học tập, nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm, tôi cũng đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp với dé tài “Xây dung và tổ chức chủ dé stem trong dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung “đi
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH
DAIHOC aa
SP
TP HO CHẾ MINH
HUYNH NGO GIA PHUC
KHOA LUAN TOT NGHIEP
XAY DUNG VA TO CHUC CHU DE STEM TRONG DAY HOC
Chuyén nganh: Su pham Vat li
Ma nganh: 7.140.211
THANH PHO HO CHi MINH - 2023
Trang 2BỘ GIÁO ĐỤC VÀ ĐÀO TẠOTRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP
Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí
Mã ngành: 7.140.211
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Ngô Gia Phúc
Mã số sinh viên: 4501102062
Chủ tịch hội đồng Người hướng dẫn khoa học
(Kí và ghi rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên)
TS Mai Hoàng Phương TS Cao Thị Sông Hương
THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH - 2023
Trang 3LOI CAM ON
Sau thời gian tự nỗ lực tìm hiểu học tập, nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm, tôi
cũng đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp với dé tài “Xây dung và tổ chức chủ dé stem
trong dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung “điện” (KHTN 9) nhằm phát triển năng lực giải quyết van đề của học sinh” — thành quả kiến thức được đúc kết sau 4 năm
theo học chương trình Đại học tại trường Dai học Sư phạm Thành phó H6 Chí Minh
Đề hoàn thành được đề tài của khóa luận tốt nghiệp, ngoài nỗ lực của bản thân, tôi
còn nhận được sự chỉ bảo, hỗ trợ rất tận tình của quý thay cô và sự hỗ trợ, giúp đỡ nhiệt
tình từ bạn bẻ, gia đình Đó là nguồn động lực quý báu mà tôi vô cùng trân trọng và
biết ơn.
Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn quý giảng viên khoa Vật lí - Trường Đại học
Su Phạm Thành pho Hô Chí Minh, đặc biệt là các thay cô trong tô bộ môn Phương pháp
giảng dạy và vật lí ứng dụng đã tận tình chỉ đạy, trang bị cho tôi những kiến thức cầnthiết, những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian ngồi trên ghế giảng đường làm
nên tang cho tôi có thé hoàn thành được dé tài của khóa luận này.
Tiếp theo, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn là
TS Cao Thị Sông Hương - giảng viên hướng dẫn, đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giúp
đỡ, động viên, đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu
và hoàn thành khóa luận Đó là những góp ý hết sức chân thành, rất cần thiết với bản thân tôi không chỉ trong quá trình thực hiện khóa luận này mà còn là hành trang tiếp
bước cho tôi trên con đường nghề giáo mai sau
Tôi xin chân thành cam ơn thay Nguyễn Thanh Nga — Có van học tập đã rất nhiệt tinh hé trợ, chi bảo tôi trong quá trình hoàn thành khóa luận của mình.
Tôi xin chân thành cam ơn Ban giám hiệu nhà trường trường THCS Phú Hòa Đông (huyện Củ Chi, TP.HCM) và cô Huỳnh Thị Phuong Thảo — Giáo viên môn Vật lí trường
THCS Phú Hòa Đông đã tạo điều kiện thuận lợi cũng như giúp đỡ tôi trong quá trình
tiễn hành thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến các bạn Phan Thị Thanh Trâm, Nguyễn Võ
Trung Hậu, Lê Nguyễn Minh Khôi, Lê Thị Diễm Trúc - sinh viên nghiên cứu khóa luận
cùng nhóm và anh Mai Hữu Tuân - sinh viên khóa trên đã cùng hỗ trợ, chia sẻ, khích lệ
Trang 4tôi, vực day tinh thần vào những giai đoạn tôi suy sụp tâm lý nhất Cảm ơn gia đình luôn
là hậu phương vững chắc, là nguồn cô vũ, động viên, tạo điều kiện hết mình dé tôi cóthể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
Tôi xin chân thành cảm on,
Tác giả
Huỳnh Ngô Gia Phúc
Trang 5LOI CAM DOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu nêu trong
dé tài của khóa luận là trung thực, khách quan va chưa từng được công bồ trong bat kì
công trình nghiên cứu của tác giả nào khác.
Tác giả
Huỳnh Ngô Gia Phúc
Trang 6MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN -222-222221221112212112221122111221121127211211122112.211 211121112021 ee 2
0900) 009 S0 .' 4 DANH MỤC CÁC CHU VIET TÁTT 22-222 +2£EE£2SEc2xzccxxzcvzzcrrrcee iv
DANH MỤC CÁC SO ĐỎ, HINH ANH : cssossssesssesssesssesssesssessiesssessvrssnesseesens |DANH MỤC CÁC BANG BIE U isssisiesssissesssessacsiscssncsssssisecsivonsssscsssiveanseansoaissonincoii 2
L Lỷ do chọn để tải s5 6S SE SE 1112210211111111 111 111 11g11 yếu |2 Mụe đích ngÌHiÊN/GỨU:.:-::::::-::::-::sccccccciiiiiiiiiiti1121122212231121112215933159337275838.8557 3 3 Nhiệm vụ:nghiÊn CỨỮN:¡.¡‹cccccccccccccc 020000200 020122 062651 05154560568355353665588656655 368566586585 3
4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2-22 222222 2E22EEE2ECzrrczrxrcrrrrcee 4
5, Giả thuyết khoa học s5: 55 5 1233211221212 111 11211 2102211211221 10212 xer 4
6 Phương pháp nghiên CỨU - - - - Ă SH TH Hàna
6.1 Phương pháp nghiên cứu lý lan eee eeeceneeneecceesenseeeeeceerenseeneeees = 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn .¿- 2555222 2scserseee 4
6.3 Phuong pháp thực nghiệm sư phạm - SẶcĂS Sen 4
6.4 Phương pháp thông kế toán học ¿5 0 2 1 1 2102111121121 2 xe 5
7 Đóng góp mới của đề tai cc eccseecsoesesneesveeesoeesseeesssesssecsssecsscesncennesenueeeness 5
Xe 6 nh ố.ố ẽẻ.ẽ.ẽẽẽốẽ 1-iAả 5
CHUONG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ DAY HOC THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC
SST ESO TEU CONG NCS rcs ng net 002012200606160520160651022/012100211132193000301135301303900032100300 7
1.1 Dạy học theo mô hình giáo dục STEM (Bộ Giáo Duc và Dao tạo, 2019)
¬— HH "nL 7
111.1 ThưitngHFSTEN:iisenssaiieiepriioooiiootdioroiiriiioiiinsaiiiatiisso 7
1.1.2 Giáo dục SẤTEÌM -G SG 5 212121111015 E1 1H 1H HH SH kg nếp 9
I,1.3:iMụe:tiêu giáo dục STENÍ::::::ccccococciosiiontoidiitiioliinttiisiias5i8818.a855 551 9
1.1.4 Chủ đề giáo dục STEM c0 0 2 21002100210 21001102 te, H
1.1.5 Giáo dục STEM trong chương trình Giáo dục phô thông 2018 12
Trang 71.2.1 Khái niệm năng lực giải quyết van đề của học sinh 14
1.2.2 Cau trúc năng lực giải quyết vẫn đề 2 ©sz+ccseccszec- 14
1.2.3 Biéu hiện năng lực giải quyết van dé của học sinh 161.2.4 Biện pháp phát triển năng lực giải quyết van đề của học sinh thông
quá:đạy Bọc Chủ đề STEM cooosiaiiiiiosiiiiiti30105101301161132130351335385383683053836850550858 17
1.3 Quy trình thiết kế chủ dé giáo dục STEM ở trường trung học cơ sở L8
