Khóa luận tốt nghiệp Sư phạm Vật lý: Tổ chức hoạt động trải nghiệm Stem trong dạy học nội dung chuyên đề mở dầu về điện tử học (lớp 11, chương trình giáo dục phổ thông 2018) nhằm phát triển năng lực Stem của học sinh

Trong quá trình triển khai hoạt động trải nghiệm STEM trong dạyhọc bộ môn Vật lí, phản hôi ghi nhận về sự phát trién năng lực của HS là tích cực so với tiết bài học bộ môn thông thường N

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

TRÀN THỊ XUÂN QUỲNH

KHÓA LUẬN TOT NGHIỆP

TO CHỨC HOẠT DONG TRAI NGHIỆM STEM TRONG

DẠY HỌC NOI DUNG CHUYEN DE MO DAU VE ĐIỆN TỬ HỌC

Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí

Mã ngành: 7.140.211

THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH - 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRUONG ĐẠI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA LUAN TOT NGHIEP

Chuyén nganh: Su pham Vat If

Mã ngành: 7.140.211

Sinh viên thực hiện: Trần Thị Xuân Quỳnh

Mã số sinh viên: 4501 102068

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Nga

Chủ tịch Hội đồng Người hướng dẫn khoa học

(Kí và ghi rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên)

TS Cao Thị Sông Hương TS Nguyễn Thanh Nga

THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH - 2023

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi, thực hiện

dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Thanh Nga Các số liệu nêu trong khóa luận tốt

nghiệp là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố trong bat kì công trình

nghiên cửu của tác giả nào khác.

Thanh pho Hỗ Chí Minh, tháng 04 năm 2023

Tác giả khóa luận

Trần Thị Xuân Quỳnh

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, em đã nhậnđược sự giúp đỡ cũng như động viên từ nhiều cơ quan, tô chức và cá nhân Cụ thé,khóa luận được hoàn thành dựa trên sự tham khảo học tập kinh nghiệm từ các kết

quả nghiên cứu liên quan, các sách, tạp chí chuyên ngành của nhiều tác giả ở các

trường Đại học, các tô chức nghiên cứu, Đặc biệt hơn nữa là sự hợp tác, hỗ trợ củacán bộ giảng viên trường Dai học Sư Phạm Thanh phố Hỗ Chí Minh (TP HCM), cán

bộ giáo viên (GV) các trường trung học phỏ thông (THPT) trên địa bàn TP HCM va

sự giúp đỡ, tạo điều kiện về vật chất và tỉnh thần từ phía gia đình bạn bè

Trước hết, chúng em gửi lời cảm ơn đến tập thé các thay, cô giảng viên khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm TP HCM, đã cung cấp cho chúng em những kiến thức nên tảng can thiết cho quá trình học tập, nghiên cứu.

Em chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và Tỏ bộ môn Vật lí trường THPTLương Thế Vinh Thanh phố Hồ Chí Minh đã đồng ý hợp tác giúp đỡ, tạo điều kiệntốt nhất cho chúng em thực nghiệm đẻ tài Em xin cảm ơn cô Nguyễn Thị Bích Loan

- giáo viên (GV) bộ môn Vật lí của lớp 11A7 trường THPT Lương Thế Vinh TP

HCM đã trực tiếp hỗ trợ trong quá trình thực nghiệm sư phạm.

Chân thành cảm ơn toàn thé học sinh lớp L1A7 trường THPT Lương Thé Vinh

TP HCM đã nhiệt tinh cộng tác trong quá trình thực nghiệm sư phạm.

Cuối cùng, em đặc biệt gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến TS Nguyễn Thanh Nga

- người trực tiếp hướng dẫn khoa học đã luôn dành nhiều thời gian, công sức hướngđẫn em suốt quá trình thực hiện nghiên cứu vả hoản thành đề tài nghiên cứu khoahọc Với định hướng của thầy, em luôn được tiếp thêm niềm tin, ngọn lửa đam mê

nghiên cứu khoa học dé chuyền hóa thành động lực vượt qua mọi khó khăn, thử thách.

Mặc dù khóa luận có rất nhiều nỗ lực, cô gang trong phạm vi thời gian, nhưng

cũng không tránh khỏi thiểu sót Vì vậy, em rất mong nhận được sự thông cảm, chỉ

dẫn, giúp đỡ, đóng góp ý kiến từ các nhà khoa học, của các quý thầy cô,

Một lần nữa, em chân thành cảm ơn!

Thành phố Hỗ Chí Minh, tháng 04 năm 2023

Tác giả khóa luận

Trần Thị Xuân Quỳnh

3 Mục tiêu nghiên CỨU co ĂĂ So Họ HH nu TH ng ng 089984156 6

4 Nhiệm vụ nghiên CỨU c «5< ng ng gen 1e 6

5 Đối tượng và phạm vi nghiên CỨu ssss5sssssossos5S2s95999509052ss5 7

6 (GiáknyÊt RgkiÊ8 CÉNcccccccceccceccktiiktiitikGGiGGGG021GG16G0003100660160030030053030586 §

7 Phương pháp nghiên CỨU <5 3.9 0 8888 6 8

8 Đóng góp của khóa luận « << Series 9

5, CôniÍr&e khóa N NGGeaenieioiioioiiiiiooitoiitGii01101310030020031013103163303310628830ã3685 9

KEEOUANE HN HS 10 CHUONG 1 CO SỞ LÍ LUẬN VE TO CHỨC HOAT ĐỘNG TRÁI

NGHIEM STEM TRONG DẠY HỌC VA PHÁT TRIEN NANG LUC STEM CGUAHDĐESHNH 10

lv 10A Wal NAHE TT 1m .ố.ốố.ố.ốẻố.ố.ốốẽ 10

1/1:,(Hö8EG0NE161501ỮU6::-.::2i:-6cc0-02220020012210220104016210121160516 15533180520920586:3556632 10 1.123 /Höat:đQng trải ñnghiỆN::áocococosooiooooiiiainiiiiagiisgi441441304818418633/8ã3585 1] 1.1.3 Chu trình học tập trải nghiệm - Shin 13 1:2 M6 binh giáo dục STEM :::-:::-.:cecccc0s0Si022015221222112311231365158358258352 15

1-2; THUSt HSE STEM sw ississsscsiacisassiscissassisasseassansasasseasasasssesiassioasseaiaeaaieciie 15 1.2.2 Cac lĩnh vực thuộc giáo duc STEM HS eere 16

12:3: Mô Bùnh:giáo đục STEM sssissssisesisassssisscsissssseessoassvesisaesensseosiveasioasavesive 18

1.2.4 Mục tiêu của mô hình giáo duc STEM - 5Ăsccc<cc<<xee 20

1.3 Tô chức hoạt động trải nghiệm STEM trong day học - - - 22

1.3.1 Hoạt động trải nghiệm STEM Hee 22

1.3.2 Tiêu chí tô chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học 23

1.3.3 Tiền trình tô chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy hoc 27

1.4 Năng lực STEM của học sinh trung học phô thông . 5- 34

DAs Nẵng Tete cha Học sinh ccccccceceoioieeLdieAieiEsaklaessse 34

1.4.3 Năng lực STEM của học sinh trung học phô thông - 37

1.4.4 Cấu trúc năng lực STEM của học sinh trung học phô thông 38

1.4.5 Sự đáp ứng của khung cau trúc năng lực STEM đối với năng lực chung,

năng lực vật lí trong Chương trình giáo dục phô thông 2018 40

1.4.6 Biện pháp phát triển năng lực STEM của học sinh trung học phô thông

tại Thành phố Hồ Chí MGIB so sssccssscssscssscssascssscasscosnssosssnnsassnenisaisnaassssans 44

1.4.7 Vai trò của sự tự nhận thức về năng lực STEM của học sinh đối với hứng

thú nghề nghiệp STEM của học sinh, thông qua hoạt động trải nghiệm

TU NH 2.2 020124002221002/12/215300232/000/032220201297222).22 265253 47

1.5, Đánh giá năng lực STEM của học sinh che 49

1.5:1;,iHoatđộng đánh năng I[ƒG:::::-:::::::::::¿::cii2pipiinitiiEi02001211223127311561258351 49

1.5.2 Vai trò hoạt động đánh giá của giáo viên và hoạt động tự đánh giá của

NOC SHAW 020177 49

1.5.3 Chiến lược đánh giá năng lực STEM của học sinh - 50 1.5.4 Công cụ đánh giá năng lực STEM của học sinh trung học phô thông tại

Thành phố Hồ Chí Minh 2: 2222222122231 E3Z2EEzcEEzcvrzrrrc 52Kết luận Chương Ì: c6 6 1 0222112 9 11 S1 111011 11221111 71 111 1 g2 gye 6]CHƯƠNG2 THIẾT KE HOAT DONG TRAI NGHIỆM STEM TRONGDAY HỌC NOI DUNG CHUYEN DE “MO ĐẦU VE ĐIỆN TỪ HỌC” (LỚP

11, CHUONG TRINH GIÁO DUC PHO THONG 2018) NHAM PHÁT

TRIEN NANG LUC STEM CUA HỌC SINH csccosssossscsssscsssccnscossccsnsconsccsnee 63

2.1 Phân tích yêu cầu can dat của chuyên dé Mở dau về điện tử học trong Chương

trình giáo dục phô thông môn Vật lí 2018 - 2 z2 s2sezzzzrszzrzcrze- 63

2.1.1 Vị trí và vai vai trò của Chuyên đề “M6 đầu về điện tử học” 63

2.1.2 Các yêu cầu cân đạt của chuyên dé Mở đầu vẻ điện tử học 64

2.1.3 Phân tích mach logic xây dựng kiến thức của chuyên dé Mở dau về điện

2.1.4 Các đơn vị kiến thức của chuyên đề “Mở đầu về điện tử học” môn Vật

lí (lớp 11, Chương trình giáo dục phô thông 2018) - 67

2.2 Xây dựng kề hoạch tỏ chức hoạt động trải nghiệm STEM đáp ứng yêu cầu cần

đạt của chuyên để Mở đầu về điện tử học 2-©2+Ss2 SstEEcEEccxrrscrec 70

2.2.1.Ké hoạch tổ chức hoạt động trai nghiệm STEM: “Xua tan

bốnE H°N Guseaniiirnineintiiitiiitiiii11101105110351012512350033853158831883552358633033858 71

2.2.2 Kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm STEM “Khic tinh của hỏa” 98

Kếtiiiiln(CHHĐHE Z7 c56:2215524:02211122121016550622102211230842031223925380302E34002212921820232508210 127

CHUONG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM - se 128

3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - 55555555 <+2 128

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 5 SĂcceeeeerrrerecee 128

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - sành se 128 3.2 Đối tượng thie nghiệm:sửiPhẠTH::::::-::: ::-::::::::::22:i222202221202012i12.gssnae 128 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm - seo 129

3.3.1 Phương pháp quan sắt - - 5-5 S11 00 01k, 129 3.3.2 Phương pháp nghiên cứu trường hợp - - -<.-«ee 129

3.3.3 Phương pháp điều tra, phỏng Van cccccsseeessessseesscessssescsseecseecsseee 129

3.4 Thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm sư phạm 129

D°ết l1 R01 lỢÏ:¿2:2240253123150331313196131251231318370336185185301653155110551381/143139191813058/533+ 129 16,2: HO KHẨT,: ::::::s¿:-22:2542222702018135162562561235959335555233136538535361168393958582185591893E 130

