu được thể hiện trong các chương trình giáo dục chính quy và không chính quy, từ chương trình phổ thông đến đại học Có nhiều cách

để định nghĩa các kỹ năng cần thiết cho người lao động trong thế kỷ 21, nhưng tóm lại, những kỹ năng này hướng đến người lao động có thể thích nghi và làm

việc hiệu quả trong môi trường làm việc của xã hội

Trong môi trường làm việc hiện đại, người lao động phải biết sử dụng hiệu quả các công cụ thông tin và truyền thông; Phải biết hợp tác với người khác; Bạn phải biết cách giải những bài toán chưa biết; Phải có khả năng quản

lý tốt Những năng lực đó có thể được rèn luyện thông qua các hoạt động học

tập gắn liền với các chủ đề giáo dục STEM

b) Vai trò:

- Có thể khẳng định, Giáo dục STEM là quan trọng và tất yếu trước yêu cầu và đòi hỏi của thị trường lao động hiện nay Vì vậy, Giáo dục theo con

đường tích hợp STEM đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển các kỹ năng của con người, nhất là đối với học sinh tiểu học Điều này thể hiện vai trò của giáo dục STEM theo định hướng của chương trình giáo dục phổ thông mới.[3, tr 7]

Giáo dục STEM trang bị cho người học kiến thức và kỹ năng, cũng như khoa học, công nghệ Tích hợp với bốn bộ môn kỹ thuật và toán học, trang bị cho học sinh không chỉ hiểu các khái niệm cơ bản mà còn phát triển và thực hành sản phẩm Trong cuộc sống hàng ngày Theo PGS.TS Lê Huy Hoàng, thành viên Ban Phát triển Chương trình giáo dục phổ thông Tổng thể, Chủ biên

chương trình môn Công nghệ cho biết “Mục tiêu xây dựng chương trình giáo

dục Công nghệ là theo định hướng STEM Theo đó, sẽ dự kiến xây dựng các chủ đề STEM trong: Mạch Thủ công kỹ thuật (Tiểu học); Mạch Thiết kế kỹ thuật (THCS); Mô đun tự chọn (lớp 9); Mạch Thiết kế và công nghệ (THPT); Cụm chuyên đề học tập tích hợp (HPT)”

Giáo dục STEM hướng tới vận dụng kiến thức tích hợp để giải quyết các vấn đề thực tiễn cuộc sống Vì vậy, khi được tham quan, tự mình trải nghiệm, học sinh sẽ biết được ý nghĩa của kiến thức so với cuộc sống Từ đó, trẻ sẽ nhớ lâu hơn những kiến thức đã học

Giáo dục STEM giúp phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh Để hoàn thành dự án, học sinh phải hợp tác với nhau và tích cực tìm kiếm kiến thức và nghiên cứu Các hoạt động này sẽ giúp trẻ làm quen với nghiên cứu khoa học Như vậy mới góp phần nâng cao năng lực của học sinh

Còn theo GS.TSKH Đỗ Đức Thái - thành viên Ban Phát triển Chương trình giáo dục tổng thể, Chủ biên chương trình môn Toán cho biết, “khi áp dụng STEM, chúng ta được nhiều thứ” Trước hết, “GD STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn và thông qua thực hành, ứng dụng” Tiếp đến, GD STEM “đề cao đến việc hình thành và phát triển NL giải quyết” Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, Học sinh được đặt trước một tình huống với một vấn đề thực tế cần giải quyết liên quan đến kiến thức khoa học Để giải

được vấn đề, học sinh phải tự tìm tòi kiến thức môn học có liên quan đến bài toán (sách giáo khoa, tài liệu dạy học, thiết bị kiểm tra, thiết bị công nghệ) và vận dụng chúng để giải bài toán

Kết nối trường học với cộng đồng: Cũng theo PGS TS Lê Huy Hoàng,

“dự kiến các chủ đề STEM trong chương trình GD tích hợp ở giai đoạn giáo dục cơ bản như các môn Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Tin học và Công nghệ (ở tiểu học), môn Khoa học tự nhiên (ở trung học cơ sở)”; Định hướng đổi mới phương pháp giáo dục trong chương trình giáo dục phổ thông mới phù hợp với giáo dục STEM ở cấp độ dạy học tích hợp, vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn

