Giáo dục STEM cho học sinh lớp 4 qua dự án học tập

NGÔ THỊ LIÊN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI *** CHUYÊN NGÀNH: GIÁO DỤC HỌC (TIỂU HỌC) NGÔ THỊ LIÊN GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP QUA DỰ ÁN HỌC TẬP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC *** KHÓA HỌC: 2016 - 2018 HÀ NỘI, 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGÔ THỊ LIÊN GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP QUA DỰ ÁN HỌC TẬP Chuyên ngành: Giáo dục học (Tiểu học) Mã số: 14 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Phạm Quang Tiệp HÀ NỘI, 2018 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn “Giáo dục STEM cho học sinh lớp qua dự án học tập” xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ thầy, cô giáo khoa Giáo dục Tiểu học trường Đại học Sư phạm Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình thực luận văn Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS Phạm Quang Tiệp người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn suốt thời gian nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến trường tiểu học Trưng Nhị cung cấp số liệu cần thiết giúp đỡ nhiệt tình trình thực việc nghiên cứu đề tài Trong trình thực đề tài luận văn, dù cố gắng thời gian lực có hạn nên tơi chưa sâu khai thác hết được, nhiều thiếu xót hạn chế Vì vậy, tơi mong nhận tham gia đóng góp ý kiến thầy, giáo bạn Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 10 năm 2018 Học viên Ngô Thị Liên LỜI CAM ĐOAN Đề tài luận văn: “Giáo dục STEM cho học sinh lớp qua dự án học tập” thực hướng dẫn TS Phạm Quang Tiệp Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học riêng Kết thu đề tài hoàn toàn trung thực không trùng với kết nghiên cứu tác giả khác Nếu sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm! Hà Nội, tháng 10 năm 2018 Học viên Ngô Thị Liên MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỨ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU DANH MỤC BIỂU ĐỒ MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP QUA DỰ ÁN HỌC TẬP 1.1 Tổng quan cơng trình nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.1.1 Những nghiên cứu giáo dục STEM 1.1.2 Những nghiên cứu dạy học theo dự án 1.2 Giáo dục STEM 11 1.2.1 Khái niệm STEM 11 1.2.2 Khái niệm giáo dục STEM 12 1.2.3 Đặc điểm giáo dục STEM 15 1.2.4 Thành tố giáo dục STEM 17 1.2.5 Vai trò giáo dục STEM 19 1.2.6 Các cách tiếp cận giáo dục giáo dục STEM 21 1.3 Dự án học tập dạy học theo dự án 27 1.3.1 Dự án học tập 27 1.3.2 Dạy học theo dự án 31 1.4 Đặc điểm học tập học sinh lớp 40 1.4.1 Đặc điểm tri giác nhận thức 40 1.4.3 Đặc điểm học tập theo kiểu tìm tòi, khám phá 42 1.5 Điều kiện giáo dục STEM cho học sinh lớp qua dự án học tập 42 1.5.1 Điều kiện sở vật chất, thiết bị dạy học 42 1.5.2 Điều kiện lực giáo viên 43 1.5.3 Điều kiện tham gia chủ động, tích cực, sáng tạo học sinh 44 Kết luận chương 45 Chương CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP QUA DỰ ÁN HỌC TẬP 46 2.1 Khái quát khảo sát thực trạng 46 2.1.1 Mục đích khảo sát 46 2.1.2 Nội dung khảo sát 46 2.1.3 Phương pháp khảo sát, điều tra 46 2.2 Kết khảo sát 47 2.2.1 Thực trạng việc giáo dục STEM tiểu học 47 2.2.2 Thực trạng tổ chức dạy học theo dự án tiểu học 54 2.2.3 Thực trạng giáo dục STEM cho học sinh tiểu học qua dự án học tập 58 Kết luận chương 62 Chương BIỆN PHÁP GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP QUA DỰ ÁN HỌC TẬP 63 3.1 Nguyên tắc giáo dục giáo dục STEM cho học sinh lớp qua dự án học tập 63 3.1.1 Nguyên tắc đảm bảo chất giáo dục STEM 63 3.1.2 Nguyên tắc đảm bảo tính chất chức học tập theo dự án 63 3.1.3 Nguyên tắc đảm bảo tính tích hợp chặt chẽ 64 3.1.4 Nguyên tắc đảm bảo môi trường học tập đa hợp tác nhiều hội trải nghiệm 65 3.2 Biện pháp giáo dục STEM cho học sinh lớp qua dự án học tập 65 3.2.1 Thiết kế dự án giáo dục STEM cho học sinh lớp 65 3.2.2 Kĩ thuật tổ chức cho học sinh lớp học tập dự án giáo dục STEM 71 3.2.3 Xây dựng môi trường công nghệ đa tương tác hướng tới giáo dục STEM cho học sinh 75 3.3 Thực nghiệm sư phạm 77 3.3.1 Khái quát thực nghiệm 77 3.3.2 Phân tích kết thực nghiệm 81 Kết luận chương 88 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DH : Dạy học DAHT : Dự án học tập DHTDA : Dạy học theo dự án ĐC : đối chứng ĐLC : độ lệch chuẩn ĐTB : điểm trung bình GD : giáo dục GV : giáo viên HS : học sinh HSTH : học sinh tiểu học KN : kĩ NL : lực PP : phương pháp PPDH : phương pháp dạy học PPDHTDA : Phương pháp dạy học theo dự án PS : phương sai SL : số lượng TN : thực nghiệm DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU STT Tên bảng Bảng 2.1 Mức độ hiểu biết giáo viên giáo dục STEM Số trang 47 Bảng 2.2 Mức độ hiểu biết HS giáo dục STEM 48 Bảng 2.3 Tần số giáo dục STEM cho HSTH 50 Bảng 2.4 Thực trạng sử dụng phương pháp dạy học giáo dục STEM cho HSTH Bảng 2.5 Nhận thức GV dạy học theo dự án học tập Bảng 2.6 Tần số dạy học theo dự án cho HSTH Bảng 2.7 Mức độ cần thiết sử dụng PPDHTDA GD STEM cho HSTH Bảng 2.8 Thực trạng sử dụng PPDHTDA GD STEM cho HSTH Bảng 3.1 So sánh mức độ lực STEM HS trước TN 10 52 54 56 58 60 81 Bảng 3.2 Kết kiểm định khác biệt trung bình trước thực nghiệm lớp đối chứng lớp thực 82 nghiệm 11 Bảng 3.3 So sánh mức độ lực STEM HS sau TN 12 Bảng 3.4 Kết kiểm định khác biệt trung bình sau thực nghiệm lớp đối chứng lớp thực nghiệm 83 85 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Tên biểu đồ STT Biểu đồ Mức độ hiểu biết giáo viên giáo dục STEM Số trang 48 Biểu đồ Mức độ hiểu biết HS giáo dục STEM 49 Biểu đồ Tần số giáo dục STEM cho HSTH 51 Biểu đồ Thực trạng sử dụng phương pháp GD STEM cho HSTH 53 Biểu đồ Nhận thức GV PPDHTDA 55 Biểu đồ Tần số GV sử dụng PPDHTDA 57 Biểu đồ Mức độ cần thiết sử dụng PPDHTDA GD STEM cho HSTH Biểu đồ Thực trạng sử dụng PPDHTDA GD STEM cho HSTH 59 60 PHỤ LỤC DANH SÁCH HỌC SINH LỚP 4A2 TRƢỚC THỰC