3.5 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm và kế hoạch đánh giá - 130

3.5.1 Kế hoạch thực ñEgHiệm sư PhạT! :-.:: .- -ccs+-csicitsiesiiieeeeoe 1303.5.2 Kế hoạch đánh giá -. 52- 2 222 1 St 222301221112 11 71121022 xce 1313.6 Diễn biến thực nghiệm sư pham c.ccscssecsssesssecsssesssesssesssscssssessssesssseess 133

3.6.1 Giai đoạn 1: Chuẩn bị 2- ¿5s 2s+ExcSEEE E121 127112111 72.11 1ecxe 133 3.6.2 Giai đoạn 2: Tô chức hoạt động trải nghiệm “Xua tan bóng đêm” 133

3.7 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 2 22©222z+c2zzccvvvcee 143

3.7.1 Đánh giá theo chỉ số hành vi thuộc cau trúc năng lực STEM của học sinh

¬ 143

3:7.21IĐănihrg]8IÌDNDB GB Gissssaississitbiitt60i1000000000008011383560043010031003000200 06 155 Kết luận CƯỜNG Š? ;ocpiooioiiiostibidiiiii0400401021213612053655108815833583855855536856888585663583388558 157

KEFLHANVAKHUYENNGH ai iaiaoeaoo 158

PT af, —————Ỷ-FỶnn== 160

FHU LÊ osssscessscesscesascssssnesscnssscustcosssassscevssessscessscosssnesssuassbestonsstesstsosssecsssoisiessss 167

PHU LUC 1: CÁU TRÚC NANG LỰC VAT LÍ CUA HỌC SINH THPT 167 PHY LUC 2 PHIẾU TRAI NGHIỆM HOẠT ĐỘNG TRAI NGHIEM STEM SXUA TANBONG ĐEN _ 170

PHY LUC 3 PHIẾU TRAI NGHIEM HOAT ĐỘNG TRAI NGHIỆM STEM

“KHÁC TĨNH CUA A toi 179

DANH MỤC CAC CHỮ VIET TAT

STT Chirviettat | Chữviết đầy đủ.

I Chương trình giáo dục phô thông 2018 CTGDPT 2018

DANH MỤC HÌNH ANH, BANG, BIEU ĐỎ, SƠ DO

DANH MỤC HÌNH ANH

Hình 2.1.(a)(b)(c) Kí hiệu của quang điện trở - - cetecteeceeeeeneeeeeeeeneeaees 68

Hình 2.2.(d)(e) Kí hiệu của nhiệt điện trở -¡ - S + 25x22 2222 zzrrrrrrs 68

Hình 2.3 Kí hiệu bộ khuếch đại thuật toán -2 22-2222 11 2211121117111e c2, 68

Hình 2.4 Kí hiệu relays điện từ Ăn 2 011 ng re, 69

Hình 2.5 Mach điện cho thiết bị đầu ra là relays điện từ - 69

Hình 2.6 Kí hiệu diode phát quang (LED) - -Ă 25 2S sxcSxsssveeexreere 69

Hình 2.7 Mạch điện cho thiết bị đầu ra là LED 52 222 222sc22vzccvser 69Hình 2.8 Kí hiệu của vôn k 222222222222 E2E121122112211221171171.2-2 2-2 70 Hình 2.9 So đô cau tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị đèn tự động chiếu sáng.

¬— HH 73

Hình 2.10 Sơ đồ cau tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị cảnh báo cháy nô 101

Hình 3.1 HS4 trình bảy thông tin đã thu thập về vẫn đẻ - -<e¿ 134 Hình 3.2 HSS trình bay thông tin đã thu thập về cảm BIEN oo eee cee eee eee 136Hình 3.3 HS nhóm 3 thảo luận nhằm đề xuất giải pháp thiết kế sản phẩm thiết bị

én tur dOng Chieu sang NA 134+335aA:.,) 137 Hình 3.4 HS nhóm 2, 4 vẽ bản thiết kế sản phẩm thiết bị đèn tự động chiéu sáng.

=- ÔÔ 138

Hình 3.5 HS4 đại điện nhóm 3 báo cáo về bản thiết kế và kế hoạch chế tạo sản phẩm

thiệt Bij Aan tự động CHIẾU GẮN: oo cscaseisvsnssasecssssssnsaincossccasneinesisocssecsarsnineeisesineaen 139 Hình 3.6 Ban vẽ thiết kế nhóm Le oo ccc cecceceeccsssesseesseseeescenseesvesevsvesstnsenseeseseeeees 139Hình 3:7.Bán vẽ BURG SG nhốH Discs sssesssesinssisacssscossscsvscavecaiessuvassosssovansesiasanessas 139

Hình 3.8 Bản vẽ thiết kế nhóm 3 2 2S 2252212558125 11 21812172112 5152 51222126 139

Hình 3.9 Ban vẽ thiết kế nhóm 4 - 262 112211 2 2n 2020001 xe 139Hình 3.10 Nhóm | thực hiện chế tạo sản phẩm thiết bị đèn tự động chiếu sáng 140

Hình 3.12 HS nhóm 2 chia sẻ sản phẩm occcoeooeoieeoorsorserrseos 14] Hình 3.13 HS nhóm 3 chia sẻ sản pham .0 c.cceccecssecssecseecseecseeceeesseeeceseneeenes 141

Hình 3.15 Phiếu trải nghiệm của HS1 (nhóm 1) « -scecsssessesseesssecssseseeeseesennees 143

DANH MỤC BANG

Bang 1.1 Các lĩnh vực thuộc giáo dục ŠTEM - Á SSSSnei re 17

Bảng 1.2 Tiền trình tô chức hoạt động trải nghiệm STEM theo quy trình thiết kế

Ki Chat, 12 -a ẢẢẢ 29

Bang 1.3 Cau trúc năng lực STEM của HS THPT đã chuẩn hóa với đối tượng HS

THPT trên địa bàn TP HCM - HH ê, 39

Bảng 1.4 Cơ hội biểu hiện của các chỉ số hành vì thuộc khung cau trúc năng lực

STEM của HS THPT tại TP HCM và năng lực chung, năng lực vật lí trong tiến trình

tô chức hoạt động trải nghiệm ŠTEM Án ni 41

Bảng 1.5 Biện pháp phát triển năng lực STEM của HS THPT tai TP HCM 44

Bang 1.6 Chiến lược đánh giá năng lực STEM của HS -: - 50

Bang 1.7 Rubric đánh giá nang lực STEM của HS THPT tại TP HCM 52

Bang 1.8 Bang kiểm quan sát chi số hành vi thuộc năng lực STEM của HS THPT

Oh 2): Ge 57

Bang 1.9 Phiéu tự đánh giá năng lực STEM của HS THPT tai TP HCM 58

Bang 1.10 Bảng câu hỏi phòng van HS trong quá trình tô chức hoạt động trải nghiệm

GITTENÍk::::iccicoggiso:co22i22:002501161053116130061015003151551581536818835865358315593558158853888586655555833856588886 59

Bang 2.1 Nội dung yêu cầu cần đạt của chuyên dé “Mở đầu về điện tử hoc” môn

Vật (lớp 1; CTŒDPT 2018):::::ccccciociooeooioiiipitioiiiiiiiisiioE046126516148166150365555554 64

Bảng 2.2 Hệ thong kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm STEM nội dung chuyên

đề “M6 dau ve điện tử học” môn Vật lí (lớp 11, CTGDPT 2018) - 70Bảng 2.3 Phân tích kiến thức theo các lĩnh vực thuộc giáo dục STEM trong hoạt

động trải nghiệm STEM “Xua tan bóng đên!” Sài 72

Bang 2.4 Nguyên vật liệu cần chuan bj cho hoạt động trải nghiệm STEM “Xua tan

DONHE GHI: 22 22:222222220222312212223/22122201222202112220122)0123122)0120113507333123132351221223012523121122261223032 74

Bang 2.5 Dụng cụ cần chuẩn bị cho hoạt động trải nghiệm STEM “Xua tan bóng

[ốTH g2 ( 640000012000200000/621422142200152000)01500263012240501)120335)3951192231533162530531435433381933133493621)36309516)5 76

Bảng 2.6 Mục tiêu về năng lực trong kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm STEM

SKUs tan BON AEM: c:iciiciiccnooiiioiiiigii1611311161181645163116315851585886505953956515665588536818855 556856 76

Bang 2.7 Muc tiéu về phâm chất trong kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM

“Xua tan bóng GEM” oo cc uc ch Hư TH HH HH nà TH HH ve 78

Bang 2.8 Kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm STEM “Xua tan bóng đêm” 79

Bang 2.9 Rubric đánh giá năng lực STEM của học sinh trong kế hoạch tô chức hoạt

động trải nghiệm STEM “Xua tan bóng đêm ” chen 92

Bảng 2.10 Phân tích kiến thức theo các lĩnh vực thuộc giáo dục STEM trong hoạt

động trải nghiệm STEM “Khắc tinh của hỏa” 22c 2:cc2scccssccsrrccsrccee 100

Bảng 2.11 Nguyên vật liệu cần chuân bị cho hoạt động trải nghiệm STEM “Khắc

IHNB:C0alBÔ8:cciccccciccoioiipisiiiiitisti14111211142133813133883335533535553383581885335555335338538388853855855838 101 Bang 2.12 Dung cu cần chuan bi cho hoạt động trải nghiệm STEM “Khắc tinh của

HỘ "Siciiitii121112111231553555317551165139835853385356535553655855553853535585538558555.553853 58533572553253553555553355257 103

Bảng 2.13 Mục tiêu về năng lực trong kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm

STEM “XuatanBôngđôm”:‹;::-:::::::::::c:::c::2:c2222220620122122121201221222111621265612353233853.0 104

Bảng 2.14 Mục tiêu về phẩm chat trong kế hoạch tô chức hoạt động trai nghiệm

STEM “Xua tan Đồng đồim”, con 0181114864442244044 104360 106

Bang 2.15 Kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm STEM “Khắc tinh của hoa”.

"ha na 106

Bảng 2.16 Rubric đánh giá năng lực STEM cua HS trong kế hoạch tổ chức hoạtđộng trải nghiệm STEM “Khắc tinh của hỏa” - i22 5s S0 22222 120Bảng 3.1 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm

STEM “ưa tan Bóng GEM: cịcoccccoccociisiioitistiietiiitiisti01331281115511551565555615531856588838 130

Bang 3.2 Kế hoạch đánh giá năng lực STEM của HS trong quá trình tham gia hoạt

động trải nghiệm STEM “Xua tan bóng đêm ” àà cieeeree 132

Bảng 3.3 Diễn biến thực nghiệm sư phạm hoạt động l - -. - 134Bảng 3.4 Diễn biến thực nghiệm su phạm hoạt động 2 22- 22-552 135Bang 3.5 Chi số hành vi thuộc năng lực STEM của HS trong quá trình tham gia hoạt

động trai nghiệm STEM “Xua tan bóng đênt Ăn ceeeeeeeeeeeeteceneeees 144

Bảng 3.6 Mức độ đạt được ứng với từng chỉ số hành vi của mẫu 05 HS trong quá trình tham gia kế hoạch hoạt động trải nghiệm STEM “Xua tan bóng đêm” 148 Bang 3.7 Tiêu chí đánh giá mức độ đạt được năng lực STEM của HS 149

Bang 3.8 Các mức độ HS đạt được NLTP THTN qua thực nghiệm 150

Bang 3.9 Nhận xét và biện pháp dé xuất nhằm phát triển năng lực STEM của HS.