Để giáo dục STEM có hiệu quả, trước tiên, nhà trường phải kết nối với các tổ chức khác trong môi trường Ví dụ ở đây là các trường dạy nghề trong khu vực; Các trường đại học Điều này sẽ tối đa hóa nguồn nhân lực và cơ sở vật chất cho hoạt động dạy và học STEM Hơn nữa, hình thức giáo dục này nhằm giải quyết các vấn đề của địa phương cũng như các vấn đề chung của cộng đồng và xã hội Các hoạt động này sẽ giúp tăng tính liên kết giữa các tổ chức lại với nhau Giúp trẻ em định hướng được nghề nghiệp

Trong quá trình học STEM, học sinh sẽ được trải nghiệm và làm việc trong nhiều lĩnh vực Quá trình này sẽ giúp họ đánh giá sự phù hợp của các kỹ năng và sở thích của họ đối với từng lĩnh vực Khi đó học sinh sẽ dễ dàng lựa chọn nghề nghiệp tương lai của mình hơn Thực hiện tốt giáo dục STEM sẽ thu hút học sinh theo học, chọn nghề trong lĩnh vực STEM, đáp ứng nhu cầu nhân lực trong cuộc cách mạng công nghệ lần thứ tư

1.1.2.3 Quy trình tổ chức hoạt động giáo dục STEM ở Tiểu học

Ở cấp tiểu học, quy trình được điều chỉnh, sắp xếp hợp lý, trình độ nhận thức cơ bản của học sinh cơ bản; … mức độ yêu cầu của bài làm có giảm nhẹ phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh tiểu học Khi nghiên cứu quy trình

tổ chức hoạt động giáo dục STEM ở tiểu học, có hai khía cạnh được bộc lộ: phương pháp tiếp cận nghiên cứu khoa học

Quy trình tiếp cận nghiên cứu khoa học

Giáo dục STEM với cách tiếp cận nghiên cứu khoa học cũng là mô hình

mà các quốc gia có thể quan tâm áp dụng Theo mô hình này, học sinh tiếp cận các vấn đề khoa học theo cách của các nhà khoa học Vấn đề cần giải quyết sẽ được làm sáng tỏ bằng một giả thuyết khoa học và giả thuyết này sẽ được kiểm định bằng những số liệu cụ thể Việc áp dụng mô hình này vào giáo dục STEM phù hợp với hoạt động nghiên cứu khoa học và hoạt động đội nhóm STEM Dựa trên phương pháp nghiên cứu khoa học, tác giả Lê Xuân Quang đã xây dựng và đề xuất quy trình giáo dục STEM theo phương pháp nghiên cứu khoa học gồm 6 bước [31]:

- Bước 1: Đặt câu hỏi nghiên cứu

- Bước 2: Đề xuất giải thuyết

- Bước 3: Trải nghiệm

- Bước 4: Quan sát và ghi chép

- Bước 5: Phân tích

- Bước 6: Chia sẻ kết quả”

Quy trình tiếp cận theo nguyên lí thiết kế kỹ thuật

Một đặc điểm của giáo dục STEM là nhấn mạnh yếu tố kỹ thuật trong quá trình tạo ra sản phẩm Vì vậy, khi bài học trong giáo dục STEM được thiết

kế theo quy trình kỹ thuật, quá trình ứng dụng thực tế sẽ thực sự hiệu quảKhông giống như quy trình tiếp cận nghiên cứu khoa học; Theo quy trình này, sự cố

sẽ được giải quyết dựa trên quy trình kỹ thuật và theo dây chuyền kỹ thuật:

Trong giới hạn nghiên cứu của đề tài chúng tôi đề xuất quy trình tổ chức hoạt động giáo dục STEM ở Tiểu học như sau:

Bước 1 Đặt vấn đề và giao nhiệm vụ cho HS

Những vấn đề thường gặp trong cuộc sống HS; sinh hoạt học tập; HS cần thiết kế sản phẩm giải quyết vấn đề Vì vậy, họ vừa học kiến thức mới, vừa

áp dụng vào thực tế

Bước 2 Đề xuất phương án thiết kế

Các nhóm có phương án riêng của họ; vẽ phác thảo; Ước tính các vật liệu cần thiết; Ý tưởng và bản phác thảo được trình bày trước lớp GV cùng các nhóm nhận xét ưu khuyết điểm để nhóm hoàn thiện bài vẽ và đoán chất liệu phù hợp