1.4 Tổ chức day học chủ đề STEM nhằm phát triển nang lực giải quyết van
1.5.1 Nguyên tắc đánh giá trong giáo đục STEM 55 24
1.5.2 Công cụ đánh giá năng lực giải quyết van dé của học sinh trong day
ñộo:6HD:08.6600:00615TRENI saannnniiitiinioiiiiiitiitiii0ii64400431010116110008162013410549734378551356 25
KẾT LUẬN GHƯƠNG Ol sccssssssssscasssssssosssssssessssssscesssosssecscosassessesanseresansessnsesssnsisss 36
CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG CHU DE STEM TRONG DẠY HỌC MỘT SO
KIEN THUC THUOC MẠCH NOI DUNG “ĐIỆN" - KHTN 9 NHAM PHAT
TRIEN NANG LỰC GIẢI QUYẾT VAN DE CUA HQC SINH 37
2.1 Phan tích nội dung kiến thức “Điện” thuộc môn KIITN 9 theo mô hình
Trang 8KET LUẬN CHƯNG 2 - 22 E2 E2 9E SE 11221171712 211710721112 1173721125 §7
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIEM SU PHẠM - «- 88
3.1 Mục đích thực nghiệm sư pham 0.0 ee eeeeceeeeeeceeeeceecaceeeeeeeeeeeeeneenees 88
3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm - sinh 88
3:2.1LiPhương pap Qualt SAt 22:22:30: se2accazsccazcasecezesssscenesszsscasssasscenesesesenesed 883.2.2 Thong kê toán học e csscscsssceesceeesseessseesssesssseesseessesessessesteseeeesseesssees 88
3.3 Thời gian thực nghiệm sư pham 0.0.0.0 cceecesecseeeeeeceeseeeseceeseeseaeareneees 88
3.4 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 5 SH 88
3.5 Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm - - Scc-Sccc<<cc~s 89 3:5:1,(Giai:đaan Ì¿'CGhuRNBÏĐjbiseeennanniniintiiinitiidiitiiiaationintissndl 89
3.5.2 Giai doan 2: Tổ chức day học trên lớp - -<-<<<-<~< 89
3.6 Thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm sư phạm 9§
3;6:I, Thưên Íiiiccoisiiiiiistiiaitiiisiii55013151631223313613835338594338553883585613885788558650850 98
3/6:2.IKBðIKHĂH::¡:::::¡:::t::i0222022102220121022211211052015515033155381653653638385383553838381ã50588 993.7 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm - - 5 c5 55ss<<£*<<<x<s 99Ÿ:7.1.iĐánh giá định HH cooaooaooaooenoeooooiioooioiioaiiai.-dinlinaeanssnadi 99 3.7.2 Đánh giá định lượng cv nhung 104KET LUAN GHƯƠNG sunnnesnonniniinieninniniintintotiatoanitiaitiddiasbieigrane 115KET LUẬN VÀ KIÊN NGHI cccssssssssssssssssseecssscsssssnsnnsesseeeceeecsnssonnneineeeesee 116
TÀI LIEU THAM KHẢO., (G511 1 111211 1112111111 11g11 11 11 g2 1y xe 119
PRI UG os csssccsssaiscedesocaccezacenscatecanscassnanicasacaaceadecesasieastenscenasanssaiacedssteactanecenecetss 121
Trang 9DANH MỤC CAC CHU VIET TAT
Chir viet tat Chữ viết day du
Trang 10DANH MỤC CÁC SƠ ĐÓ, HINH ANH
0 d0, Panini teal STI :;:2::942::34231310122584023031842306223811040028212411614388423463021202921318401138317 8
Sơ đồ I 2 Mục tiêu giáo dục STEM - cccS SE v2 22 11c SE 212cc 9
Sơ đồ 1 3 Tiêu chi của chủ dé giáo đục STEM ccccscessssesssessssesssessssssssssecsecssvensseen i]
So đồ 1 4 Quy trình thiết kế chủ dé giáo đục STEM - -5cec-cccscccccrecsee 18
Sơ đồ 1 5 Tién trình tổ chức dạy học chủ dE STEM SH 1s 21
SoG 1 1 .Chutrinh STEM zsssccsssessssssosssssessonsssesssansvassssnssnsssecsonasscessonssenssousisscesonsies 8
Sơ để Ù Š Bite tiêu giáo dục STEM aaaaanaaaininnnitiiiiititiiiildtilBiL8.iSRg08080880880088g004 ọ
Sơ đô 1 3 Tiêu chí của chủ dé giáo duc STEM 5S St S2 cu i]
Sơ đồ 1 4 Quy trình thiết kế chủ dé giáo dục STEM 5s 55sccccccccccrsce l8
Sơ đồ 1 5 Tiền trình tổ chức dạy học chit đề STEM 5SccSc nu 21
Hình 1 Mô hình qui trình thiết kế kĩ thuật của NA SA co sec 20
Hình 2 Biến trở con chạy, biến trở quay tay, biển trở tham -5-cc5- 39
Hình 3 1 GV đặt vấn dé, các HS chăm chú lắng nghe -2 ccs=ccs<ce 90Hình 3 2 Nhóm HS dang thao luận nhóm theo kỹ thuật khăn trải bàn 9]Hình 3 3 HS các nhóm dang thảo luận đề thiết kế ban vẽ Quạt tích điện mini 92
Hình 3 4 HS dang trình bày bản thiết kế sản phẩm của nhóm trước lớp 93
Hình 3 5 Các nhóm trình bày bản thiết kể trước lớp - :-:c 52:55 55555555 93
Hình 3 6 Mot nhóm HS tận dụng tiết tự học trên lớp để tập trung thực hiện sản
7 0P 95
Hình 3 7 Các nhóm tô chức báo cáo, trình bày và phản biện bao vệ sản phâm trước
Hình 3 8 Chủ dé STEM mang dén nhiéu trai nghiệm thú vị, được cô Hiệu trưởng
DƯỜNG ghê DHĂNH: ‹:::-ccccicceisiiiiiiissiiastiastdasE152g51551526148.8555388565856135615338855885615551358555538558 96
Hình 3 9 Các HS đêu có đánh giá của bản thân về sản phẩm vào phiếu học tập số 2
Trang 11DANH MỤC CÁC BANG BIEUBang | Bang công cụ đánh giá NL GOVD của HS àà 5S Sscc<sseseeese 26
Bảng 2 1 Yêu câu cân đạt mach nội dung Điện (KHTN 9) So ~<cc<<ce<<ee2 37
Bang 2 2 Phân công nhiệm vụ của các thành viên nhÓIH - cccSsccc co si 48
Bang 2 3 Tiêu chi đánh giá bản thiết kế “Quạt tích điện mini ” 30 Bảng 2 4 Tiêu chỉ đánh giá sản phẩm “Quạt tích điện mini ” eee SI
Bang 2 5 Tién trinh thực hiện, thời lượng và mục tiéu tương ứng của mỗi hoạt độngtrong chu dé STEM “QUGUCA đIỆNHỈT NHÍ “”::cicaioosiisiiosiiistiE01813113315853115815518165152388585 33Bảng 2 6 Bang phân công nhiệm vụ các thành viên chế tao Quạt tích điện mini 71
Bảng 2 7 Công cụ đánh giá NL GOVĐ của HS theo định hướng GD STEM chủ đề:
QUA GH(GININHHHÌ:tnnaniiattiaiiiiiit4i14411181144101ã51185138855853558315855355138ã3588388838555536503850888388358 77
Bang 3 1 Biéu hiện của HS trong chủ dé STEM Quạt tích điện mini 99Bảng 3 2 Kết qua đánh giá định tinh thu được về biểu hiện NL GOVD của HS trongchủ dé STEM QUE Ch HO MIN ““-oiccosoisibiostisstinsdiisiiisgiAA1355631583856555555153655935361888 104Bang 3 3 Lượng hóa các mức độ đạt được của từng hành vi NL GOVD cua HS
Bang 3 9 Danh gia tong thể NL GOVD của HS 5525522212 S10 212cc 109
Bang 3 10 Một số nhận xét và giải pháp dé xuất nhằm phát triển NL GOVD của HS
7778178 110
Biểu đồ 3 1 Phan tram điểm số HS dat được ở thành tổ 1 cccccccccscs2 106
Trang 12Biểu đồ 3 2 Phần trăm điểm số HS đạt được ở thành tổ 2 sec 107Biểu đồ 3 3 Phan trăm điểm số HS đạt được ở thành tổ 3 - 108
Biểu đồ 3 4 Phần trăm điểm so HS đạt được ở thành tổ 4 à sec Sccccccsec 109
Biểu đồ 3 5 Phan trăm điểm số NL GOVD mà HS đạt được qua chủ dé STEM “Quạt
CH AI ENE hiociitiitiiiitiitiiiiiiirttiaii30213316301136155355531851385915831655E55551EE8383158538555116558559585 110
Trang 13PHAN MO DAU
1 L¥ do chon dé tai
Đầu năm 2010 tại Việt Nam, GD STEM đã được quan tâm và triển khai dưới
nhiều hình thức khác nhau bởi những tác động tích cực mà nó mang lại nó được xem
là môi trường thuận lợi dé rèn luyện NLGQVD đối với HS (Ngân và Biên, 2020).