DANH MỤC SƠ ĐÒ

Sơ đồ 1.1 Chu trình học tập trải nghiệm -22 S2 22 2212225322222222211222222ee 13

Sơ đồ 1.2 Chu trình STEM - 2-2222 E12 3121112111 211121117111731730 227222 2 18

Sơ đồ 1.3 Quy trình thiết KE kĩ thuật 22-222222222222E22E322 3222327222222 re 28

Sơ đồ 1.4 Mô hình cau trúc năng lực của HS tiếp cận theo hướng nguồn lực

Hữ@PiHHANH:.‹::::::¿s::::s¿:cci:232:221012512321123212111611123115535535160235533862135533553386983633382536 62388353 353833883 36

Sơ đồ 1.5 Mô hình cau trúc năng lực cua HS tiếp cận theo hướng năng lực bộ phận

gã385353538533393568523353315535233558935335535398353558E55393518513953535155355885585355353Z335535393353933585139355227353358 36

Sơ đồ 1.6 Sự đáp ứng của khung cấu trúc năng lực STEM khi đôi chiếu cùng tiễn

trình dạy học STEM theo công văn 3089 của Bộ Giáo dục và Dao tạo, yêu cau cần

đạt về năng lực của CTGDPT 2018 222 22222222222225125122512721172177111 211 1x27 40

Sơ đồ 1.7 Mô hình nhận thức xã hội vẻ nghề nghiệp - -c55eec- 48

Sơ đồ 2.1 Logic xây dựng các đơn vị kiến thức theo yêu cầu cần đạt của nội dung

Chuyên đề “Mở dau về điện tử học” môn Vật lí (lớp 11, CTGDPT 2018) 65

Sơ đồ 2.2 Hình thành ý tưởng hoạt động trải nghiệm STEM “Xua tan bóng đêm"

m7 "1ˆ" "` "`" "' 72

Sơ đồ 2.3 Hình thành ý tưởng chủ đề “Khac tỉnh của hỏa”” -2-sc- 99

Sơ đồ 3.1 Sơ đồ mạng nhện thé hiện mức độ tự nhận thức năng lực STEM của HS

KD TT nen né non thun nen 623130112005 2012251052142312111092116251920097)092010200822163202320233619383 154

DANH MỤC BIEU DOBiểu đồ 3.1 Phần trăm mức độ đạt được chi số hành vi trong năng lực STEM

MỞ DAU

1 Tổng quan tình hình nghiên cứu

1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đã đưa nhân loại bước vào một ki nguyên mới

với sự hỗ trợ đắc lực của các sản phâm của trí tuệ nhân tạo Sự tác động của côngnghệ đã làm thay đối đáng kẻ yêu cầu về năng lực của người lao động Trong tìnhhình chung, người lao động bắt buộc phải trang bị khả năng nhận thức về xã hội, sángtạo và đổi mới nhằm thích nghi với những biến đổi phức tạp (Hilton, 2008) Vì vậy,

mô hình giáo dục STEM được xem như một trong những giái pháp ra đời nhăm đápứng yêu cầu của xã hội, hướng đến đảo tạo nguồn nhân lực chất lượng cung cấp chothị trường lao động các ngành nghẻ thuộc lĩnh vực STEM Sau cùng, chính nguồnnhân lực có nang lực STEM sẽ là then chốt thúc đây các ngành nghề thuộc lĩnh vựcSTEM, cũng như mỗi quốc gia phát triển

Dối với Vương quốc Anh, việc mỗi công dân sở hữu năng lực STEM góp phân

thúc day sự đổi mới tiên tiền trong nên công nghiệp tại quốc gia này Vừa qua, trongđại dịch COVID - 19, năng lực STEM trở nên cần thiết, có ảnh hướng đến nhiềuphương diện khác nhau như: các nhà lãnh đạo phân tích tình hình, đưa ra các quyếtđịnh về chính sách xã hội, đặt ra các quy tắc cho hành vi nhằm hạn chế sự lây landich bệnh trong cộng đồng: các nhà nghiên cứu y - sinh học vận dụng công nghệ PPE (thiết bị bảo vệ cá nhân) và kĩ thuật trong STEM để hỗ trợ kiểm soát đại dịch, phântích thông tin về tỉ lệ tử vong, xử lí dữ liệu bang cách biéu diễn đỏ thị (Braund, 2021).Đây là minh chứng cho tầm nhìn của Chính phủ Anh đã ban hành kế hoạch tăng trưởng cùng địch vụ nâng cao kĩ năng và học tập nhằm phát triển năng lực STEM của người hoc, hướng đến dao tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, có khả năng cạnh tranhtoàn cầu (HM Treasury, 2010)

Nhà nghiên cứu giáo dục Bybee (2013) đã lập luận: “Nếu thiểu năng lực STEM,

sự thất bại khi tiếp cận đến các phương pháp và ứng dụng thực tế là rat cao” Nhận

thay tam quan trong, chinh phu lién bang Hoa Ky da ban hanh nhiều chính sách nhằm

thúc đây thực hiện các mục tiêu trọng tâm của giáo dục STEM Trong chiến lược §

năm giáo đục STEM của chính phủ liên bang Hoa Ky, năng lực STEM đã được vạch

rõ là mục tiêu trau doi cho công dân khi học tập STEM đề chuân bị lực lượng laođộng ngành nghề STEM cho tương lai (Executive Office of the President, 2018) Bởi

lẽ, năng lực STEM được xác định là năng lực của thế ki 21, đóng vai trò giúp nguồnnhân lực tiếp cận thành công các phương pháp, ứng dụng thực tiễn, góp phan trong

sự phát triển của mỗi quốc gia (Hilton, 2008).

Không ngoại lệ tại Úc, vai trò này của năng lực STEM đổi với nguôn nhân lực

được khăng định qua nghiên cứu của tô chức (Office of the Chief Scientist, 2016) Vì

vậy, Chương trình khoa học và đôi mới của quốc gia xác định năng lực STEM là yếu

tô then chốt với định hướng tiếp cận khoa học và toán học trong môi trường giáo dục hiện đại vận dụng kinh nghiệm đề giải quyết van dé, phát huy khả năng tư duy phản biện Song, tô chức NCVER đã đưa ra cái nhìn tông quan về năng lực STEM nhằm

đề xuất một số định hướng phân tích và phát triển chính sách giáo dục, tư vấn nghề

nghiệp (Sickmann & Korbel, 2016).

Trong phạm vi châu A, các nhà nghiên cứu về lĩnh vực STEM ở Trung Quốc đã

có những bước dau phân tích chuyên sâu về năng lực STEM nhằm xây dựng hệ thống

chương trình giảng day phát triển năng lực STEM của HS Trong 46, năng lực STEM

đóng vai trò chủ đạo trong việc thiết kế chương trình giảng dạy STEM nhằm đánhgiá và phát triển năng lực STEM của HS (Hu & Guo, 2021) Điều này được phát khởi

từ mục tiêu của Chính phủ hướng đến đảo tạo thé hệ công dan có năng lực STEM

(National Institute of Education Sciences, 2017).

Về khía cạnh triển khai mô hình giáo dục STEM dé đạt được mục tiêu đặt ra,các quốc gia trên thé giới có đa dạng cách thức trién khai phù hợp với mỗi bối cảnh

riêng biệt Trong đó, việc tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM là một trong những

cách thức được đánh gia là mang lại hiệu ứng tích cực (Smith & Rayfield, 2019).

Cách tiếp cận hoạt động giáo dục theo hướng trải nghiệm được khởi xướng bởi Dewey (Dewey, 1998) Minh chứng rõ nét cho sự ủng hộ quan điểm giáo dục này của Dewey là cột mốc nam 1977, Hiệp hội Giáo duc trải nghiệm (The Association for

Experiential Education - AEE) được thành lập (Beaudin 1995) Tiếp thu định hướngmới trong lĩnh vực giáo dục của Hoa Kì, các chuyên gia giáo đục tại Anh dan quantâm, ứng dụng hoạt động trải nghiệm thông qua một số chương trình như: Giáo dục

trải nghiệm môi trường cho HS Tiểu học (Experiential Environmental Education for

Primary Aged), Trải nghiệm tích hợp học tập và nghé nghiệp (Training outdoor

educators: integrating academic and professional demands) (Higgins & Humberstone, 1999),

Thông qua khảo cứu một số công trình nghiên cứu, nhận định rang nang lựcSTEM là mục tiêu then chốt trong chiến lược phát triển, cũng như chương trình giáo

dục của nhiều quốc gia trên thế giới Tùy thuộc vào mức độ triển khai và cách tiếp

cận giáo dục STEM mà mỗi quốc gia có những chính sách phù hợp thúc day sự phát trién năng lực STEM của HS sao cho phù hợp Việc nâng cao tinh trải nghiệm trong các hoạt động theo định hướng giáo dục STEM đã, đang là xu hướng nền tang giáodục trên thé giới và rất can thiết dé chúng tôi quan tâm nghiên cứu trong khóa luận

1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Về khía cạnh triển khai mô hình giáo dục STEM theo tỉnh thần của hoạt độngtrải nghiệm, Việt Nam đã có những bước đầu tiếp cận trong những năm gần đây từcấp Tiêu học đến cấp THPT Bộ Giáo dục và Đào tạo (2020) đã ban hành Công văn

3089 như một cơ sử pháp lí cho hình thức trién khai giáo dục STEM theo hướng hoạt

động trải nghiệm Việc tăng cường trải nghiệm cho HS không chỉ gói gọn trong ngoài

giờ lên lớp đề huy động vận dụng tông hợp các kiến thức, kĩ năng đa môn, ma còn cóthê chú trọng từ chính những tiết học đơn môn thông qua day học (Bộ Giáo dục vàĐào tạo, 2018) Trong quá trình triển khai hoạt động trải nghiệm STEM trong dạyhọc bộ môn Vật lí, phản hôi ghi nhận về sự phát trién năng lực của HS là tích cực so

với tiết bài học bộ môn thông thường (Nga, 2020).