Bước 3 Gia công, chế tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế

Các nhóm chuẩn bị và nhận tài liệu từ giáo viên Tham gia sản xuất, lắp ráp thành phẩm theo đúng bản vẽ thiết kế, theo kế hoạch đã bàn thảo nên; Nhờ

đó, HS được phát triển kỹ năng thực hành, góp phần phát triển tư duy kỹ thuật

và kỹ năng mềm

Bước 4 Vận hành thực nghiệm sản phẩm

Các nhóm thử nghiệm sản phẩm và ghi lại kết quả Nếu sản phẩm hoạt động bình thường và ổn định thì tiến hành viết báo cáo và chuẩn bị bài thuyết trình; Nếu không, HS kiểm tra lại bước 2

Bước 5 Thực hiện báo cáo sản phẩm

Đối với các nhóm báo cáo sản phẩm, phần trình bày của học sinh phải đảm bảo đầy đủ các nội dung mà giáo viên yêu cầu Các nhóm còn lại góp ý để hoàn thiện Họ đưa ra gợi ý và khuyến nghị Giáo viên nhận xét, đánh giá các nhóm

Bước 6 Đánh giá và nhận xét chung

Dựa vào quan sát và kết quả đánh giá giữa các nhóm GV đưa ra nhận xét chung và đánh giá kết quả hoạt động của các nhóm

1.1.2.4 Hình thức tổ chức và cấu trúc hoạt động giáo dục STEM ở Tiểu học

Theo tài liệu tập huấn triển khai Giáo dục STEM theo chương trình Giáo dục Phổ thông 2018 cấp Tiểu học thì, Hình thức tổ chức hoạt động giáo dục STEM ở Tiểu học bao gồm ba hình thức sau: Bài học STEM; Hoạt động trải nghiệm STEM; Hoạt động nghiên cứu sáng tạo khoa học, kỹ thuật.[3]

* Bài học STEM

Bài học STEM là “hình thức chủ yếu trong tổ chức hoạt động giáo dục

STEM trong nhà trường tiểu học Có thể hiểu bài học STEM là quá trình dạy học mà trong đó, dưới sự tổ chức của giáo viên, học sinh chủ động thực hiện các hoạt động học tập trong một không gian, thời gian cụ thể để giải quyết các vấn đề thực tiễn trên cơ sở vận dụng kiến thức, kĩ năng trong các lĩnh vực liên quan đến STEM, phù hợp với nội dung cụ thể trong chương trình các môn học như Toán, Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Tin học và Công nghệ, Mĩ thuật góp phần hình thành phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh” [4, tr.25]

Các bài học STEM bám sát các môn học liên quan và chương trình giáo dục phổ thông cấp tiểu học Yêu cầu này đảm bảo cho học sinh có cơ hội học tập/khám phá/hình thành kiến thức, kĩ năng trong chương trình môn học; Những kiến thức và kỹ năng này sẽ được sử dụng trong các bài học STEM để giải quyết các vấn đề thực tế hoặc giảng dạy theo chủ đề cụ thể Từ đó, sinh viên hoàn thành các yêu cầu cụ thể của khóa học cho chương trình

* Hoạt động trải nghiệm STEM

Nghiên cứu khoa học công nghệ trong lĩnh vực kỹ thuật và toán học; khoa học để hiểu và giải quyết các vấn đề thực tế; công nghệ Một hoạt động trải nghiệm áp dụng kỹ thuật và toán học trong và ngoài trường học: Một số hình thưc trải nghiệm STEM; Ngày hội STEM; Câu lạc bộ STEM; Thi kĩ thuật

- công nghệ; Thăm quan thực tế, tìm hiểu nghề nghiệp STEM

* Hoạt động nghiên cứu sáng tạo khoa học, kỹ thuật:

Là hoạt động xác định và giải quyết các vấn đề trong tự nhiên và đời sống thực tế, áp dụng kiến thức và kỹ năng về kỹ thuật và toán học Các kết quả nghiên cứu thường có tính sáng tạo và mới lạ

Đặc điểm NCKH ở tiểu học: Nghiên cứu khoa học - kĩ thuật ở mức khởi đầu; Bám sát trên quy trình khám phá khoa học, thiết kế kĩ thuật; Giải quyết những vấn đề đơn giản, gần gũi (Kính vạn hoa, Rạp chiếu bóng mini…)