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ),
Engineering (Ki thuật va Mathematics (Toán học) Trong chương trình GD phô
thông 2018, GD STEM được định nghĩa cụ thể: “GD STEM là mô hình GD dựa trên cách tiếp cận liên môn, gitip HS áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật
và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiên trong bối cảnh cụ thể” (Bộ GD&DT, 2018a) Mục tiêu của GD STEM là hướng tới sự phát triên NL đặc thù của các môn học thuộc vẻ STEM cho HS, phát triển NL cốt lõi và định hướng nghề nghiệp
cho HS (Biên và cộng sự, 2019).
Theo kết quả đánh giá PISA năm 2012, “NL giải quyết vấn dé là khả năng thông
hiểu và giải quyết các tình huong có van đề của một cá nhân khi giải pháp chưa rõ
ràng Nó bao gâm sự sẵn sàng tham gia vào tình hung để suy nghĩ và xây dựng giải
pháp dé giải quyết van đề" (OECD, 2014) Khi tham gia vào các hoạt động STEM,
HS phải tự đặt ra và tự trả lời nhiều câu hỏi xoay quanh các hoạt động nhằm giải
quyết nó, hướng đến kiến thức cốt yêu của hoạt động, qua đó hình thành, phát triển
khả năng nhận biết, xác định van dé và NLGQVD cho HS
“Giáo dục va dao tạo là quốc sách hàng đầu, là sự nghiệp của Đảng, Nhà nước
và của toàn dân Dau tư cho giáo dục là dau tư phát triển, được ưu tiên đi trước trong
các chương trình, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội” (Ban Chấp hành Trung wong
Đảng Cộng sản Việt Nam, 2013) Dé đáp ứng các nhu cầu của xã hội hiện đại, can
phải đào tạo được nguôn nhân lực cho đất nước trong thời đại mới điều này đồng
nghĩa phải có cuộc cách mạng theo hướng tích cực, sáng tạo trong nền giáo dục nước
nhà Đòi hỏi các nhà giáo đục phải dao tạo ra thé hệ học sinh năng động, sáng tạo, cóđầy đủ những kĩ năng cân thiết
Trang 14Thủ tướng Chính phủ (2017) đã ban hành Chỉ thị 16/CT-TTg đưa ra giải pháp
về mặt giáo dục chính là: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp
giáo duc và day nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thé công nghệ sản xuất mới, trong đó can tập trung vào thúc day đào tạo về khoa hoc,
công nghệ, kỹ thuật và toán hoc (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo
duc phố thông” Bộ Giáo dục và Dao tạo đã ban hành Chương trình giáo dục phô thông mới (CTGDPT 2018) với mục tiêu phát triên phầm chat và nang lực của học
sinh; giúp ngưởi học tự tin và biết vận đụng các phương pháp học tập tích cực đềhoàn chỉnh các tri thức và kĩ nang nên tang, đáp ứng nhu cau phát triển cua cá nhân
và yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nước trong thời đại toàn cau hoá và
cách mạng công nghiệp mới Bộ Giáo dục cũng đã ban hành công văn số
3089/BGDDT-GDTrH hướng dẫn triên khai day học theo chủ đẻ giáo dục STEM ở các trường trung học trong cả nước nhằm góp phân hiện thực hóa mục tiêu của Chương trình giáo dục phô thông 2018.
Phần kiến thức nội dung “Dién” trong môn Khoa học tự nhiên 9 là những kiếnthức trọng tâm căn bản và là nền tảng quan trọng cho mạch nội dung “Dòng điện
mạch điện” ở chương trình Vật lí 11 (Chương trình giáo dục 2018), cũng góp phan
định hướng sở thích nghề nghiệp cho HS về sau Kiến thức của nội dung này cung
cấp cho HS hiểu biết về điện trở, định luật Ohm, đoạn mạch một chiều mắc nỗi tiếp,
mắc Song song Trong năm học 2024 - 2025 sắp tới, chương trình giáo dục phô thông
2018 sẽ bắt đầu thực hiện cho khôi 9 chương trình được thiết kế theo hướng mở và
trao quyền cho nhà trường, GV nhiều hơn trong việc xây dựng và lựa chọn kế hoạchdạy học Vì vậy, GV cần có một nguồn tài liệu mở đa dạng phù hợp dé có thê lựa
chọn và áp dụng những kế hoạch dạy học phù hợp nhất trong đạy học nội dung
“Điện”, vừa giúp HS tiếp cận dé dàng và trực quan các kiến thức này, vừa rèn luyện
khả năng tư duy giải quyết van dé được đặt ra, đồng thời tạo sự hứng thú, kích thích đam mê của HS đối với lĩnh vực khoa học tự nhiên.
Trang 15Với tat cả các lý do trên, chúng tôi lựa chọn và thực hiện dé tài: Xây dung và tổ
chức dạy học chủ đề STEM trong dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung
“Điện ” (KHTN 9) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
2 Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và tô chức dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung “Dién” (KHTN9) theo mô hình giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết van đề
của học sinh.
3 Nhiệm vụ nghiên cứu
Đề đạt được mục đích nghiên cứu của đề tài, tác giả thực hiện các nhiệm vu
Sau:
- Nhiém vụ 1: Xâáy dựng cơ sơ lý luận cho dé tài.
Nghiên cứu các lý thuyết về giáo dục STEM, cơ sở lí luận đề phát triển năng
lực giải quyết van dé cho học sinh.
- Nhiém vụ 2: Xây dựng các nội dung, bao gồm:
+ Phân tích một số kiến thức thuộc mạch nội dung “Điện” trong chương trình
KHTN 9 theo mô hình giáo dục STEM.
+ Tìm hiểu ứng dụng các kiến thức phần “Điện” trong thực tế.
+ Xây dựng ý tưởng chủ đề STEM kiến thức phần “Điện”.
+ Lựa chọn và sắp xếp các nội dung kiến thức hợp lý, đúng chuẩn mô hình giáo
dục STEM, đảm bảo tính khoa học của chủ đề.
+ Xây dựng tiến trình dạy học phù hợp với từng phân nội dung kiến thức của chủ dé.
+ Xây dựng hệ thong phiếu học tập phiếu theo dõi thông tin bé sung và các
công cụ hỗ trợ cho HS thực hiện chủ đè.