Với sứ mệnh đó, mô hình giáo dục STEM trở thành mô hình giáo dục hiện đại.

hướng đến mục dich phát trién đạo đức, trí tuệ, hạnh phúc và tiềm năng tương lai một cách toàn điện cho người học Việc nghiên cứu và phát triển giáo dục STEM đang

được các nhà giáo dục tập trung nghiên cứu, thúc day phát triển và đạt những thành

tựu nhất định Theo đó, năng lực STEM đã dần nhận được sự quan tâm nghiên cứu.Nền tang là tác giả Biên et al (2019) để cập “nang lực STEM có thé hiểu là mục tiêukhái quát nhất của giáo dục STEM, bao gồm việc vận dụng cả kiến thức về nội dung

và tri thức về quá trình trong lĩnh vực STEM dé giải quyết van dé cá nhân, van đề xã

hội và vấn đề toàn cầu” Theo đó, gần đây nhất, năng lực STEM đã được nghiên cứu

chuyên sâu không chỉ về định nghĩa, mà vẻ cấu trúc của năng lực STEM trong bối cảnh Việt Nam Cụ thẻ, tác giả Nga et al (2022) đã khao cứu các công trình trên thé giới và đề xuất khung cấu trúc năng lực STEM cho HS tại Việt Nam đáp ứng yêu cầucan đạt về năng lực của Chương trình giáo dục phô thông 2018 (CTGDPT 2018) Tínhiệu tích cực sau đó không chỉ nghiên cứu định tính, khung cau trúc năng lực STEM này đã được nghiên cứu định lượng và chuẩn hóa cho đối tượng HS THPT tại TP HCM - Thành phó thúc đây giáo dục STEM trọng điểm của cả nước (Trung et al., 2022) Các nghiên cứu này đã bước đầu đưa ra giải pháp giải quyết khó khăn về việckiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng giáo dục STEM Bởi lẽ, kết quả

học tập của người học trong quá trình học tập theo định hướng giáo dục STEM không

phải là bài kiểm tra khả năng tái hiện trí thức hay đánh giá thành tích đơn thuần, màrộng hơn sâu hơn về nang luc, động cơ, hứng thú của HS (Chung & Kiên, 2019)

Sau quá trình khảo cứu tình hình trong nước, nhận định rằng việc tổ chức hoạtđộng trải nghiệm STEM nhằm phát triển năng lực STEM của HS đã có tiền đề từtrước Tuy nhiên, dé tạo dựng nên móng vững chắc, khía cạnh này vẫn cần có sựnghiên cứu bỗ khuyết thêm Vì vậy, trong khóa luận này, chúng tôi mong muốn tiếptục phát huy và trién khai tô chức trong bộ môn Vật lí với nội dung Chuyên dé

“Mở dau vẻ điện tử học” (lớp 11)

2 Lý do chọn đề tài

Sự ra đời của mô hình giáo dục STEM đóng vai trò cốt tử trong việc thúc daycác ngành nghề STEM phát triển mạnh mẽ, đáp ứng yêu cau về nguồn nhân lực củacuộc cách mạng công nghiệp 4.0 Cụ thé, giáo dục STEM hướng đến chuan bị chotương lai một lực lượng lao động có khả năng thích nghi với những biến đổi phức tap

của xã hội, khả nang vận dụng linh hoạt, sang tạo những kiên thức liên ngành từ các

lĩnh vực STEM (Khoa học, Công nghệ Kĩ thuật, Toán học) vào thực tien dé giảiquyết các vấn dé đang phải đối mặt Vì vậy, có thé nhận định một trong những mụctiêu quan trọng của giáo dục STEM là phát triển nang lực từ các lĩnh vực STEM của

HS, hay nói cách khác là phát triển năng lực STEM của HS (Bybee, 2013).

Không ngoại lệ tại Việt Nam giáo dục STEM đã bắt đầu nhận được sự quantâm từ các nhà giáo dục cùng những công trình nghiên cứu của họ Dựa trên kết quảnghiên cứu lí luận, một số nhà giáo duc đã định hướng lộ trình, xác định mục tiêu cho

giáo dục STEM Trong đó, công trình của tác giả Biên et al (2019) và Hải (2020) thê

hiện sự giao thoa khi đè cập đến khái niệm năng lực STEM như một mục tiêu canphát trién của giáo duc STEM Song, dé áp dung đồng bộ hiệu qua lý thuyết vào thực

tiễn, sự quan tâm, ủng hộ của các nhà chức trách Việt Nam về giáo dục STEM là vô

cùng quan trọng Đáng kẻ đến, giáo dục STEM đã được Thủ tướng chính phủ yêu cầutriển khai với chỉ thị 16 và hoạch định rõ mức độ triển khai ở các cơ sở giáo dục trongquyết định 146 về tam nhìn đến năm 2025 (Thủ tướng chính phủ, 2017; Thủ tướngchính phủ 2022) Tiếp nối tinh than của chỉ thị 16, Bộ Giáo dục và Dao tao đã banhành công văn 3089 nhằm hướng dan cách thức triển khai giáo đục STEM với 3 hìnhthức tô chức, bao gồm: dạy học các môn khoa học theo bai học STEM, tô chức hoạt

động trải nghiệm STEM và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật (Bộ Giáo

dục va Dao tao, 2020).

Đề cập đến cách thức trién khai giáo dục STEM, việc tô chức hoạt động trảinghiệm STEM không chỉ đôi mới về hướng tiếp cận CTGDPT 2018, mà còn phù hợpvới yêu cầu của Quốc hội trong nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chươngtrình, sách giáo khoa giáo dục pho thông Cụ thé, Quốc hội đã yêu cầu nền giáo dụcphải '*Đôi mới nội dung giáo dục phô thông theo hướng tinh giản, hiện đại thiết thực, phù hợp với lứa tudi, trình độ và định hướng nghề nghiệp; tăng thực hành, vận dụngkiến thức vào thực tiễn; tích hợp cao ở các lớp học dưới và phân hóa dần ở các lớphọc trên" (Quốc hội 2014) mình trong định hướng, mục đích giáo dục Hay trong Luật Giáo dục, Quốc hội đã chi rõ: “Hoạt động giáo dục phải được thực hiện theo

nguyên lí học đi đôi với hành, giáo dục ket hop với lao động sản xuât, lí luận gan với

thực tiễn giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội"(Quốc hội, 2005) Do đó, hình thức tô chức hoạt động trải nghiệm STEM là hình thứcphù hợp khi các cơ sở giáo dục mong muốn tạo điều kiện cho HS tăng cường tham

gia trải nghiệm thực hành, tiếp cận gần hơn với việc vận dụng kiến thức liên môn giải

quyết van dé thực tiễn theo nguyện vọng của mỗi cá nhân HS Điều này góp phan đàotạo một thế hệ HS đạo đức, trí tuệ, hạnh phúc và có tiềm lực tương lai.

Đề không xa rời định hướng chung của đôi mới giáo dục phô thông, hoạt động trải nghiệm STEM cần gắn liền với yêu cầu cần đạt của nội dung môn học trong

CTGDPT 2018 Theo đó, ở cấp THPT, nội dung Chuyên dé Mở đầu về điện tử học

thuộc lớp 11 - Chương trình môn Vật lí 2018 đóng vai trò quan trọng trong việc trang

bị cho HS những kiến thức, kĩ năng sử dụng một số linh kiện thông dụng như: cảm biến, điện trở, LED, hay một số mạch điện tử như: mạch khuếch đại, mạch op-

amp - replays, mạch op-amp - LEDs, mach op-amp - CMs Qua đó, HS xác định được

nguyên tắc hoạt động của linh kiện, mạch điện tử và vận dụng phối hợp đẻ chế taosản phẩm giải quyết vẫn đề thực tiễn được đặt ra Như vậy, sẽ là phù hợp khi Chuyên

đề Mở dau vẻ điện tử học được tích hợp triển khai theo định hướng giáo dục STEM,thông qua hình thức tô chức hoạt động trải nghiệm STEM cho HS.

Dựa vào những luận điểm và luận cứ trên, khóa luận được thực hiện với tên dé

tài: “7ö chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học nội dung Chuyên đề Mởđầu về điện tử học (lớp 11, Chương trình giáo dục phố thông 2018) nhằm pháttriển năng lực STEM của học sinh”.

3 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng hoạt động trải nghiệm STEM trong Chuyên dé "Mở đầu vềđiện tử học” - Vật lí 11 và tổ chức dạy học nhằm phát trién năng lực STEM của HS

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Đề đạt được mục đích đề ra, khóa luận cần thực hiện những nhiệm vụ cơ bản

như sau:

- Nhiệm vụ 1: Xây dựng cơ sở lí luận:

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận về khái niệm của hoạt động dạy học và

khái niệm, thuật ngữ, mục tiêu của mô hình giáo dục STEM;

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận về khái niệm, tiêu chí của hoạt động trải nghiệm

và hình thức tô chức hoạt động trải nghiệm STEM;

+ Phân tích tiến trình tô chức hoạt động trải nghiệm STEM:

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận về khái niệm nang lực của HS và khái niệm,

khung cau trúc năng lực STEM của HS THPT;

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận về vai trò của hoạt động đánh giá và tự đánh

giá, tiêu chí đánh giá, công cụ đánh giá.

- Nhiệm vụ 2: Xây dựng nội dung trọng tâm:

+ Đề xuất và khảo sát ý kiến chuyên gia về mặt nội dung rubric đánh giá

năng lực STEM của HS THPT;

+ Phân tích yêu cau cần đạt của Chuyên dé “Mo đầu về điện tử học” trong

Chương trình môn Vật lí 2018;

+ Chọn lọc và xây dựng 02 kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm STEMđáp ứng yêu cầu cần đạt của Chuyên dé “Mở dau vẻ điện tử học”

- Nhiệm vụ 3: Thực nghiệm sư phạm:

+ Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM đáp ứng yêu cầu cần đạt của

Chuyên đề “Mo dau vẻ điện tử hoc” tại trường THPT trên địa bàn

TP HCM.

+ Thong kê và phân tích kết quả thực nghiệm hoạt động trải nghiệm STEMtrong Chuyên đề “Mo đầu về điện tử học”.

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

Hoạt động giáo dục STEM nhằm phat triển năng lực STEM của HS, cụ thẻ:

+ Mô hình giáo dục STEM;

+ Nang lực STEM của HS;

+ Hoạt động trải nghiệm STEM;

+ Tiêu chí đánh giá năng lực;

+ Công cụ đánh giá năng lực.

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Chuyên đề “Mo đầu về điện tử học”:

+ HS THPT trên địa bàn TP HCM;

+ Thời gian nghiên cứu từ tháng 09/2022 đến tháng 04/2023

6 Giả thuyết nghiên cứu

Nếu xây dung hoạt động trái nghiệm STEM một số kiến thức thuộc nội dung Chuyên dé “Mở đầu về điện tử học” - Vật lí 11 và t6 chức day học cho HS lớp 11 thì

sẽ phát trién được năng lực STEM của HS.

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận Với phương pháp nghiên cứu lí luận, chúng tôi nghiên cứu cơ sở lí luận vẻ thuật ngữ, khái niệm và mục tiêu của mô hình giáo dục STEM; về khái niệm, tiêu chí của hoạt động trải nghiệm và hình thức t6 chức hoạt động trải nghiệm STEM Từ đó, chúng tôi phân tích và dé xuất tiên trình tô chức hoạt động trải nghiệm STEM Đôngthời, để chuẩn bị cho quá trình dé xuất và khảo sát ý kiến chuyên gia về năng lựcSTEM, khóa luận nghiên cứu về khái niệm năng lực và khái niệm, khung cấu trúc

năng lực STEM của HS Song, khóa luận còn nghiên cứu về vài trò của hoạt động

đánh giá và tự đánh giá, tiêu chí đánh giá năng lực, công cụ đánh giá năng lực.

7.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Nhăm kiểm chứng tính hiệu quả của giả thuyết ban đầu, khóa luận sử dụngphương pháp thực nghiệm sư phạm tiến hành thực nghiệm kế hoạch tô chức

hoạt động trải nghiệm STEM nội dung Chuyên dé “Mở đầu về điện tử học” tại

trường THPT.