Với 3 hình thức trên, hình thức đầu tiên chính là tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong nhà trường Nếu hình thức này được tổ chức

thường xuyên thì đó sẽ là một giải pháp hiệu quả giúp HS tiếp cận được với giáo dục STEM và GV đổi mới phương pháp giảng dạy, thực hiện đổi mới chương trình giáo dục phổ thông

Cấu trúc các hoạt động trong bài học STEM: Theo Hướng dẫn xây dựng

kế hoạch bài dạy trong phụ lục 3 của Công văn 2345/BGDDT-GDTH (V/v

hướng dẫn xây dựng kế hoạch giáo dục của nhà trường cấp tiểu học) đã chỉ ra trong một bài học thường gồm 4 loại hoạt động dạy học chủ yếu là:

1) Hoạt động: Mở đầu

2) Hoạt động: Hình thành kiến thức mới (đối với bài hình thành kiến thức mới)

3) Hoạt động: Luyện tập, thực hành

4) Hoạt động: Vận dụng, trải nghiệm (nếu có)” [10]

Các hoạt động ứng với cấu trúc của bài học dựa theo hướng dẫn trong

Công văn 2345/BGDĐT- GDTH được trình bày ở bảng sau:

Bảng 1 1 Cấu trúc các hoạt động trong bài học STEM

Các hoạt động học trong bài học STEM

Các hoạt động học theo CV 2345/BGDĐT-

GDTH

Hoạt động 1: Mở đầu (Xác định vấn đề) Hoạt động 1: Mở đầu

Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới

(Nghiên cứu kiến thức nền)

Hoạt động 2: Hình thành kiến

thức mới

Hoạt động 3: Luyện tập và vận dụng (Tìm

giải pháp, chế tạo và chia sẻ)

a) “Đề xuất và lựa chọn giải pháp

Hoạt động Mở đầu: Ở hoạt động này, giáo viên cần giao nhiệm vụ cụ

thể cho học sinh để tạo ra một sản phẩm nhằm giải quyết một vấn đề, một tình

huống cần giải quyết Sản phẩm này cần được xác định rõ các tiêu chí (yêu cầu

cần thỏa mãn, làm mục tiêu và cơ sở để tổ chức kiến thức, kỹ năng trong thiết

kế và thực hiện)

Hoạt động Hình thành kiến thức mới: GV hướng dẫn HS tìm hiểu kiến

thức mới của bài Tổ chức hoặc hướng dẫn sử dụng nó để giải quyết vấn đề

Hoạt động Luyện tập, thực hành, vận dụng, trải nghiệm: Trình bày các

hoạt động luyện tập, thực hành, vận dụng, trải nghiệm gồm:

a) Đề xuất giải pháp, lập kế hoạch thực hiện;

b) Thực hiện luyện tập, thực hành, vận dụng thông qua việc chế tạo, thử

nghiệm, đánh giá (đối với quy trình thiết kế kĩ thuật) hoặc đề xuất và thực hiện thí nghiệm, ghi nhận dữ liệu và kết luận (quy trình nghiên cứu khoa học).”

c) Học sinh đại diện cho các nhóm chia sẻ, báo cáo, điều chỉnh, làm nổi bật “đầu ra” của hoạt động dạy học là nhằm tạo cơ hội cho học sinh vận dụng kiến thức đã học để phát hiện và giải quyết vấn đề nảy sinh từ trong thực tế của cuộc sống”

1.1.3 Một số vấn đề chung về môn Toán lớp 1 trong chương trình Giáo dục phổ thông 2018

1.1.3.1 Mục tiêu môn Toán cấp Tiểu học

Theo Thông tư 32/2018/TT - BGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ GDĐT đưa ra sẽ có nhiều điều chỉnh trong việc dạy và học toán cho học sinh tiểu học

Cụ thể, theo chương trình GDPT mới, môn Toán được đánh giá là môn học bắt buộc và quan trọng Nội dung sẽ chia thành 2 giai đoạn như sau:

Giai đoạn giáo dục cơ bản: “Các bé sẽ được nắm kiến thức toán học một cách có hệ thống hơn từ khái niệm, nguyên lý, công thức cần thiết để bé nắm vững nền tảng, qua đó có thể ứng dụng trong thực tiễn”

Giai đoạn giáo dục định hướng: “Giúp các bé có cái nhìn tổng quan hơn

về toán học, giúp bé hiểu được vai trò và tính ứng dụng toán trong thực tế,

những ngành nghề liên quan để bé có định hướng nghề nghiệp sau này Cũng như giúp bé phát triển phẩm chất, năng lực để tự mình tìm hiểu và giải quyết các vấn đề liên quan tới toán học trong học tập và cuộc sống”