+ Xây dựng hệ thống kiểm tra đánh giá nhằm đánh giá kết quả học tập
NLGQVD của HS lớp 9 THCS.
- Nhiệm vụ 3: Tiến hành thực nghiệm sir phạm.
Trang 16Tổ chức thực nghiệm sư phạm ở trường THCS trên địa bàn, đánh giá kết quả
thực nghiệm sư phạm dé kiêm chứng giả thuyết khoa học của dé tài và rút ra các kết
luận can thiết.
4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu:
+ Hoạt động day học một số kiến thức thuộc mạch nội dung “Điện” - KHTN 9
theo mô hình giáo dục STEM.
+ Năng lực giải quyết vấn đẻ của học sinh.
- Phạm vi nghiÊn cứu:
+ Không gian: Trường THCS trên địa bàn thành phó Hồ Chí Minh.
+ Thời gian: Từ tháng 09/2022 đến 04/2023.
5 Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng cơ sở lý luận của mô hình giáo dục STEM đề tô chức đạy học
một số kiến thức thuộc mạch nội dung "Điện" trong môn Khoa học tự nhiên lớp 9 thì
sẽ phát triển được NLGQVĐ cho HS THCS.
6 Phương pháp nghiên cứu
6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về tô chức day học theo mô hình giáo dục STEM,
NLGQVĐ của HS.
6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Điều tra thực trạng dạy học nội dung kiến thức “Dién”, những hiểu biết của
GV bộ môn về giáo dục STEM tại một SỐ trưởng trung học cơ sở trên địa bàn Thanhphó Hồ Chí Minh
- Nghiên cứu các kiến thức phần “Điện” và các tài liệu khoa học có liên quan.
6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành dạy học thực nghiệm chủ dé STEM ở trường THCS theo quy trình,
phương pháp và hình thức tô chức đã đề xuất.
Trang 17- Phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm, từ đó rút ra
kết luận cho đề tài
- Phương tiện: Phiếu khảo sát, phiếu đánh giá, đụng cụ ghi chép, thiết bị ghi hình.
6.4 Phương pháp thống kế toán học
Sử dụng phương pháp thống kê, mô ta toán học dé trình bay và phân tích kếtquả thực nghiệm sư phạm, rút ra đánh giá, kết luận dé tài
7 Đóng góp mới của đề tài
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về giáo dục STEM, chủ dé day học STEM, NL
GQVĐ của HS.
- Xây dựng được tiền trình dạy học chủ đề STEM trong day học một số kiến
thức thuộc mạch nội dung “Điện” - KHTN 9 nhăm bôi dưỡng NLGQVD của HS.
- Tài liệu tham khảo cho GV trong công tác tô chức day học chủ dé STEM một
số kiến thức thuộc mạch nội dung "Điện" - KHTN 9 nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của HS.
- Góp phần khuyến khích phương pháp dạy học môn khoa học tự nhiên ở cấp
THCS theo tỉnh thần dạy học hiện đại và sáng tạo.
§ Cấu trúc khóa luận
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VE DẠY HỌC THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM
Ở TRƯỜNG THCS
1.1 Dạy học theo mô hình giáo dục STEM
1.2 Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
1.3 Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM ở trường trung học cơ sở
1.4 Tổ chức day học chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết van
Trang 18CHUONG 2 XÂY DUNG CHỦ DE STEM TRONG DAY HỌC MỘT SO KIÊNTHỨC THUỘC MACH NOI DUNG “DIEN” - KHTN 9 NHAM PHÁT TRIEN
NANG LUC GIẢI QUYẾT VAN DE CUA HỌC SINH
2.1 Phân tích nội dung kiến thức “Điện” thuộc môn KHTN 9 theo mô hình
KET LUẬN CHUONG 2
CHUONG 3 THUC NGHIEM SƯ PHAM
3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm
3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm
3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm
3.4 Thời gian thực nghiệm sư phạm
3.5 Đối tượng thực nghiệm sư phạm
3.6 Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm
3.7 Thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm sư phạm
3.8 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
KET LUẬN CHƯƠNG 3
Trang 19quyết các van dé khoa học trong cuộc sông hàng ngày.
Technology (Công nghệ): phát trién khả nang sử dụng quản lý hiểu và đánh
công nghệ của HS, tạo cơ hội dé HS hiểu về công nghệ được phát triển như thế nao,
ảnh hưởng cúa công nghệ mới tới cuộc sống.
Engineering (Kỹ thuật): phát triên sự hiểu biết ở HS về cách công nghệ đang
phát triển thông qua quá trình thiết kế kỳ thuật, tạo cơ hội dé tích hợp kiến thức củanhiêu môn học giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu Kỹ thuật cũng
cung cấp cho HS những kỹ năng dé vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học
trong quá trình thiết kế các đối tượng các hệ thông hay xây dựng các quy trình sản
xuất.
Maths (Toán học): là môn học nhằm phát triển ở HS khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán giải thích các giải pháp giải quyết các van đẻ toán học trong các tỉnh hudng đặt ra.
Thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ canh khác nhau đó là ngữ cảnh giáo
dục và ngữ cảnh nghẻ nghiệp.
- Đổi với ngữ cảnh giáo duc, STEM nhìn mạnh đến sự quan tâm của nên giáo
dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kỳ thuật và Toàn học Quan tâm đến việc
tích hợp các môn học trên gắn với thực tiền để nâng cao NL cho người học Giáo dục STEM có thê được hiéu và diễn giải ở nhiều cấp độ như: chính sách STEM, chương
trình STEM, nhà trường STEM, môn học STEM, bài học STEM, hoạt động STEM.
Trang 20- Đối với ngữ cảnh nghệ nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh
vực Khoa học Công nghệ Kỹ thuật và Toán học (Nguyễn Thanh Nga 2017).
“Công nghệ” hiện tại, các nhà khoa học, với năng lực tư duy phản biện, luôn đặt ra
những câu hoi/van dé cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện công nghệ đó là các câu
hỏi/vấn dé khoa học Trả lời các câu hỏi khoa học hoặc giải quyết các van đề khoa
học sẽ phát minh ra các "Kiến thức" khoa học Ngược lại, “Engineering” trong chu
trình STEM được mô tả bởi một mũi tên từ “Knowledge” sang “Technology” thé hiện
quy trình kĩ thuật Các kĩ sư sử dụng "Kiến thức" khoa học đẻ thiết kế, sáng tạo racông nghệ mới.
Như vậy, trong chu trình STEM, "Science" được hiểu không chỉ là "Kiến thức"
thuộc các môn khoa học (như Vật lí, Hoá hoc, Sinh học) mà bao hàm “Quy trình khoa
học" đề phat minh ra kiến thức khoa học mới Tương tự như vậy, "Engineering" trong
chu trình STEM không chi là "Kiến thức" thuộc lĩnh vực "Ki thuật” mà bao hàm "Quy
trình kĩ thuật" dé sáng tạo ra "Công nghệ" mới Hai quy trình nói trên tiếp nói nhau,
Trang 21khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học - kĩ thuật theo mô hình "xoáy ốc" mà cứsau mỗi chu trình thì lượng kiến thức khoa học tăng lên va cùng với nó là công nghệ
phát triển ở trình độ cao hơn (Bộ Giáo đục và Đào tạo, 2019)
1.1.2 Giáo dục STEM
Có ba cách hiểu chính về giáo dục STEM như sau:
a Quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Đây cũng 1a quan niệm về giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ giáo dục STEM
là một chương trình nhăm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Côngnghệ Kỹ thuật và Toán học ở tiêu học và trung học cho đến bậc sau đại học Dây là
nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM.
b Tích hợp của bón lĩnh vực Khoa học Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học
Kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc
HS được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ Kỹ thuật và Toán học vào trong những bỗi cảnh cụ thê nhằm tạo nên một kết nỗi giữa nhà trường, cộng đông và
các doanh nghiệp.
c Tích hợp từ hai lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học trở
lên
Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận khám phá trong giảng dạy và học tập
giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM hoặc giữa một chủ dé STEM và một
hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường (Nguyễn Thanh Nga, 2017).