7.3 Phương pháp nghiên cứu sử dụng thong kê toán họcVới phương pháp nghiên cửu sử dụng thống kê toán học, khóa luận phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm Từ đó, rút ra kết luận đánh giá độ tin cậy của giả thuyết, tính hiệu quả và tính cấp thiết của đề tài.

§ Đóng góp của khóa luận

Với những nhiệm vụ đã dé ra, khóa luận dy kiến có những đóng góp mới sau:

- Hệ thông được cơ sở lí luận về giáo dục STEM, hoạt động trải nghiệm,

năng lực STEM cua HS THPT;

- Đề xuất được 07 tiêu chí cần đảm bảo khi tô chức hoạt động trải nghiệm STEM

trong dạy học;

- Xây dựng được tiến trình tô chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học.

- Xây dựng được 04 công cụ đánh giá năng lực STEM của HS THPT;

- Xây dựng được 02 kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm STEM nội dungChuyên đề “Mo đầu vẻ điện tử học”.

9 Cấu trúc khóa luận

- Chương 1 Cở sở lí luận vẻ tô chức hoạt động trải nghiệm STEM trong day học

và phát triển năng lực STEM của học sinh.

- Chương 2 Tỏ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong day học nội dung Chuyên đề Mở đầu vé điện tử học (lớp 11, Chương trình giáo dục phô thông2018) nhằm phát triển năng lực STEM của học sinh

- Chương 3 Thực nghiệm sư phạm.

KET QUA NGHIEN CUU

CHUONG 1.

CO SO Li LUAN VE TO CHUC HOAT DONG TRAI NGHIEM STEM

TRONG DAY HOC VA PHAT TRIEN NANG LUC STEM

CUA HỌC SINH

1.1 Hoạt động trải nghiệm

1.1.1 Hoat động giáo duc

Khóa luận bắt đầu từ việc khám phá khái niệm của hoạt động nhằm làm rõ địnhnghĩa của hoạt động giáo dục Trong bỗi cánh xã hội, hoat động (activities) làthực hiện những việc có quan hệ chặt chế vớt nhau nhằm đạt được mục đích cụ thể(Kwary, 2014; Phê, 2003), và có ảnh hưởng trực tiếp đến sự tôn tại, phát triển củaloài người Trong bối cảnh giáo dục, hoạt động là phương pháp kích hoạt một số loại

nhiệm vụ giúp người học tương tác với con người, với môi trường thông qua ngôn

ngữ một cách có mục đích, ý nghĩa cụ thê (Ur, 1990) Khi chủ thé của quá trình hoạt

động được giới hạn trong phạm vi nhà giáo dục (GV) và người được giáo dục (HS), hoạt động trở thành hoạt động giáo dục.

Hoạt động giáo duc (educational activities) là quá trình GV tao điều kiện, cơ

hội, môi trường học tập cho HS có những trai nghiệm hoc tập (Biesta, 2015) Theo

nghĩa rộng, có thê hiểu nội hàm của hoạt động giáo dục bao hàm cả hoạt động dạy học Trong đó, hoạt động giáo dục không mang tinh thần kiểm soát của GV đối với

HS, mà thúc đây sự phối hợp thống nhất giữa hoạt động chú đạo của GV và hoạt

động tự giác, tích cực, chủ động tự giáo dục của HS (Hương et al., 2011) Tuân theo

vai trò này, HS được đặt ở vị trí trung tâm thụ hướng kết quả của hoạt động giáo dục đến từ nỗ lực cá nhân và định hướng tô chức của GV Cụ thé, GV đóng vai trò kếtnói, giúp HS có niềm tin vào năng lực bản thân, chiêm nghiệm sâu sắc về tình huéng

mà GV đặt ra dé mở ra nhiều góc nhìn toàn diện (Chapman et al., 1992) Thông qua

hoạt động giáo dục, kiến thức sẽ được HS lĩnh hội và năng lực của HS sẽ được hình

thành, phát trién dé sẵn sàng mang lại lợi ích cho bản thân, cho bat kì cá thé nào trong

xã hội Hay khái quát hơn, hoạt động giáo dục chú trọng tạo nền những lợi ích góp

phan cho sự phát triển của HS lẫn sự phát triển của cộng dong (Kemmis & Smith,2008) Vì vậy trên thực tế, việc tô chức hoạt động giáo dục doi hỏi GV cần gắn kếtlợi ích của HS song hành cùng lợi ích của tập thể, với cầu nói là những phẩm chat, giá trị đạo đức tốt đẹp.

Từ phân tích trên, thấy rằng hoạt động giáo dục được tiếp cận theo định hướng phát triển toàn diện cả trí tuệ lẫn phẩm chất đạo đức, đời sống tình cảm của HS Việc

thực hiện hiệu quả hoạt động giáo dục phụ thuộc vào quá trình tô chức lâu dài của

GV và quá trình kiên trì rèn luyện của HS Theo đó, GV có nhiệm vụ kích thích, đồng

hành cùng HS khám phá kiến thức, trải nghiệm thực tế; cũng như triển khai hoạt độnggiáo dục một cách linh hoạt, phối hợp khéo léo giữa đạy - học kiến thức và giáo dục nhân cách nhằm hình thành, bồi dưỡng năng lực, pham chat cho HS.

1.1.2 Hoạt động trai nghiệm

Hoạt động giáo dục cho phép HS có những trải nghiệm học tập tích cực Vì vậy,

hoạt động giáo dục trải nghiệm trở thành khía cạnh được các nhà giáo dục đặc biệt

quan tâm nghiên cứu, nhằm tăng cường tạo cơ hội trải nghiệm cho HS trong hoạtđộng giáo dục Trong đó có thé hiểu trải nghiệm theo định nghĩa: “trai là đã từng biếtqua, từng kinh qua” còn "nghiệm là ngẫm, suy xét hay chứng thực một điều nào đó

đã kinh qua trong thực tế” (Phê, 2003)

Hoạt động giáo duc trải nghiệm hay gọi cách khác van tat hơn là hoạt độngtrai nghiệm (experiential education) được xây đựng dựa trên lý thuyết tông quát của chủ nghĩa kinh nghiệm (Crosby, 1981) Chủ nghĩa kinh nghiệm khang định sự kết

hợp cần có giữa quá trình trí giác và quá trình tư đuy của HS khi tham gia vào hoạt

động học tập lĩnh hội tri thức (kiến thức) (Kolb, 2014) Đây cũng là sự khác biệt rõ nét khi tiếp cận hoạt động trải nghiệm theo chủ nghĩa kinh nghiệm; cho phép HS bắtđầu quá trình học tập ở thực tế và không giả định những yêu cầu của thực tế kháchquan (Roberts, 2008) Kết thúc hoạt động trải nghiệm kiến thức là một phan được nay sinh va lưu trữ trong HS dưới dang kinh nghiệm, bên cạnh những yếu tổ tâm lí

cá nhân khác (cảm giác xúc cảm .).

Tiếp cận theo tỉnh thần của chủ nghĩa kinh nghiệm, có thê hiểu hoạt độngtrai nghiệm là hoạt động giáo duc mà qua đó, HS tích cực, chủ động xây dựng kiển thức, kĩ năng và giá trị từ kinh nghiệm tương tác trực tiếp với các đối tượng cụ thể

(Dewey, 1998; Association for Experiential Education (AEE), 1994) Hoạt động trải

nghiệm khuyén khích HS tham gia vào các hoạt động được định hình trong bối cảnhliên quan nhất đẻ đến được kiến thức cần chiếm lĩnh, kĩ năng cần phát triển và yếu tôtâm lí cá nhân cần hình thành hoặc thay đôi Đồng thời, hoạt động trai nghiệm còn xây dựng cho HS niềm tin về nang lực của chính ban thân HS dé thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập được giao Khi đó, HS thật sự là một chủ thẻ tích cực, chủ động, sáng tạo và luôn hiện hữu sự giao thoa không thé tách rời giữa hành động và xúc cảm.

Hoạt động trải nghiệm có mỗi liên hệ chặt chẽ và cần phân biệt với quá trình

học tập dựa trên trải nghiệm của HS Học tập dựa trên trải nghiệm (experiential learning) là quá trình người học tự lực trải qua, tìm ra giá trị và nhìn lai, cảm thụ,

đánh giá, xác định giá trị hữu ích hoặc quan trọng cần nhớ sau khi tham gia trảinghiệm, nhằm sử dụng những điều này dé thực hiện các hoạt động khác trong tương

lai (Kolb, 2014) Vì vậy, quá trình học tập dựa trên trải nghiệm mang tính cá nhân.

Nhiệm vụ của hoạt động trải nghiệm là tạo điều kiện và tối đa hóa các cơ hội dé học

tập trải nghiệm của mỗi cá nhân HS được diễn ra.

Dưới góc độ nhà giáo dục thực hiện tô chức hoạt động trải nghiệm, GV cần liên

tục khơi gợi HS tham gia vào quá trình học tập trải nghiệm từ những thử thách thực

tế Tiếp đến, GV khuyến khích HS đi từ việc đối mặt vấn đề đến việc đưa ra quyếtđịnh thực hiện giải pháp cụ thé dé giải quyết van dé đã đặt ra Quá trình này đỏi hỏi

GV kích thích HS phối hợp các giác quan để tương tác trực tiếp hơn với đối tượng

học tập (nguyên vật liệu, thiết bị kĩ thuật, dụng cụ kĩ thuật ); từ đó giúp nảy sinh

những kinh nghiệm mới Song, hoạt động kiếm tra, đánh giá cũng cần được GV quan

tâm triển khai chặt chẽ với mục đích phản hôi thông tin vẻ hiệu quả của quá trình họctap, dé HS không ngừng đổi chiếu và điều chỉnh kinh nghiệm của bản thân Chính vi

sự không bắt biến của kinh nghiệm, có thẻ thấy răng tinh than của hoạt động giáo dục

trải nghiệm là một bước ngoặt giải phóng năng lực của HS: cho phép HS nghỉ ngờ về

những kinh nghiệm đã có dé tiếp tục nỗ lực kiểm chứng hoàn chỉnh và hướng đếnmột hệ thông kinh nghiệm ben vững hơn trong tương lai

1.1.3 Chu trình học tập trai nghiệm

Hoạt động trải nghiệm được diễn ra nhằm thúc đây HS bắt đầu quá trình học tập

trải nghiệm của mỗi cá nhân HS Theo đó việc quan tâm nghiên cứu về quá trìnhdiễn ra học tập trải nghiệm là vô cùng can thiết dé GV phát huy vai trò định hướng

hoạt động một cách đúng, du và trọng tâm.

Bản chất của hoạt động trải nghiệm dé cap dén su tai thiét hoặc tô chức lại kinh

nghiệm của HS, nhằm làm tăng thêm ¥ nghĩa của kinh nghiệm và định hướng quátrình trải nghiệm tiếp theo (Dewey, 1998) Trong đó, kinh nghiệm quá khứ và tri giác.

tư duy hiện tại liên tục tương tác lẫn nhau dé tạo ra kinh nghiệm mới Dựa trên lí

thuyết về hoạt động trải nghiệm của John Dewey (1998) cùng cơ sở lí thuyết tâm lí học về sự phát triển trí tuệ cá nhân, David Kolb đã dé xuất quá trình diễn ra học tập trải nghiệm dưới đạng chu trình, bao gồm 4 giai đoạn sau:

Sơ dé 1.1 Chu trình hoc tập trai nghiệm (Kolb, 2014)

- Giai doan 1: Kinh nghiém cu thé.