Theo đó, chương trình chỉ ra mục tiêu chung của môn Toán cấp Tiểu học

đó là:

a) Góp phần hình thành và phát triển năng lực toán học với yêu cầu cần đạt: thực hiện được các thao tác tư duy ở mức độ đơn giản; nêu và trả lời được câu hỏi khi lập luận, giải quyết vấn đề đơn giản; lựa chọn được các phép toán

và công thức số học để trình bày, diễn đạt (nói hoặc viết) được các nội dung, ý tưởng, cách thức giải quyết vấn đề; sử dụng được ngôn ngữ toán học kết hợp với ngôn ngữ thông thường, động tác hình thể để biểu đạt các nội dung toán học ở những tình huống đơn giản; sử dụng được các công cụ, phương tiện học toán đơn giản để thực hiện các nhiệm vụ học tập toán đơn giản.” [7, tr.6]

b) Có những kiến thức và kĩ năng toán học cơ bản ban đầu, thiết yếu về:

- Số và phép tính: Số tự nhiên, phân số, số thập phân và các phép tính trên những tập hợp số đó

- Hình học và Đo lường: Quan sát, nhận biết, mô tả hình dạng và đặc điểm (ở mức độ trực quan) của một số hình phẳng và hình khối trong thực tiễn; tạo lập một số mô hình hình học đơn giản; tính toán một số đại lượng hình học; phát triển trí tưởng tượng không gian; giải quyết một số vấn đề thực tiễn đơn giản gắn với Hình học và Đo lường (với các đại lượng đo thông dụng)

- Thống kê và Xác suất: Một số yếu tố thống kê và xác suất đơn giản; giải quyết một số vấn đề thực tiễn đơn giản gắn với một số yếu tố thống kê và xác suất” [7, tr.7]

c) Cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác như: Đạo đức, Tự nhiên và xã hội, Hoạt động trải nghiệm,… góp phần giúp học sinh có những hiểu biết ban đầu về một số nghề nghiệp trong xã hội” [7, tr.7]

1.1.3.2 Yêu cầu cần đạt về năng lực của môn Toán cấp tiểu học trong chương trình Giáo dục Phổ thông 2018

Môn Toán góp phần hình thành và phát triển cho học sinh năng lực toán học (biểu hiện tập trung nhất của năng lực tính toán) bao gồm các thành phần cốt lõi sau: năng lực tư duy và lập luận toán học; năng lực mô hình hoá toán học; năng lực giải quyết vấn đề toán học; năng lực giao tiếp toán học; năng lực

sử dụng công cụ, phương tiện học toán Biểu hiện cụ thể như sau:

Năng lực tư duy và lập luận toán học

- Thực hiện được các thao tác tư duy (ở mức độ đơn giản), đặc biệt biết quan sát, tìm kiếm sự tương đồng và khác biệt trong những tình huống quen

thuộc và mô tả được kết quả của việc quan sát

- Nêu được chứng cứ, lí lẽ và biết lập luận hợp lí trước khi kết luận

- Nêu và trả lời được câu hỏi khi lập luận, giải quyết vấn đề Bước đầu chỉ ra được chứng cứ và lập luận có cơ sở, có lí lẽ trước khi kết luận

Năng lực mô hình hoá toán học

- Lựa chọn được các phép toán, công thức số học, sơ đồ, bảng biểu, hình

vẽ để trình bày, diễn đạt (nói hoặc viết) được các nội dung, ý tưởng của tình huống xuất hiện trong bài toán thực tiễn đơn giản

- Giải quyết được những bài toán xuất hiện từ sự lựa chọn trên

- Nêu được câu trả lời cho tình huống xuất hiện trong bài toán thực tiễn

Năng lực giải quyết vấn đề toán học

- Nhận biết được vấn đề cần giải quyết và nêu được thành câu hỏi

- Nêu được cách thức giải quyết vấn đề

- Thực hiện và trình bày được cách thức giải quyết vấn đề ở mức độ đơn giản

- Kiểm tra được giải pháp đã thực hiện

Năng lực giao tiếp toán học

- Nghe hiểu, đọc hiểu và ghi chép (tóm tắt) được các thông tin toán học trọng tâm trong nội dung văn bản hay do người khác thông báo (ở mức độ đơn giản), từ đó nhận biết được vấn đề cần giải quyết