1.1.3 Mục tiêu giáo dục STEM
Mục tiêu giáo dục
STEM
Sơ dé 1 2 Mục tiêu giáo dục STEM
- Phát triển các năng lực đặc thà của các môn học thuộc về STEM cho hoc sinh
Trang 22Đó là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Côngnghệ Kỹ thuật và Toán học Trong đó học sinh biết liên kết các kiến thức Khoa học
Toán học dé giải quyết các van dé thực tiễn Học sinh biết sử dung, quản lý và truy
cập Công nghệ Học sinh biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm
- Phát triển các năng Ìực cối lõi cho học sinh
Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho học sinh những cơ hội cũng như thách thức
trong nên kinh tế cạnh tranh toàn cau của thé ky 21 Bên cạnh những hiéu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, học sinh sẽ được phát triển tư duy phê phan, kha năng hợp tác dé thành công.
- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh
Giáo dục STEM sẽ tạo cho học sinh có những kiến thức, kỹ nang mang tính nên
tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương
lai của học sinh Từ đó góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chat tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng
ngành dé tạo ra sự kết hợp hài hòa giữa các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỳ thuật
và Toán học nhằm mang đến cho học sinh những trải nghiệm thực tế thực sự có ý
nghĩa (Nguyễn Thanh Nga, 2017)
Trang 231.1.4 Chủ đề giáo dục STEM
Giải quyết vấn đề
thực tiễn
Định hướng thực hành
Sơ đồ 1 3 Tiêu chí của chủ dé giáo dục STEM
~ Chủ dé STEM hướng tới giải quyết các vẫn đề trong thực tiễn
Vận dụng kiến thức STEM đề giải quyết các vấn đề thực tiền chính là mục tiêu
của day học theo quan điểm giáo dục STEM Do vậy, chủ đề STEM không phải là dé
giải quyết các vấn đề mang tính tưởng tượng và xa rời thực tế mà nó luôn hướng đếngiải quyết các van đề các tình huông trong xã hội kinh tế, môi trường trong cộng
đồng địa phương của họ cũng như toàn cau
— Chủ dé STEM phải hướng tới việc học sinh vận dung các kiến thức trong lĩnh
vực STEM dé giải quyết van dé
Tiêu chí này nhằm dam bảo theo đúng tinh than giáo dục STEM, qua đó mới
phát trién được những năng lực chuyên môn liên quan.
— Chu dé STEM định hướng thực hành Định hướng hành động là một tiêu chí của quan điểm giáo dục STEM nhằm
hình thành và phát triển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho học sinh Diều
này sẽ giúp học sinh có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ
Trang 24làm việc theo nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ
phức hợp gắn với thực tiễn Làm việc theo nhóm là một kỹ năng quan trọng trong thể
ki 21, bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm học sinh sẽ được đặt vào môi trường thúc
đây các nhu cau giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển giải pháp (Nguyễn
Thanh Nga, 2017)
1.1.5 Giáo duc STEM trong chương trình Giáo duc phố thông 2018
Việt Nam là quốc gia đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa và hội
nhập quốc tế, cuộc Cách mạng 4.0 mở ra nhiều cơ hội trong việc nâng cao trình độ công nghệ, nâng cao năng lực sản xuất và cạnh tranh sản phẩm đồng thời là cơ hội lớn cho sản xuất công nghiệp với trình độ và công nghệ tiên tiền Tại Chi thị số 16/CT-
TTg ngày 4/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ đã chỉ rõ: “Cuộc cách mang côngnghiệp lần thứ 4 với xu hướng phát triển dựa trên nén tảng tích hợp cao độ của hệ
thống kết nổi số hóa - Vật lí — Sinh học với sự đột phá của Internet van vật va trí tue
nhân tạo đang làm thay đổi căn bản nên sản xuất của thé giới Cách mạng công nghiệp lan thứ 4 với đặc điểm là tận dung mot cách triệt để sự lan tỏa của số hóa và
công nghệ thông tin, Làn sóng công nghệ mới nay dang điển ra với tốc độ khác nhau
tại các quốc gia trên thể giới nhưng đang tác động mạnh mẽ, ngày một tăng tới mọi
mặt của đời song kinh té- xã hội, dan đến việc thay doi phương thức và lực lượng san
xuất của xã hội Tuy nhiên, nếu không bất nhịp được với tốc độ phát triển của thể
giới và khu vực, Việt Nam sẽ phải doi mặt những thách thức, tác động tiêu cực như:
Sự tụt hậu về công nghệ dan đến Suy giam san xuất kinh doanh; dự thừa lao động có
kĩ năng và trình độ thấp gây phá vỡ thị trường lao động truyện thong, ảnh hưởng tới tình hình kinh tế xã hội đất nước ”, Chang ta đang tích cực thực hiện đôi mới căn bản
toàn diện giáo dục đào tạo theo tinh than của Nghị quyết 29-BCHTW, đôi mới
phương pháp dạy, hình thức tô chức day học dé chuyển từ chủ yếu quan tâm đến việc
Trang 25cung cap kiến thức sang việc quan tâm hình thành, phát trién các năng lực, phẩm chat
người hoc, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, tăng cường ki năng thực hành,
Thực hiện chủ trương đôi mới đồng bộ hình thức dạy học, phương pháp dạy học
và kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục; dé tăng cường việc gan liền day học trong nhà
trường với thực tiễn cuộc sông và góp phan hình thành năng lực giải quyết van đề
của học sinh trung học Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm đã tô chức
cuộc thi “Van dụng kiến thức liên môn đẻ giải quyết các tình huồng thực tiễn dànhcho học sinh trung học” và cuộc thi “Day học theo chủ đề tích hợp dành cho giáo viêntrung học” Đặc biệt, cuộc thi “Khoa học kĩ thuật đành cho học sinh trung học” do
Bộ Giáo dục và Dao tạo tô chức dành cho học sinh phô thông da trở thành điểm sáng
tích cực trong giáo dục định hướng năng lực Về cơ bản, đây là một hình thức của
giáo dục STEM Các cuộc thi này là ví dụ cho mục tiêu giáo dục nhằm phát triển năng lực cho học sinh hình thành những kĩ năng học tập va lao động trong thé ki 21
của Bộ Giáo dục và Đào tạo và d6 cũng là mục tiêu mà giáo dục STEM hướng tới.Nhận thấy vai trò của giáo dục STEM như là một giải pháp quan trọng và hiệu quả
trong việc đôi mới căn ban và toàn diện nên giáo đục Việt Nam Bộ Giáo dục và Đào
tạo đã nhân mạnh việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề, các phương pháp thực
hành, day học theo dự án trong các môn hoc; tích cực ứng dụng công nghệ thông tin
phù hợp với nội dung bài học Quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp giáo đục STEM
trong việc thực hiện chương trình giáo dục phô thông ở những môn học liên quan.
(Bộ Giáo duc và Đào tạo, 2019).