Chat xúc tác khởi động quá trình học tập bat nguôn từ động cơ học tập của HSđược kích thích Khi động cơ học tập hình thành cũng lả lúc các kiến thức, kĩ năng

đã có trước đó hay khả năng ước đoán, kiểm soát hành động được kích hoạt Từ đó,

cá nhân HS chủ quan phát sinh nên các dữ liệu cho toàn bộ chu trình học tập.

Giai đoạn chuyển giao giai đoạn I, 2 (phân kì): Xuất phát từ những kinhnghiệm trong trường hợp cụ thé, HS tích cực mở rộng thé giới quan nhằm cảm nhận

và tham gia vào quá trình tri giác, phân tách những sự vật, hiện tượng thực tế.

- Giai đoạn 2: Tri giác, phản ánh.

Ở giai đoạn này, HS chủ động sử dụng các giác quan đề tương tác với đối tượnghọc tập nhằm ghi nhận thông tin chuẩn bị cho quá trình tư duy Cụ thé, HS tri giác(quan sát, lắng nghe, tiếp xúc, ) cảm nhận những sự vật, hiện tượng và sử dụng kinh nghiệm đề trình bày, diễn đạt thông tin Thông qua trao đồi, thảo luận, HS phảnánh trở lai, hồi tưởng đối chiếu với hệ thông kinh nghiệm đã trải qua, nhằm đưa ra dự

đoán cau trả lời.

Giai đoạn chuyển giao giai đoạn 2, 3 (đồng bộ hóa): Tit giai đoạn phân táchtrước đó, HS đã có nhiều cách nhìn nhận mới thông qua trao đối, thảo luận dé sẵnsàng tìm ra quy luật chung nhất Tất cả thể giới quan của các cá thê tham gia quá trình

học tập sẽ đồng quy và được đồng bộ hóa theo quy chuẩn của cơ sở khoa học.

- Giai đoạn 3: Khái niệm trừu tượng.

HS tiến hành tư duy, phân tích tông hợp dé mô hình hóa, lí thuyết hóa những

gì đã quan sát, suy tưởng, cảm nhận, phản ánh sâu sắc lại được Từ đó, điểm mới lạđược phát hiện, trí thức mới được hình thành và quay lại lí giải cho bản chất của suvật, hiện tượng hay van dé trong thực tiễn Lúc này, HS hình thành ý tưởng giải quyếtvấn đề cụ thê bằng con đường tư duy Nếu không có giai đoạn này, các kinh nghiệm

hay thông tin thu nhận được sẽ trở nên rời rac, không thẻ liên kết với nhau dé trở

thành nền tảng vững chắc, lâu bền cho HS: cũng như không mang lại ý nghĩa gắn kết

tri thức với thực tiễn.

Giai đoạn chuyển giao giai đoạn 3, 4 (hội tu): Không chi hệ thông lí thuyết

hay khái niệm được xây dung, ma các ki năng, thuộc tinh tâm lí cá nhân trước đó

cũng được huy động dé tién hành tập trung vận dụng vào thực tế ở giai đoạn thử

nghiệm tích cực.

- Giai đoạn 4: Thử nghiệm tích cực.

Kết hợp với việc đặt trong tình huồng mới, người học sử dụng kết quả thu nhận

được ở giai đoạn đồng bộ hóa dé dé xuất, thử nghiệm phương án giải quyết van détrong thực tiễn Từ đó, người học có cơ hội kiểm chứng, đánh giá và củng có nhữngkiến thức mới hoàn thiện hơn; tìm ra cân chỉnh can thiết dé hệ thống lí thuyết phù

hợp với thực tế.

Giai đoạn chuyến giao giai đoạn 4, 1 (thích nghỉ): Kết thúc thừ nghiệm tích

cực, HS chiêm nghiệm, cô đọng lại thêm những kinh nghiệm mới cho ban thân HS.

Kinh nghiệm ay sẽ làm phong phú nguồn dữ liệu ban đầu, góp phan hình thành nênnăng lực thích ứng linh hoạt của mỗi cá nhân ở các tình huồng cụ thé tiếp theo Mộtchu trình mới của quá trình tham gia học tập trải nghiệm cũng bắt đầu được mở ra

Thông qua chu trình học tập trải nghiệm, lập luận của David Kolb nhắn mạnh kiến thức là kết quả nảy sinh từ quá trình chuyên đôi kinh nghiệm bang tri giác, tuduy và hành động Trong quá trình vận hành của chu trình, các giai đoạn có tính tiếpnối và các giai đoạn chuyên giao có tính đối xứng Theo đó, các khía cạnh từ cụ théđến khái quát đều được chú trọng, phối hợp nhịp nhàng cùng nhau giúp thé giới quan

của HS được đóng mở liên tục Song, định hướng mở ra quá trình học tập trải nghiệm

tiếp nói liên tục, thường xuyên sẽ thúc đây HS hướng đến mục tiêu học tập suốt đời

- mục tiêu ben vững của giáo dục; cũng như không ngừng bồi dưỡng năng lực, phẩm chất của HS một cách toàn diện.

1.2 Mô hình giáo dục STEM

1.2.1 Thuật ngữ STEM

Sự xuất hiện của STEM bắt dau từ sự ra đời của các phát minh khoa học, công

nghệ Đến những năm 90 của thé ki XX, National Science Foundation (NSF) - Quynghiên cứu khoa học quốc gia Hoa Ki đã chính thức dé xuất thuật ngữ STEM trong các văn bản, chính sách Lúc này, thuật ngữ STEM đơn giản là sự t6 hợp cơ học từ chữ viết tat của: (S)cience - khoa học, (T)echnology - công nghệ (E)ngineering - kĩ

thuật (M)athematics - toán học (Marrero et al., 2014) Khi sử dụng trong ngữ cảnh

cụ thé, thuật ngữ STEM được đẻ cập đến với những ý nghĩa riêng biệt:

- Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, thuật ngữ STEM ý nói đến các ngành nghề

thuộc lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán học (STEM fields) Với

cơ hội nghề nghiệp và tiềm năng phát triển lớn, ngành nghề về STEM đòi hỏinguồn nhân lực chất lượng, có khả năng lao động sáng tạo, thích ứng linh hoạt nhằm phục vụ nhu cầu của xã hội (Xie et al., 2015; Hải, 2020).

- Trong ngữ cảnh giáo duc, thuật ngữ STEM là hiện hữu của triết lí giáo dục

tích hợp liên môn không dàn trải, mà trên phạm vi đan xen giữa các môn

khoa học, công nghệ kĩ thuật, toán học (Intergrative STEM education

-iSTEM) (Sanders, 2009) Giáo dục STEM hướng đến việc tạo cơ hội cho HStrải nghiệm học tập ứng dụng thực tế, hiện thực hóa những kiến thức, kinhnghiệm có được Qua đó, HS có thê hình thành kiến thức nền tảng dưới gócnhìn tông quan về thế giới thay vì từng lĩnh vực rời rac; giúp hình thành vànâng cao nang lực phầm chất cho người học Khi diễn giải phân tang giáo dục STEM, có thé hiểu giáo dục STEM còn là “chinh sách STEM, chương

trình STEM, nhà trường STEM, môn hoc STEM, bài học STEM, hoạt động học tap STEM” (Hasanah, 2020; Bien, et al., 2019).

Ap dung STEM trong giáo dục đóng vai trò đáp ứng như cau dao tao nguénnhân lực chất lượng cao cho xã hội trong thời kì kĩ thuật số hóa, công nghệ hóa, tựđộng hóa Giá trị của giáo dục STEM mang lại không chỉ là lượng kiến thức chuyênsâu trong từng lĩnh vực cụ thê, mà còn trang bị cho HS những năng lực cần có đề đối

mặt với các van dé thực tiễn, chuẩn bị cho quá trình tham gia vào thị trường lao động

nhiều biến động trong tương lai.

1.2.2 Các lĩnh vực thuộc giáo dục STEM

Xét trong ngữ cảnh giáo duc, khóa luận tiếp cận 04 lĩnh vực thuộc STEM sau:

Bang 1.1 Các lĩnh vực thuộc giáo duc STEM.

Lĩnh vực Mô tả

Khoa học là "hệ thông tri thức chủ yeu thông qua quá trình quan sắt và

giải thích các hiện tượng trên thé giới mang tinh chất quy luật”

(Hải, 2020) Lĩnh vực khoa học quan tâm đến việc chuẩn bị cho HS

Khoahọc suy nghĩ và hành động như những nhà khoa học thực thụ Vì vậy, lĩnh

vực khoa học cho phép HS hình thành thế giới quan khoa học đúng đắn

và phát triển khá năng nhận thức, tìm hiểu, vận dụng kiến thức khoa

học (Hasanah 2020).

Công nghệ là “tông thê các công cụ, thiết bị, hay quá trình đã được

Công thiết lập/sử dụng trong suốt quá trình trién khai tạo thành san phẩm”

- (Hai, 2020) Do đó, công nghệ chú trọng việc HS sử dụng sáng tạo các

nghệ công cụ, máy móc, thiết bị hay áp đụng những quy trình đã có đề thực

hiện hoạt động đáp ứng nhu cầu, mong muốn của con người

Kĩ thuật la quá trình sử dụng kiên thức về khoa học, toán học dé phan

đoán giải pháp và chế tạo các vật liệu có trong tự nhiên thành sản phẩm

Kĩ thuật (Hasanah, 2020) Điều này khang định lĩnh vực kĩ thuật trong giáo dục

STEM chú trọng đến quá trình thiết kế giải pháp, cho phép HS khámphá, tìm tòi khoa học và toán học đẻ giải quyết vẫn đẻ thực tiễn.

Toán học là lĩnh vực khoa học nghiên cứu về các dạng mâu thê hiện

ngôn ngữ toán học như con số, mô hình, biéu đỏ, đồ thị, phép tính, Toán lioc va môi quan hệ giữa chúng, nhằm cung cấp ngôn ngữ chính xác cho

công nghệ, khoa học va kĩ thuật (Hasanah, 2020) Qua đó, lĩnh vực nay

giúp HS phát triển khả năng phân tích vấn đẻ, tư duy và suy luận logic,

chặt chẽ.

Các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán học ket noi với nhau tạo thành chu trình STEM bao gồm: quy trình kĩ thuật quy trình khoa học.

So dé 1.2 Chu trinh STEM ( Vigeant, 2017).