- Trình bày, diễn đạt (nói hoặc viết) được các nội dung, ý tưởng, giải pháp toán học trong sự tương tác với người khác (chưa yêu cầu phải diễn đạt

đầy đủ, chính xác) Nêu và trả lời được câu hỏi khi lập luận, giải quyết vấn đề

- Sử dụng được ngôn ngữ toán học kết hợp với ngôn ngữ thông thường, động tác hình thể để biểu đạt các nội dung toán học ở những tình huống đơn giản

- Thể hiện được sự tự tin khi trả lời câu hỏi, khi trình bày, thảo luận các nội dung toán học ở những tình huống đơn giản

Năng lực sử dụng công cụ, phương tiện học toán

- Nhận biết được tên gọi, tác dụng, quy cách sử dụng, cách thức bảo quản các công cụ, phương tiện học toán đơn giản (que tính, thẻ số, thước, compa,

êke, các mô hình hình phẳng và hình khối quen thuộc, )

- Sử dụng được các công cụ, phương tiện học toán để thực hiện những

nhiệm vụ học tập toán đơn giản

- Làm quen với máy tính cầm tay, phương tiện công nghệ thông tin hỗ

trợ học tập

- Nhận biết được (bước đầu) một số ưu điểm, hạn chế của những công

cụ, phương tiện hỗ trợ để có cách sử dụng hợp lí.[7, tr 9 - 15]

1.2 Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Nội dung chương trình môn Toán lớp 1

Chương trình môn Toán lớp 1, theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018 ban hành kèm theo Thông tư 32/2018/TT- BGDĐT [7 tr 21 - 24] ngày 26/12/2018 gồm các nội dung và yêu cầu cần đạt như sau:

- Đếm, đọc, viết được các số trong phạm vi 10; trong phạm vi 20; trong phạm vi 100

- Nhận biết được chục và đơn vị, số tròn chục

So sánh các số trong phạm vi

Nhận biết được cách so sánh, xếp thứ tự các

số trong phạm vi 100 (ở các nhóm có không

Nội dung Yêu cầu cần đạt

- Nhận biết được ý nghĩa của phép cộng, phép trừ

- Thực hiện được phép cộng, phép trừ (không nhớ) các số trong phạm vi 100

- Làm quen với việc thực hiện tính toán trong trường hợp có hai dấu phép tính cộng, trừ (theo thứ tự từ trái sang phải)

Tính nhẩm - Thực hiện được việc cộng, trừ nhẩm trong

phạm vi 10

- Thực hiện được việc cộng, trừ nhẩm các số tròn chục

Thực hành giải quyết vấn đề liên quan đến các phép tính cộng, trừ

- Nhận biết được ý nghĩa thực tiễn của phép tính (cộng, trừ) thông qua tranh ảnh, hình vẽ hoặc tình huống thực tiễn

- Nhận biết và viết được phép tính (cộng, trừ) phù hợp với câu trả lời của bài toán có lời văn

- Nhận biết được vị trí, định hướng trong không gian: trên - dưới, phải - trái, trước - sau,

ở giữa

- Nhận dạng được hình vuông, hình tròn, hình tam giác, hình chữ nhật thông qua việc sử dụng bộ đồ dùng học tập cá nhân hoặc vật thật

- Nhận dạng được khối lập phương, khối hộp chữ nhật thông qua việc sử dụng bộ đồ dùng

Nội dung Yêu cầu cần đạt

học tập cá nhân hoặc vật thật

Thực hành lắp ghép, xếp hình gắn với một số hình phẳng và hình khối đơn giản

Nhận biết và thực hiện được việc lắp ghép, xếp hình gắn với sử dụng bộ đồ dùng học tập

cá nhân hoặc vật thật

Đo lường

Đo lường Biểu tượng về

đại lượng và đơn vị đo đại lượng

- Nhận biết được về “dài hơn”, “ngắn hơn”

- Nhận biết được đơn vị đo độ dài: cm

(xăng-ti-mét); đọc và viết được số đo độ dài trong phạm vi 100cm

- Nhận biết được mỗi tuần lễ có 7 ngày và tên gọi, thứ tự các ngày trong tuần lễ

- Nhận biết được giờ đúng trên đồng hồ

Thực hành đo đại lượng

- Thực hiện được việc đo và ước lượng độ dài theo đơn vị đo tự quy ước (gang tay, bước chân, )