Trong Chương trình giáo dục phô thông 2018, giáo dục STEM cũng được chú
trọng rất rõ ràng GS Nguyễn Minh Thuyết - Tong Chủ biên Chương trình giáo dục
phô thông 2018 - cho rằng: “Chương trình cai thiện rõ vị trí của Giáo duc tin học và
Giáo dục công nghệ Điều này không chỉ thé hiện rõ tư tưởng giáo dục STEM, mà còn là sự điều chỉnh kịp thời của giáo dục phổ thông trước cuộc cách mạng công nghiệp 4.0” Trong đó giáo dục STEM thê hiện thông qua các biéu hiện cụ thé như
sau:
Trang 26- Chương trình giáo dục phô thông mới có day đủ các môn hoc STEM: Khoa học tự nhiên, Công nghệ Tin học, Toán học Giáo duc STEM cũng được thê hiện rõ
trong các chương trình môn học này.
- Vi trí của giáo dục tin học và giáo dục công nghệ được cải thiện rõ rệt.
- Yêu cầu day học tích hợp và đôi mới phương pháp giáo dục tạo điều kiện tô
chức các chủ đề STEM trong chương trình môn học, góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức liên môn giải quyết các vẫn dé thực tiễn cho học sinh.
- Tính mở của Chương trình GDPT mới cho phép một số nội dung giáo đụcSTEM có thể được xây dựng thông qua nội dung giáo dục của địa phương, kế hoạch
giáo dục của nhà trường và những hoạt động giáo dục được xã hội hoá (Nguyễn Đức Anh, 2020).
1.2 Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
1.2.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề của học sinhNăng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành phát triển nhờ tô chất sẵn có và
quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tông hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tinh cá nhân khác như hứng thú niềm tin, ý chí thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ
thé (Chương trình Tổng thẻ, 2018) Năng lực giải quyết van dé của học sinh được
hiểu là sự huy động tông hợp kiến thức kĩ năng, thái độ, xúc cảm của học sinh đó để
giải quyết các tình huồng thực tiễn trong bối cảnh cụ thé mà các giải pháp không có
sẵn ngay lập tức.
1.2.2 Cau trúc năng lực giải quyết van đề
Theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (Ban hành kèm theo Thông tư
số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo duc và
Đảo tạo), yêu cầu cần đạt về NL chung của HS cấp trung học cơ sở có kèm theo khung cấu trúc NL GQVD và sáng tạo gồm các NL thành tổ như sau:
+ Nhận ra ý tưởng mới: Biết xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới; biết phân tích tóm tắt những thông tin liên quan tir nhiều nguôn khác nhau.
Trang 27+ Phát hiện và làm rõ van dé: Phân tích được tình huống trong học tập; phát
hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập
+ Hình thành và triển khai ý tưởng mới: Phát hiện yếu tố mới, tích cực trong
những ý kiến của người khác; hình thành ý tưởng dựa trên các nguồn thông tin đã
cho; đề xuất giải pháp cải tiến hay thay thé các giải pháp không còn phù hợp; so sánh
và bình luận được về các giải pháp dé xuất
+ Đề xuất, lựa chọn giải pháp: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin
liên quan đến van dé; dé xuất được giải pháp giải quyết van đề
+ Thiết kế và tổ chức hoạt động: Lập được kế hoạch hoạt động với mục tiêu,
nội dung, hình thức hoạt động phù hợp; Biết phân công nhiệm vụ phù hợp cho các
thành viên tham gia hoạt động: Đánh giá được sự phù hợp hay không phù hợp của kế
hoạch giải pháp và việc thực hiện kế hoạch, giải pháp.
+ Tư duy độc lập: Biết đặt các câu hỏi khác nhau về một sự vật, hiện tượng, van
đề; biết chú ý lắng nghe và tiếp nhận thông tin, ý tưởng với sự cân nhắc, chọn lọc: biết quan tâm tới các chứng cứ khi nhìn nhận, đánh giá sự vật, hiện tượng; biết đánh
giá van dé, tình huông dưới những góc nhìn khác nhau
Năng lực giải quyết van đề của học sinh được thé hiện thông qua những hoạt
động trong quá trình giải quyết van đẻ Theo tác giá Đỗ Hương Tra, phân tích cau
trúc của năng lực giải quyết van dé qua tiền trình giải quyết van đề có thé thay có bốn thành tổ sau:
+ Tìm hiểu van đề Nhận biết phát hiện van dé, xác định được những thông tin
đã cho, thông tin cần tìm
+ Đề xuất giải pháp giải quyết van dé: Phân tích sắp xếp kết nối các thông tin
với kiến thức đã biết và đưa ra giải pháp, lựa chọn giải pháp tốt nhất để giải quyết
vấn đề Năng lực thiết lập không gian van dé bao gồm mô tả van dé bằng ngôn ngữ
vật If, thiết lập mới quan hệ giữa các đại lượng dé giải quyết tình huống.
+ Thực hiện giải pháp giải quyết van đề: Trình bày giải pháp, điều chỉnh giải
pháp cho phù hợp với thực tiễn khi có sự thay đôi.
Trang 28+ Đánh giá và phản ánh giải pháp, xây dung van dé mới: Dánh giá giải pháp
đã thực hiện và van dé đặt ra; phản ánh giá trị của giải pháp xác nhận những kiến
thức và kinh nghiệm.
Sau khi tham khảo cấu trúc NL GQVD của tác giả Đổ Hương Trà nêu trên,
chúng tôi đã chat lọc và xây dựng cấu trúc NL GQVĐ gồm 6 thành tô sau:
NL thành to
Tìm biểu vấn đề Nhận biết, phát hiện văn đề, xác định được những thông
tin đã cho, thông tin can tìm.
- Phân tích, sắp xếp, kết noi các thông tin với kiến thức đã
Đề xuất giải pháp giải | quyết van dé.
quyết vẫn đề - Thiết lập không gian vấn đề bao gồm mô ta van dé bang
ngôn ngữ vat lí, thiết lập mỗi quan hệ giữa các đại lượng
để giải quyết tình huồng
| Thực hiện giải pháp | Trình bày giải pháp, điều chính giải pháp cho phù hợp với
giải quyết vẫn đề thực tiễn khi có sự thay đôi
Thực hiện giải pháp | Trình bày giải pháp, điêu chỉnh giải pháp cho phù hợp với
giải quyết van đẻ thực tiễn khi có sự thay đôi.
"Thiết kê và tô chức Lập kê hoạch; Điêu phối được nguồn lực; Điều chỉnh kẻ
hoạt động hoạch; Đánh giá giai pháp và hoạt động
- Biết đặt các cầu hỏi khác nhau vẻ van đê
Tư duy độc lập - Quan tâm lập luận và minh chứng: xem xét, đánh giá lại
van đề dưới những góc nhìn khác nhau.