Trong chu trinh STEM, khoa hoc khéng chi duge hiểu là kiến thức thuộc các lĩnh vực khoa học mà còn bao hàm quy trình khoa học đề phát mình ra kiến thức khoa học mới, quy luật mới Tương tự như vậy, kĩ thuật trong chu trình STEM không

chỉ là kiến thức thuộc lĩnh vực kĩ thuật mà bao hàm quy trình kĩ thuật dé sáng tạo racông nghệ mới Hai quy trình khoa học, quy trình kĩ thuật kết nỗi với nhau, khép kíntạo thành chu trình sáng tạo khoa học - kĩ thuật, sau mỗi chu trình, lượng kiến thứckhoa học được mở rộng, công nghệ tiếp tục phát triển ở trình độ cao hơn Như vậy,

có thé nhận định rằng khoa học là điểm khởi đầu và cũng là đích đến sau cùng của

quá trình học tập Khoa học là tiên de giúp người học thực hiện nhiệm vụ học tập haythậm chí là giải quyết các van dé liên quan trong thực tiền Dé rồi sau đó, sản phẩm tạo thành, van dé mới nay sinh, cũng là lúc khoa học được kiểm chứng và ngày càng

phát triển, hoàn thiện hơn Đồng thời, trong xuyên suốt chu trình STEM, toán học

đóng vai trò là công cụ kết nỗi chủ đạo giữa các lĩnh vực, tham gia vào tất cả các lĩnh

vực và vận hành cả chu trình (Vigeant, 2017).

1.2.3 Mô hình giáo dục STEM

Khởi nguyên là quan điểm Tsupros & Hallinen (2009) xuất phát từ Hiệp hội các

giáo viên day khoa học (National science teachers association - NSTA), cho rằng giáodục STEM là mô hình giáo dục hướng đến sự thiết lập kiến thức nền tảng từ liên

môn/liên ngành, tập trung phát huy năng lực hoạt động thực tiễn cho người học Theo

đó, giáo dục STEM được xác định có 02 đặc điểm:

(1) Tập trung vào sự tích hop:

Mối nối liên môn/liên ngành càng được nhắn mạnh dưới quan điểm giáo dục

STEM tích hợp của Sander (2012) và Moore et al (2014) Các tác giả cho rằngchương trình giảng day STEM có thé tập trung chủ yếu vào một hoặc một số mônhọc cụ thể, nhưng ngữ cảnh vấn đề sẽ mang tính phức tạp, đan xen giữa các lĩnh vực

Khoa học Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học Vì vậy, giáo dục STEM can có sự tích hợp

chặt chẻ, trong đó đặc biệt nhắn mạnh yếu tố Khoa học và Toán học Tùy thuộc vào

từng GV và từng bối cảnh cụ thé, các yếu tô khác sẽ được bô sung Khi đó, HS có cơ

hội rèn luyện kĩ năng từ đa môn học: tiến hành thí nghiệm, thiết kế kĩ thuật, phân tích

dữ liệu, giao tiếp hợp tac,

(2) Liên hệ với cuộc song thực tiên:

Nay sinh từ nhu cầu giải quyết van đề thực tiễn, giáo dục STEM mang tinh thanchú trọng vào quá trình vận dụng kiến thức đã lĩnh hội được của HS Trong quá trìnhtriển khai giáo dye STEM, các van dé được dé cập có quy mô tăng dan từ phạm viđịa phương đến toàn cầu Theo đó, giáo dục STEM đóng vai trò là cầu nỗi giữa lýthuyết và thực hành, thúc day HS tiếp cận van dé từ những trải nghiệm chân thật nhất.

Dé rồi sau củng, giáo dục STEM định hướng cho HS vận dụng kiến thức dé dé xuấtgiải pháp, chế tạo sản phẩm phục vụ cho sự phát triển của cộng đồng

Trong bối cảnh giáo dục Việt Nam, cách tiếp cận vé khái niệm của mô hình giáodục STEM cũng có nội hàm tương dong với những quan điểm trên thé giới.Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), giáo dục STEM được hiểu là “md hình giáoduc dua trên cach tiép cận liền môn, giúp hoc sinh ap dụng các kiến thức khoa học,công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một so van dé thực tiên trong bối cảnh

cy thể” Trong đó, nội dung các môn học được liên kết, kết hợp với nhau thành cácchủ dé học tập các dự án học tập Việc học tập tích hợp liên môn giúp học sinh kháiquát hóa kiến thức của các môn học thành chỉnh thé dé quá trình học tập có sự kết nói

và liên hệ thay vì những mảng kiến thức rời rạc Song, ý nghĩa thực tiễn được đề cập

trong giáo dục STEM cần có sự kết nỗi giữa HS với nhà trường các doanh nghiệp,cộng đồng va dan xen, lông ghép vào nhau thông qua các nhiệm vụ học tập Điều này

giúp học sinh có cơ hội pháp triên năng lực STEM, tăng khả năng thích ứng với sự

cạnh tranh trong nên kinh tế mới Sau cùng, các kiến thức từ các môn học được xâydựng thành hệ thông dựa trên các tình huống gia định hay các tình huỗng trong thực

tế Từ đó, quá trình học tập của học sinh được triển khai theo mục tiêu học thông quathực hành, trải nghiệm, khám phá tri thức dé ứng dụng

1.2.4 Mục tiêu của mô hình giáo dục STEM

Dựa trên quan điểm giáo dục tích hợp, giáo dục STEM hướng đến dao tạo đội

ngũ nhân lực có khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn nhằm mang lại giá trị cho xã

hội Dé thực hiện được điều này, các nhà giáo dục đã xác định mục tiêu cụ thé khi

trién khai mô hình giáo dục STEM ở mỗi quốc gia Vận dụng trong bỗi cảnh giáo dục

ở Việt Nam, mục tiêu giáo dục STEM được dat ra có sự đáp ứng các yêu cầu của Chương trình giáo dục phô thông 2018 (Nga et al., 2017; Hai, 2020), như sau:

Thứ nhất, mục tiêu của giáo duc STEM hưởng đến phát triển năng lực của HS

tư các môn học đặc thủ.

Mỗi môn học đều sở hữu mỗi vai trò riêng trong việc góp phan phát triển năng

lực của HS theo khía cạnh đặc thù của chính môn học đó Tích hợp chặt chẽ giữa 04

lĩnh vực, quá trình triển khai giáo dục STEM cũng hướng đến hình thành bồi đưỡng

và phát triển năng lực đặc thù của HS ở từng lĩnh vực cụ thé:

- Khoa học: phat triển năng lực khoa học với khả năng thu thập và liên kết cáckhát niệm, nguyên lí, định luật, cơ sở lí thuyết của các môn học khoa học dé khám phá, tìm hiểu, giải thích các sự vat, sự việc, hiện tượng xảy ra trong tự

nhiên cuộc song.

- Công nghệ: phát triển năng lực công nghệ với kha năng hiểu biết và sử dung

đúng chức năng của công nghệ trong quá trình thực hiện; phát triển giải pháp;đánh giá ứng dụng công nghệ trong đời sống một cách hiệu quả, đạt năng suất

- Kĩ thuật: phát triển năng lực kĩ thuật: kha năng tu duy sang tạo thiết kế ki thuật, chế tạo và vận hành máy móc, xây đựng quy trình sản xuất phù hợp vớiyêu cầu thực tiễn

- Toán học: phát triển năng lực toán học: khả năng tính toán, suy luận, chứng

minh, biện luận và áp dụng toán học dé giai quyết các tình huỗng thực tế.

Thứ hai, mục tiêu của giáo dục STEM là phát triển năng lực cot lõi của HS

Bên cạnh những năng lực đặc thù, HS còn cần phát triển năng lực cốt lõi nhưnhững năng lực thiết yếu của mỗi con người dé học tập làm việc và thích nghỉ hiệu

quả trong môi trường lao động của xã hội biện đại (Bộ Giáo dục va Đào tao, 2018).

Môi trường đó đòi hỏi người lao động phải biết làm việc cộng tác với nhiều đối tượng khác nhau, phải biết giải quyết những van dé không quen thuộc và có khả năng quảntrị bản thân thông qua việc tự chủ quá trình học tập làm việc Điều này là động lựcgiúp HS thúc đây tiêm lực cá nhân dé đạt đủ các yêu cầu trên và chuân bị cho mộttương lai đối điện với sự biến đổi sâu sắc của nền kinh tế thị trường Những năng lựcnày có thê được rèn luyện thông qua các hoạt động học tập gắn liên với thực tế củacuộc sống đương đại theo định hướng giáo dục STEM Học tập dựa trên tiếp cận đếnvan dé cấp thiết trong xã hội là điều kiện giúp HS tư duy, đề xuất các phương phápmang tính ứng dụng cao, bộc lộ năng lực đột phá của nguồn nhân lực thể hệ mới.Song, trong suốt quá trình phát triển và hoàn thiện, HS cùng nhau giao tiếp và hợptác bày to quan điểm cá nhân, xây dựng, đóng góp ý tưởng, thúc day quá trình họctập đạt hiệu qua Theo đó, tinh thần tự chủ tự học là động lực giúp HS chủ động tìm

ti, tích lũy kiến thức, tự giác rèn luyện bồi dưỡng kĩ năng cân thiết

Thứ ba, giáo dục STEM định hướng nghề nghiệp cho HS

Giáo dục STEM dam bảo cung ứng lực lượng lao động có khả năng xây dựng,

phát triển xã hội bền vững và lâu đài Sau cùng, tắt cả những năng lực mà HS có đượcđều sẽ phục vụ cho cuộc sống, cho quá trình lao động trong tương lai Theo đó, địnhhướng nghề nghiệp được xem như một trong những mục tiêu quan trọng của giáo dục STEM Việc thực hiện mục tiêu này sẽ giúp HS tìm hiểu được các ngành nghẻ trong

tương lai và xác định được đam mê, cũng như đôi chiêu với năng lực của bản thân đê

tìm thấy sự phù hợp Song vì định hướng nghề nghiệp là một quá trình lâu dài, thườngxuyên và liên tục, nên giáo dục STEM chú trọng hướng nghiệp cho HS tại các cấphọc từ Tiêu học đến THPT Qua đó HS có điều kiện tìm hiểu toàn diện, đa dạng các

lĩnh vực và có được nhiều có hội hình thành sở thích, bộc lộ năng lực của bản thân.

Do đó, giáo dục STEM có sự tập trung lồng ghép các ngành nghẻ vào bài học dé khơingợi niềm đam hứng thú về nghề nghiệp của HS, phát hiện và bồi dưỡng kịp thờinhững ưu điểm nôi bat của HS trong quá trình học tập

Từ phân tích trên những mục tiêu trọng tâm của giáo dục STEM được đề cập

sẽ là kim chỉ nam cho quá trình triển khai giáo dục STEM dưới bat kì hình thức nào(bài học STEM, hoạt động trải nghiệm STEM, đề tai/du án nghiên cứu khoa học -

kĩ thuật) Đáp ứng 03 mục tiêu này, tinh thần cốt lõi của giáo dục STEM sẽ được lantỏa, truyền tải một cách đủ day, nguyên vẹn trong bối cảnh giáo dục Việt Nam Dérồi qua đó, HS rèn luyện khả năng thích ứng khi vừa trải nghiệm vừa học tập từ cáctình huống thực tế, từ các liên hệ nghề nghiệp được lồng ghép trong hoạt động cụ thê

1.3 Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong day học

1.3.1, Hoạt động trải nghiệm STEM

Tiếp cận mô hình giáo duc STEM theo lý thuyết của hoạt động trải nghiệm hoạt

động trải nghiệm STEM là một trong 03 hình thức triển khai giáo dục STEM ở các

cơ sở giáo dục trung học (Bộ Giáo dục va Dao tạo, 2020) Dé tô chức hiệu quả hoạtđộng trải nghiệm STEM, việc nghiên cứu về những quan điểm từ các nhà giáo dục làcan thiết

Khó khăn trong việc chuyên đôi tir kiến thức trừu tượng đến vận dụng là một

trong những rào cản của HS khi tham gia vào các hoạt động theo định hướng giáo

dục STEM (Smith & Rayfield, 2019) Nếu thiếu vắng ngữ cảnh thực tiễn cụ thé tronggiáo dục STEM, HS buộc nhìn nhận, giải quyết van dé theo giả định được đặt ra màkhông có bat ki trải nghiệm thực nào Do đó, việc trién khai giáo dục STEM chú trọngquá trình học tập dựa trên trải nghiệm sẽ giúp HS phản ánh thực tế bằng cách áp dụng thông tin dé giải quyết van dé thực tiễn theo nhu cầu, nguyện vọng cá nhân

(Wurdinger & Marlow, 2005).