- Thực hiện được việc đo độ dài bằng thước

thẳng với đơn vị đo là cm

- Thực hiện được việc đọc giờ đúng trên đồng

Nội dung Yêu cầu cần đạt

HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH VÀ TRẢI NGHIỆM

Nhà trường tổ chức cho học sinh một số hoạt động sau và có thể bổ sung các hoạt động khác tuỳ vào điều kiện cụ thể

Hoạt động 1: Thực hành ứng dụng các kiến thức toán học vào thực tiễn, chẳng

- Thực hành đo và ước lượng độ dài một số đồ vật trong thực tế gắn với đơn

vị đo cm; thực hành đọc giờ đúng trên đồng hồ, xem lịch loại lịch tờ hằng

ngày

Hoạt động 2: Tổ chức các hoạt động ngoài giờ chính khoá (ví dụ: các trò chơi

học toán, ) liên quan đến ôn tập, củng cố các kiến thức cơ bản

1.2.2 Khảo sát thực trạng tổ chức dạy chủ đề STEM trong dạy học môn Toán lớp 1 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS

1.2.2.1.Mục đích khảo sát

Hoạt động khảo sát được tiến hành nhằm tìm hiểu thực trạng sử dụng các

phương pháp, biện pháp, hình thức tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy

học môn Toán cho HS lớp 1 phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh, nhằm góp phần đáp ứng yêu cầu dạy học phát triển năng lực của giáo dục phổ thông tại các trường Tiểu học trên địa bàn thành phố Hải Phòng hiện nay

1.2.2.2.Đối tượng, địa bàn khảo sát

- Hoạt động khảo sát được thực hiện trên các đối tượng gồm: GV và HS tại các trường tiểu học trên địa bàn thành phố Hải Phòng: Trường TH Hợp Thành; Trường TH Chính Mỹ; Trường TH An Sơn; Trường TH Kì Sơn;

Trường TH Lại Xuân với số lượng như sau:

Bảng 1 2 Đối tượng khảo sát

- Thời gian, địa điểm khảo sát:

+ Thời gian: Từ năm học 2021-2022 đến năm ho ̣c 2022-20203

+ Địa điểm: Trường TH Hợp Thành; Trường TH Chính Mỹ; Trường TH

An Sơn; Trường TH Kì Sơn; Trường TH Lại Xuân

1.2.2.3 Nội dung, cách thức tiến hành

* Nội dung khảo sát:

+ Mức độ tham gia các hoạt động trong GD STEM của HS lớp 1

* Cách thức tiến hành khảo sát: Để tiến hành khảo sát thực trạng, chúng tôi sử dụng các phương pháp khảo sát sau:

- Sử dụng các mẫu phiếu điều tra đối với GV, HS để thu nhập những thông tin về thực trạng tổ chức chủ đề STEM trong dạy học môn Toán cho HS lớp 1 ở một số trường Tiểu học trên địa bàn huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng

- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: Tổng kết từ kinh nghiệm thực tiễn

tổ chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học môn Toán cho HS lớp 1 ở trường học của bản thân và đồng nghiệp để lựa chọn và điều chỉnh biện pháp tổ chức dạy học chủ đề STEM trong nhà trường cho phù hợp với yêu cầu dạy học phát triển năng lực của GDPT hiện nay

- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Lấy ý kiến của các nhà quản lý có kinh nghiệm để xin ý kiến đề xuất biện pháp và xác định tính hiệu quả, tính khả thi của các biện pháp đề xuất

- Phương pháp sử dụng toán học: Chủ yếu dùng để phân tích, tổng hợp các số liệu thu thập được, đặc biệt là phương pháp thống kê xử lý số liệu

- Phương pháp xử lý số liệu: Việc xử lý kết quả các phiếu trưng cầu dựa vào phương pháp toán thống kê định lượng kết quả nghiên cứu Đề tài sử dụng hai phương pháp đánh giá là: định lượng theo tỷ lệ % và phương pháp cho điểm