1.2.3 Biểu hiện năng lực giải quyết van đề của học sinh
Dựa trên cấu trúc, biểu hiện của các năng lực chung của HS THCS, định hướng
xây dựng chương trình môn Khoa học tự nhiên được đưa ra trong “Dự thao chươngtrình giáo dục phô thông chương trình tong thể" và kết quả nghiên cứu về NLGQVĐ,
thực tiễn DH chủ đề STEM các môn Khoa học tự nhiên ở trường THCS, chúng tôi
Trang 29xác định 10 biéu hiện NLGQVĐ của HS THCS trong dạy học chủ dé STEM môn
khoa học tự nhiên như sau:
- Phân tích, xác định được mục tiêu, nhiệm vụ học tập trong chủ đề:
- Đề xuất được các câu hỏi/vẫn đề cần giải quyết trong chủ dé;
- Phân tích, xác định được và thu thập lựa chọn, kết nỗi các kiến thức liên môn
can thiết dé thực hiện nhiệm vụ của chủ đè;
- Đề xuất được các phương án giải quyết vẫn đề đặt ra trong chủ đề và lựa chọn
được phương án phủ hợp, sáng tạo;
- Lập được kế hoạch thực hiện nhiệm vụ:
- Thực hiện được kế hoạch đề ra theo phương án đã chọn một cách hiệu quả,
đúng tiền độ với sự nỗ lực của cá nhân và hợp tác trong nhóm;
- Xây dựng sản phẩm, báo cáo kết quả thé hiện được nội dung hoạt động nghiên
cứu, day da, khoa học, có tính sáng tao;
- Trình bày sản phẩm rõ ràng, logic, khoa học, sáng tạo:
- Sử dụng các tiêu chí trong đánh giá và tự đánh giá kết quả;
- Điều chỉnh trong quá trình thực hiện và vận dụng vào giải quyết các tình huốngtương tự và tình huồng mới
1.2.4 Biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
thông qua day học chủ đề STEM Căn cứ vào những biểu hiện NL GQVD nêu trên, có thé dé xuất các biện pháp phát trién NL GQVD của HS thông qua dạy học chủ dé STEM như sau:
- Cho HS luyện tập giải quyết nhiều tình huồng có van dé khác nhau, đề cử rađược nhiều hon hai hướng giải quyết van dé cho cùng một van dé được đặt ra
- Cho HS vận dụng kiến thức lĩnh vực STEM dé GQVD thực tiễn được đặt ra,
từ đó giải quyết chúng bằng cách sáng tạo ra những sản phâm, công cụ tiện lợi phục
vụ cho nhu cau sinh hoạt và học tập của HS.
Các kiến thức lĩnh vực STEM được HS van dụng trong việc tim hiểu tình huống
có van dé nhằm nảy sinh van đề can thực hiện, thiết kế bản vẽ, chế tạo sản pham cũng như vận hành sản phẩm.
Trang 30- Cho HS luyện tập xây dựng giả thuyết, tìm hiểu lại van dé dé mở rộng va khắcsâu kiến thức trong chủ dé STEM
HS được GV gợi ý tiếp tục tìm hiểu các van dé còn tồn đọng sau khi giải quyết
được phân cốt yêu của van dé thực tiễn, mở rộng thêm các trường hợp đặc biệt của
kiến thức trong chủ dé STEM.
- Cho HS đề xuất thí nghiệm để kiểm chứng dự đoán hay mức độ hoạt động trong sản pham của mình.
Việc kiểm chứng dự đoán hay giả thuyết bằng thí nghiệm nhằm xác định tính
đúng dan của dự đoán, sửa chữa sai lầm dé từ đó đưa đến những phát trién trong
phương hướng giải quyết van đề, cải tiến cho sản phẩm hoàn thiện hon, Đông thời
việc thực hiện thí nghiệm còn giúp HS khắc sâu hơn kiến thức, rèn luyện kĩ nang thực
hành thí nghiệm khoa học.
1.3 Quy trình thiết kế chủ đề giáo duc STEM ở trường trung học cơ sở
Việc đưa giáo dục STEM vào trường phô thông làm tiền đề đề thực hiện chươngtrình giáo dục phổ thông mới, yêu cau xây dựng chủ dé từng môn hoặc tích hợp liên
môn Các chủ dé STEM cần được thiết kế linh hoạt và có thé trién khai dưới nhiều
hình thức.
Dựa trên mục tiêu chí giáo dục STEM và các tiêu chí của một chủ dé STEM,
chủ đề STEM có thé được thực hiện theo quy trình thé hiện như sơ đỏ sau:
Trang 311.4 Té chức day học chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết van
đề ở học sinh
1.4.1 Quy trình thiết kế kĩ thuật (EDP)
Quy trình thiết kế kĩ thuật (EDP) là chuỗi các bước mà các kĩ sư sử dụng đề giải
quyết van dé Người kĩ sư cần đặt ra câu hỏi, hình dung ra các giải pháp, lên bản thiết
kế, xây dựng mô hình, thứ nghiệm và kiểm tra các mô hình và sau đó cải tiễn nó
(Seyyed Khandani Ph.D, 2005).
Trong nghiên cứu này, chúng tôi lựa chọn quy trình hoạt động thiết kế kĩ thuật
vi day là quy trình phù hợp dé tạo điều kiện cho HS phát huy NL GQVD va sáng tạocủa mình qua các hoạt động nhận biết van đề, phân tích và tìm kiếm các giải phápđang có, phân tích và thiết kế bản vẽ, tìm các nguyên liệu mới thích hợp và chế tạo
Trang 32ENGINEERING DESIGN PROCESS
= Oe bì
Hình 1 Mô hình qui trình thiết kế kĩ thuật của NASA
Qui trình bắt đầu bằng việc đặt câu hoi, hình dung các giải pháp thiết kế kế
hoạch, tạo và kiểm tra, thử nghiệm mô hình, sau đó thực hiện cải tiến Các giai đoạn
được mô tả cụ thê như sau:
(1) Đặt câu hỏi (Ask): HS xác định van dé, các yêu cầu, đòi hỏi cần đáp ứng,
vấn đề phải giải quyết
(2) Tưởng tượng (Imagine): HS suy nghĩ về các giải pháp và ý tưởng nghiên
cứu.
(3) Lập kế hoạch (Plan): HS phác thảo các mẫu thiết kế có khả năng và chon ra
một mẫu thiết cudi cùng để tiến hành thực hiện mô hình
(4) Sáng tao (Create): HS xây dựng mô hình, hoặc sản pham phù hợp với các
yêu cầu thiết kế
Trang 33(5) Kiểm tra (Test): HS tiến hành thir nghiệm; thu thập và phân tích dữ liệu;đánh giá các giải pháp thông qua phân tích điểm mạnh, điểm yếu của từng thiết kế đãthực hiện, tìm thấy trong quá trình thử nghiệm
(6) Cai tiền (Improve): Căn ctr vào kết quả kiểm tra, thử nghiệm HS thực hiệncác cải tiến về thiết kế, xác định những thay đồi sẽ thực hiện và giải thích về các thay
đôi này, Chi tiết và cụ thé hóa qui trình thiết kế kĩ thuật, trong tài liệu tập huấn Xây
dựng và thực hiện các chủ đề giáo duc STEM trong trường trung học của Vụ giáo
dục trung học có đẻ xuất qui trình tỏ chức day học chủ đẻ STEM theo các bước:
(Nội dung day học theo chương trình được sắp xếp lại phù hợp)
trên, tuy nhiên không nhất thiết thực hiện theo trình tự từng bước mà có những bước
Trang 34có thé được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau, cụ thé là việc “nghiên cứu kiến
>, 4
thức nén” được thực hiện đồng thời với “dé xưất giải pháp”; “chế tạo mỏ hình”
được thực hiện đồng thời với “thie nghiệm và đánh giá”, trong đó bước này vừa là
mục tiêu vừa là điều kiện đê thực hiện bước kia Vì vậy, mỗi bài học STEM được tôchức theo 5 hoạt động và được trình bày trong đài liệu tập huấn Xây dựng và thực
hiện các chủ dé giáo duc STEM trong trường trung học của Vụ giáo dục trung học,
chúng tôi tô chức dạy học chủ dé STEM theo 5 pha hoạt động như sau:
dung sách giáo
khoa, tài liệu,
thí nghiém,
dé bình thànhkiến thức khoa
Bài ghi chép thôngtin về hiện tượng, sảnphẩm, công nghệ;
đánh giá, đặt câu hỏi
về hiện tượng, sản
pham, công nghệ
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức khoa học và đề xuất giải pháp
Các mức độ hoàn thành nội dung (xác định, ghi được thông tin, dữ liệu, giảithích, kiến thức mới,giải pháp/thiết kế)
các nhiệm vụ học tập cho HS
dé tìm hiểu van đề
HS thực hiện nhiệm vụ (qua
thực thể, tài liệu, video; cá
tượng/vấn đề
Trang 35đề xuất học cần sử - HS nghiên cứu tài liệu hướng |
giải pháp, dụng để giải dẫn, sách giáo khoa;
thiết kế thích và đề xuất GV tổ chức báo cáo và thảo
sản phâm giải pháp thiết luận Báo cáo, thảo luận
thiết kế; thử
nghiệm và điều
chính.