Mặt khác, kinh nghiệm của HS luôn có những khoảng trồng cần sự tham gia bô

sung, hoàn thiện từ các nhà giáo dục (Considine, 2013) Dựa trên cơ sở này, GV có

cơ hội bat đầu xây dựng nội dung hoạt động phù hợp dé thử thách HS mở rộng vốn

kinh nghiệm đã có, phát triển năng lực, phẩm chất Tuy nhiên, dé đạt được hiệu qua

mũi nhọn, hoạt động trải nghiệm cần có sự giới hạn phạm vi, tập trung vào một số

lĩnh vực cụ thê Lúc này, giáo dục STEM đóng vai trò định hướng cho hoạt động trải

nghiệm.

Từ phân tích trên việc vận dụng tỉnh thần của hoạt động trải nghiệm là một

mảnh ghép lý tưởng cho việc thực hiện hóa những mục tiêu của giáo dục STEM.

Khóa luận tiếp cận nội hàm của các quan điểm trên và hiểu hoạt động trải nghiệm STEM là hoạt động giáo duc mà qua đó, HS tích cực, chu động xây dung kiến thức,

kĩ năng và giá trị từ kinh nghiệm trong tác trực tiếp với các đối tượng thuộc những lĩnh vực Khoa hoc, Công nghệ, Ki thuật, Toán học trong ngit cảnh vấn đề thực tiên.Khi đó, cụ thé HS sẽ tương tác trực tiếp với thông tin, tương tác trực tiếp với ý tưởng

va tương tác trực tiếp với phương tiện trong môi trường học tập (Morrison, 2006).Song, hoạt động trai nghiệm STEM có đặc điểm nhắn mạnh vào các van dé trong thégiới thực và kinh nghiệm nảy sinh sẽ dẫn người học đến tư duy ở cấp độ cao hơn(Considine, 2013) Trong đó, tư duy mang tính chất chuyên đổi nhận thức ở các cấp

độ được sắp xếp tử thấp đến cao theo thang Bloom: nhớ, hiểu, áp dụng phân tích,

đánh giá và sáng tạo (Garrison et al., 2001) Như vậy, thông qua hoạt động trải nghiệm

STEM, một quá trình chuyên đỗi hoàn chỉnh tử kiến thức đến vận dụng cho phép HS

có được những kĩ nang mới, thai độ mới và thậm chí cả những cách suy nghĩ mới.

1.3.2 Tiêu chí tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học

Hoạt động trải nghiệm STEM có thê bắt đầu trong phạm vi không gian lớp học

và mở rộng dan đến các phạm vi không gian ngoài lớp học, miễn sao đảm báo được

một số tiêu chí nhất định trong quá trình tô chức (Kolb, 2014) Khóa luận tiếp cận

hoạt động trải nghiệm STEM từ khởi điểm là lớp học nham mục đích tăng cường

yếu tô trải nghiệm trong day học các môn học thuộc lĩnh vực STEM.

Theo Dewey (1998), dé HS học tập trải nghiệm thành công cần đảm bảo: (1) tính liên tục trong quá trình trải nghiệm, (2) đem lại ý nghĩa trải nghiệm cho HS, (3)

sự cam kết tham gia trải nghiệm của HS (4) sự phản hôi trong trải nghiệm, (5) kha

năng hoàn thành nhiệm vụ trải nghiệm, (6) cập nhật kiến thức, kĩ năng, năng lực trong

trải nghiệm (7) phát trién năng lực phức hợp Theo Wurdinger (2005), học tập trải nghiệm cần phải kết hợp tat cả các điều kiện cho HS: (1) phân tích, tông hợp, phản ánh kinh nghiệm, (2) chủ động, quyết định và chịu trách nhiệm về kết quả, (3) tham gia về trí tuệ, thé chat, tình cảm, sáng tao trong xã hội, (4) điều chỉnh từ sai lầm và

thành công.

Dựa trên cơ sở lí thuyết vẻ chu trình học tập trải nghiệm, hoạt động trải nghiệmSTEM, thuyết học tập trải nghiệm của Dewey, quan điểm của Wurdinger và tiêu chí bài học STEM của Bộ Giáo dục và Đào tạo (2019) khóa luận phân tích tìm ra điểm tương đồng và đề xuất 07 tiêu chí cần có của một kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong đạy học gồm:

Tiêu chí I: Đảm bảo mục đích hướng đến tích lũy kinh nghiệm mới để góp phân hình thành, phát triển phẩm chất và năng lực phức hợp (năng lực STEM).

Với dữ liệu là những kinh nghiệm đã có trước đó, hoạt động trải nghiệm STEM

thúc đây HS tham gia cảm nhận, quan sát, tư duy, thực hiện Qua đó, HS đối chiếuvới dir liệu ban đầu nhằm rút ra kết luận và tích lũy nên kinh nghiệm mới (trí thức, kĩnăng, xúc cảm, ) Đây là nguyên liệu hình thành nên phẩm chất, năng lực của HS.cũng như la nền tảng cho sự phát triển phẩm chất, năng lực trong tương lai Với giáodục STEM, hoạt động trai nghiệm không chỉ bồi dựng những năng lực đơn lẻ (nănglực cốt lõi hay năng lực đặc thù), mà còn tác động tích cực đến năng lực phức hợp(năng lực STEM) - sự liên kết của các năng lực đơn lẻ (được đề cập ở mục 1.4.1)

Tiêu chí 2: Đảm bảo đổi tượng trung tâm là HS có sự cam kết tham gia.

Dưới sự định hướng của GV, hoạt động trải nghiệm STEM cốt lõi được diễn ratrên đôi tượng HS Điểm bắt đầu (động cơ) và điểm kết thúc (giá trị đúc kết) cô đọng

về chủ thé HS thông qua kinh nghiệm cá nhân; quá trình giữa 2 điểm đồng thời cũng

được thực hiện chủ yếu thông qua tính tích cực, chủ động của hành động của HS Lúc

nay, sự cam kết đóng vai trò quan trọng trong việc minh chứng HS tham gia hoạtđộng trải nghiệm STEM một cách tự nguyện Vì chỉ khi tự nguyện, HS mới có thé

bộc lộ triệt dé khả năng của bản than, cũng như thăng hoa trong sáng tao.

Tiêu chí 3: Đảm bảo nội dung triển khai tích hợp các lĩnh vực STEM và gắn

liền với thực tiên.

Sự đôi mới về hướng tiếp cận cũng yêu cầu sự đôi mới tương thích về nội dung.Nội dung cúa hoạt động trai nghiệm STEM được triển khai vì thé cũng phải đôi mới,chú trọng liên kết với các van dé, ứng dụng trong thực tiền bên cạnh việc xoay quanhnhu cau, động cơ, hứng thú của chủ thé HS Từ đó, HS có cơ hội khám phá các thínghiệm ứng dụng khoa hoc, ki thuật trong thực tiễn đời sông và nhận biết được ýnghĩa của các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học đối với đời sống con người Điều này giúp nâng cao hứng thú học tập dựa trên trải nghiệm các môn học STEM của HS và định hướng cho HS xác định được van dé, lĩnh hội được cáckiến thức còn thiếu dé dan đến đề xuất và cải tiễn giải pháp từ các kiến thức đã lĩnh

hội được.

Tiêu chí 4: Dam bao phương pháp định hướng cho HS tích cực hành động.

Trong các kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm STEM, hoạt động được thực

hiện theo hướng mở, với phương pháp tạo điều kiện cho HS tích cực hành động Cụ

thê, HS được chủ động trải nghiệm, coi mở dé xuất và chia sẻ ý tưởng dự đoán, kếtquả quan sat, chiêm nghiệm của bản thân Với tinh than nay, HS tự điều chỉnh các ýtưởng của mình và thiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân

Tiêu chí 5: Đảm báo hình thức tổ chức đa dạng, lôi cuốn HS tham gia

Hoạt động trải nghiệm STEM được thực hiện thông qua sự hợp tác không chi giữa GV và nhà trường, mà còn với các bên liên quan như cơ sở giáo dục nghề nghiệp các cơ sở giáo dục khác, hay doanh nghiệp Vì vậy, hình thức tô chức hoạt độngtrải nghiệm STEM yêu câu sự đa dang nhắm lôi cuốn HS tham gia trải nghiệm Cụthé, có thể kế đến là hình thức hoạt động câu lạc bộ STEM, diễn đàn, ngày hội

ŠTEM

Tiêu chí 7: Dam bao đánh giá chú trong đến việc tự đánh giá của người học.

Việc đưa HS vao các hoạt động trải nghiệm STEM gắn với bối cảnh thực tiến,

HS sẽ nhìn nhận các van dé từ nhiều góc độ và quan điểm khác nhau Với mục tiêuhình thành kinh nghiệm mới, mỗi quá trình trải nghiệm đều mang lại giá trị riêng cho

HS sau khi rút ra được kết luận từ việc chiêm nghiệm, đối chiếu kinh nghiệm banđầu Vậy nên, kết quả trái nghiệm sau cùng không mang tính tương đồng mà mangđậm dau ấn cá nhân Bên cạnh kết quả đánh giá từ GV, hoạt động đánh giá cũng cầnphối hợp với sự tự đánh giá của HS dé hạn chế sự áp đặt, rap khuôn Điều này nhắnmạnh chú trọng đến sự điều chính hành vi, thái độ của HS từ that bại lẫn thành công

hơn thành tích trải nghiệm.

Tùy theo từng thời điểm, có tiêu chí được ưu tiên đạt ở mức độ cao hơn các tiêuchí còn lại Tuy nhiên, các tiêu chí đều đóng vai trò quan trọng như nhau và đều đượcxem như nguyên tắc đan xen chặt chẽ dé tỏ chức được hoạt động trải nghiệm STEMhiệu quả Khi đảm bảo được các tiêu chí này, HS sẽ có cơ hội thé nghiệm tương tác, trao đôi thông tin với không gian, đối tượng học tập thông qua phạm vi tương tác đachiêu Bản thân người học từ đó đúc kết, tích lũy được những kinh nghiệm mới baogồm kiến thức, kĩ năng hay thuộc tính tâm lí cá nhân (động cơ, xúc cảm, thái độ giá trị đạo đức, khả năng nhận thức) góp phân hình thành, phát triển phẩm chat và năng

lực bậc cao - năng lực phức hợp.