1.2.2.4.Nhận xét, phân tích thực trạng

a Kết quả khảo sát GV

* Thực trạng sử dụng các PPDH tích cực trong dạy học toán 1

Thực trạng sử dụng các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực, nhằm phát triển NL GQVĐ cho HS để từ đó tìm ra giải pháp hợp lý cho việc thiết kế

và tổ chức một số CĐ STEM nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Toán 1

giờ

Thỉnh thoảng

Thường xuyên

Dạy học dự án

Dạy học tích hợp

Tỉ lệ %

Chưa bao giờ Thỉnh thoảng Thường xuyên

Biểu đồ 1 1 Mức độ sử dụng phương pháp dạy học tích cực

Dạy học nêu và GQVĐ, dạy học dự án, dạy học tích hợp, thỉnh thoảng mới được thực hiện (21%-60%) vì các thiết bị, các đồ dùng trực quan, cũng như kinh phí thực hiện chưa đáp ứng được yêu cầu của chương trình

PPDH nêu và GQVĐ chỉ có 39.7% GV thường xuyên sử dụng trong khi

đó có tới 60.3% GV thỉnh thoảng mới sử dụng

Dạy học dự án và dạy học tích hợp được GV sử dụng chiếm 13% -> 15% PPDH này chỉ thực hiện khi tổ chức hoạt động chuyên đề hoặc tham gia cuộc thi dạy học tích hợp Trên 60% GV được điều tra chưa áp dụng bao giờ

* Vận dụng kiến thức để phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Bảng 1 4 Kết quả điều tra mức độ hướng dẫn học sinh vận dụng

kiến thức để phát triển năng lực GQVĐ

Tỉ lệ (%) Chưa bao giờ Thỉnh thoảng Thường xuyên

Biểu đồ 1 2 Kết quả điều tra mức độ hướng dẫn học sinh vận dụng kiến

thức để phát triển năng lực GQVĐ

Dựa vào trên chúng tôi thấy: Các hoạt động hướng dẫn HS vận dụng kiến thức để phát triển NL GQVĐ mới chỉ là các câu hỏi mang tính chất gợi mở, vận dụng ở mức độ thấp và chủ yếu là thỉnh thoảng mới sử dụng (54.1%) Nguyên nhân chủ yếu là học sinh chưa có nhiều cơ hội học tập trải nghiệm gắn liền với thực tế Áp lực về học tập và thi cử đang chi phối nhiều hoạt động học của học sinh hiện nay

Như vậy từ phân tích số liệu về thực trạng dạy học Toán 1 có thể rút ra kết luận như sau:

- GV đã quan tâm đến việc vận dụng các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực nhưng vẫn còn hạn chế Nhưng việc triển khai các phương pháp

và kỹ thuật dạy học tích cực còn gặp nhiều khó khăn như thời gian, không gian học tập, phân phối chương trình, số lượng học sinh… Tuy nhiên đây lại là cơ

sở thuận lợi để GV tiếp cận với tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong trường tiểu học

- Từ những kết luận trên chúng ta thấy rằng cần phải thay đổi tư duy dạy học “cũ” trong nhà trường hiện nay, xây dựng một mô hình học tập mới, tăng khả năng thực hành, ứng dụng kiến thức vào GQVĐ, phát huy ý tưởng sáng tạo trong thực tiễn là giải pháp cần thiết

18.7

54.127.2

Tỉ lệ %

* Hoạt động tổ chức dạy học chủ đề STEM ở một số trường Tiểu học trên địa bàn huyện Thủy Nguyên, Hải Phòng hiện nay

Nội dung: Đánh giá mức độ quan tâm, nhận thức của GV về dạy học chủ

đề STEM, các hoạt động GD STEM để đề các phương pháp, hình thức tổ chức dạy học chủ đề STEM phát triển năng lực học sinh, nhằm góp phần đáp ứng yêu cầu dạy học phát triển năng lực của giáo dục phổ thông hiện nay cho phù hợp

* Mức độ nhận thức của GV về vai trò của tổ chức dạy học chủ đề STEM

Bảng 1 5 Kết quả mức độ nhận thức của GV về vai trò của tổ chức

dạy học chủ đề STEM

Tỉ lệ (%) Không quan trọng Bình thường Quan trọng

Qua kết quả khảo sát thể hiện trong bảng trên chúng tôi nhận thấy, có

nhiều GV còn chưa nhận thức đúngvề vai trò của tổ chức dạy học chủ đề STEM

Có tới 22.5% GV đánh giá rằng đây là việc không quan trọng, có 48.9% GV

22.5

48.928.6

Tỉ lệ %

Biểu đồ 1 3 Kết quả mức độ nhận thức của GV về vài trò của tổ

chức dạy học chủ đề STEM