Dụng cụ/thiết bị/môhinh/d6 vật đã chế
tạo và thi nghiệm,
đánh giá.
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
Trang 36HS báo cáo, thảo luận (bài
Dụng cự/thiết bi/mé báo cáo, trình chiếu, video,
Trình
bày, chia
sẻ, đánh Trình bày và : : :
hình/đô vật đã chê san phẩm, ) theo các hình
giá sản thảo luận sản ¬ ; e
F : tạo được kèm với bài thức phù hợp (tiên lãm,
phâm phâm ;
trình bay báo cáo seminar, trưng bày).
GV đánh giá, kết luận, cho điểm và định hướng tiếp tục
1.5.1 Nguyên tắc đánh giá trong giáo dục STEM
Theo tài liệu tập huấn giáo dục STEM, đặc điểm cúa giáo dục STEM là định
hướng sản phẩm, phương pháp giảng dạy là dạy học dựa trên dự án, học tập theo
nhóm Do vậy, việc đánh giá thường xuyên, đa dạng hóa các hình thức và công cụ
đánh giá là rat cần thiết Ở đây, giáo viên có thé đánh giá dựa trên các hoạt động trên
lớp, đánh giá qua việc trình bày, báo cáo sản phẩm của người học cần dam bảo
nguyên tắc kết hợp đánh giá của giáo viên với tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của học sinh.
Đánh giá phải hướng tới sự phát triển phẩm chat va năng lực của học sinh thông qua mức độ đạt chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ và các biêu hiện nang lực, phâm
chất của người học
Đánh giá không chi chú ý đến thành tích mà cần chú ý đến tính phát triển, đánh
giá gắn liền với thực tiễn nghĩa là thay vì đánh giá tái hiện lại các kiến thức học từ
sách vở thì cần phải đánh giá năng lực của người học, việc vận dụng các kiến thức
Trang 37được học vào thực tiền cuộc sông Không so sánh học sinh này với học sinh khác; coi
trọng việc động viên, khuyến khích sự hứng thú, tính tích cực và vượt khó trong học
tập, rèn luyện của học sinh; giúp học sinh phát huy năng khiếu cá nhân; đảm bao kịp
thời, công bang, khách quan, không tạo áp lực cho học sinh
1.5.2 Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn dé của học sinh trong
day học chủ đề giáo dục STEM
*Céng cụ đánh giá theo tiêu chi (Rubrics):
Rubric là một ban mô tá cụ thé các tiêu chí đánh giá và các mức độ đạt được
của từng tiêu chi đó về quá trình hoạt động hoặc sản pham học tập của HS
Rubric bao gồm hai yếu tổ cơ bản: các tiêu chí đánh giá và các mức độ đạt được của từng tiêu chí, trong đó các mức độ thường được thê hiện dưới dạng thang mô tả
hoặc kết hợp giữa thang số và thang mô tả dé mô tả một cách chỉ tiết các mức độ thực
hiện nhiệm vụ cua người học.
Các tiêu chí đánh giá của rubric là những đặc điềm, tính chat, dau hiệu đặc trưng của hoạt động hay san phẩm được sử dụng lam căn cứ dé nhận biết, xác định, so sánh, đánh giá hoạt động hay sản pham đó.
Các tiêu chí đánh giá cần đảm bảo những yêu cau sau:
- Thê hiện đúng trọng tâm những khía cạnh quan trọng của hoạt động/sản phâm
Rubric được sử dụng rộng rãi dé đánh giá các sản phẩm, quá trình hoạt động,
đánh giá sản phâm và quá trình hoạt động của HS cũng như đánh giá cả thái độ và
hành vi về những phẩm chất cụ thể.
Rubric được sử dung đề đánh giá cả định tính và định lượng.
- Đôi với đánh giá định tính: GV dựa vào sự miêu tả các mức độ trong bản rubric
để chỉ ra cho HS thấy khi đối chiếu sản phẩm, quá trình thực hiện của HS với từng
Trang 38tiêu chí thì những tiêu chí nào họ làm tốt và làm tốt đến mức độ nào (mức 4 hay 5),những tiêu chi nao chưa tốt và mức độ ra sao (mức 1, 2 hay 3) Từ đó GV dành thời
gian trao đôi với HS hoặc nhóm HS về sản phẩm hay quá trình thực hiện nhiệm vụ
của họ đề chỉ cho họ thấy những điểm được và chưa được Trên cơ sở HS đã nhận ra
rõ nhữmg nhược điểm của bản thân hoặc của nhóm mình, GV yêu cầu HS đẻ xuất cách sửa chữa nhược điểm để cải thiện sản phẩm/quá trình cho tốt hơn Với cách này,
GV không chi sử dung rubric dé đánh giá HS mà còn hướng dẫn HS tự đánh giá và
đánh giá đồng đăng Qua đó, HS sẽ nhận rõ được những gì mình đã làm tốt, những gìcòn yếu kém, tự vạch ra hướng khắc phục những sai sót đã mắc phái nhờ đó mà sẽ
ngày càng tiến bộ Tuy việc trao đổi giữa GV và HS cần rất nhiều thời gian của lớp
nhưng chúng thực sự đóng vai trò quyết định lam tăng hiệu quả học tập vả tăng cường
khả năng tự đánh giá của HS.
- Đối với đánh giá định lượng: Dé lượng hóa điểm số của các tiêu chí trong bản rubric thành một điểm số cụ thé, GV cần tính tông điểm các mức độ đạt được của
từng tiêu chí sau đó chia cho điểm số kì vọng dé quy ra điểm phân trăm rồi đưa về hệ
điểm 10 Tùy thuộc vào việc rubric được xây dựng có bao nhiêu mức độ (3, 4, hay 5
mức độ) mà việc tính điểm cho từng tiêu chí có thẻ khác nhau Ví dụ: GV sử dụng
ban rubric có 5 tiêu chi dé đánh giá một bai báo cáo của HS và mỗi tiêu chí đó được
chia làm 4 mức thì mỗi mức ứng với một mức điểm từ 1 đến 4, trong đó mức 1 ứng với điểm 1 và mức 4 ứng với điểm 4 Giá sử các tiêu chí có giá trị như nhau Như
vậy, tông điểm cao nhất (điểm kì vọng) về bài báo cáo của HS là 5 x 4 = 20 Khi
cham bài cho HS A, tổng tat cả các tiêu chí của HS đó được 16, thì HS A sẽ có điểm
số là: 16/20 x 100 = 80 (tương ứng 8 điểm)
Dựa theo các biểu hiện được nêu ở muc 1.2.3, chúng tôi xây dựng
bảng công cụ đánh giá NL GQVD của HS như sau:
Bang 1 Bang công cụ đánh giá NL GQVD của HS
Nang lực
Mức 1 Mức 2 Mire 3
thanh to
Trang 39được các
nguồn
thông tin.
Chưa phát
được
tự hiện
tình huống có
cuộc sông,
phát hiện được tình
trong các thông tin
sống, pháthiện được
huống
Phânchi tiết, chắt
hiểu.
tan sát
Q những hiện
tượng thực
tiền trong
cuộc sống,
phát hiện được tình
Trang 40ho trợ từ
GV.
Không đẻxuất được
Và sáng tạo.
Phân tích sơ sai ưu va
van dé.
Từ van đề
đã được xác định,
dé ra được
các ý tưởng
các
tích
xác khía