NGHIỆM STT TÊN HỌC SINH NL KHOA HỌC NL CÔNG NGHỆ NL KĨ THUẬT NL TOÁN HỌC NL TỔNG STEM ĐIỂM Đinh Thị Bảo An Ngô Mai Anh 1 Nguyễn Minh Anh 2 1 Nguyễn Đăng Hoàng Anh 3 14 Trần Thái Bình 1 Hạ Thành kiên Cường 3 13 Nguyễn Hải Đăng 1 Nguyễn Thành Đạt 2 11 Nguyễn Ngọc Tiến Đạt 4 16 10 Nguyễn Thái Đức 2 1 11 Đào Ngọc Duy 1 10 12 Nguyến Thị Thu Hà 1 13 Nguyễn Trọng Hiếu 3 17 14 Nguyễn Văn Hiếu 1 2 15 Đỗ Tiến Hưng 2 16 Đinh Việt Hưng 3 15 17 Hà Diệu Linh 2 11 18 Trần Gia Linh 1 19 Đỗ Khánh Linh 4 15 20 Nguyễn Năng Hải Long 2 21 Bùi Hoàng Minh 4 16 22 Đỗ Hải Nam 3 10 23 Nguyễn Nhật Nam 2 24 Nguyễn Hữu Nguyên 14 25 Phan Anh Thảo Nguyên 3 26 Nguyễn Quang Nhật 2 27 Bùi Quang Nhật 14 28 Trịnh Uyển Nhi 4 17 29 Nguyễn Trang Nhung 2 30 Nguyễn Đức Huy Phúc 4 4 20 31 Nguyễn Hà Phương 3 12 32 Ngơ Hồng Quân 2 1 33 Đặng Thế Sơn 2 34 Đàm Trọng Thắng 4 16 35 Nguyễn Công Thanh 3 16 36 Nguyễn Công Thành 2 1 37 Nguyễn Thanh Thảo 4 3 18 38 Ngô Quang Tiến 2 10 39 Ngô Tiến Toàn 3 4 16 40 Nguyễn Quang Toản 3 3 14 41 Trần Hồng Trang 4 16 42 Nguyễn Tuấn Tú 3 13 43 Tạ Ngọc Tuấn 3 11 44 Nguyễn Thành Vinh 1 Điểm trung bình (Mean) 11.43 Phƣơng sai 14.66 Độ lệch chuẩn 3.83 KẾT QUẢ HS LỚP 4A2 TN SAU THỰC NGHIỆM STT TÊN HỌC SINH NL KHOA HỌC NL NL KĨ NL NL TỔNG CƠNG THUẬT TỐN STEM ĐIỂM NGHỆ HỌC Đinh Thị Bảo An 2 10 Ngô Mai Anh 2 2 11 Nguyễn Minh Anh 4 16 Nguyễn Đăng Hoàng Anh 3 2 12 Trần Thái Bình 4 4 20 Hạ Thành kiên Cường 4 4 18 Nguyễn Hải Đăng 3 2 14 Nguyễn Thành Đạt 3 2 12 Nguyễn Ngọc Tiến Đạt 4 4 20 10 Nguyễn Thái Đức 2 13 11 Đào Ngọc Duy 3 2 12 12 Nguyến Thị Thu Hà 3 16 13 Nguyễn Trọng Hiếu 4 4 20 14 Nguyễn Văn Hiếu 2 2 11 15 Đỗ Tiến Hưng 2 15 16 Đinh Việt Hưng 4 18 17 Hà Diệu Linh 4 3 16 18 Trần Gia Linh 3 14 19 Đỗ Khánh Linh 4 4 20 20 Nguyễn Năng Hải Long 2 11 21 Bùi Hoàng Minh 3 17 22 Đỗ Hải Nam 2 14 23 Nguyễn Nhật Nam 3 13 24 Nguyễn Hữu Nguyên 4 4 20 25 Phan Anh Thảo Nguyên 2 11 26 Nguyễn Quang Nhật 3 3 14 27 Bùi Quang Nhật 4 17 28 Trịnh Uyển Nhi 3 13 29 Nguyễn Trang Nhung 3 2 13 30 Nguyễn Đức Huy Phúc 4 16 31 Nguyễn Hà Phương 2 12 32 Ngơ Hồng Qn 4 17 33 Đặng Thế Sơn 3 16 34 Đàm Trọng Thắng 4 15 35 Nguyễn Công Thanh 4 18 36 Nguyễn Công Thành 3 13 37 Nguyễn Thanh Thảo 4 4 19 38 Ngô Quang Tiến 3 3 14 39 Ngơ Tiến Tồn 4 16 40 Nguyễn Quang Toản 3 4 16 41 Trần Hồng Trang 4 18 42 Nguyễn Tuấn Tú 3 4 17 43 Tạ Ngọc Tuấn 4 4 19 44 Nguyễn Thành Vinh 3 4 17 Điểm trung bình (Mean) 15.31 Phƣơng sai 8.5 Độ lẹch chuẩn 2.91 DANH SÁCH LỚP 4A4 TRƢỚC THỰC NGHIỆM STT TÊN HỌC SINH NL KHOA HỌC NL NL KĨ NL NL CƠNG THUẬT TỐN STEM NGHỆ HỌC TỔNG ĐIỂM Vũ Nhật An 1 Nguyễn Thị Hải Anh 3 11 Vũ Phương Anh 1 10 Nguyễn Lê Quốc Bảo 2 1 Hoàng Gia Bảo 3 10 Thiều Thanh Bình 4 4 19 Nguyễn Vũ Linh Chi 2 1 Lương Minh Công Nguyễn Hữu Trung Đức 3 11 10 Nguyễn Thị Thùy Dương 13 11 Nguyễn Khánh Duy 2 10 12 Nguyễn Minh Hải 2 10 13 Phạm Trung Hiếu 3 10 14 Trần Doãn Hiếu 2 10 15 Nguyễn Minh Huê 4 17 16 Nguyễn Phi Hùng 13 17 Nguyễn Tuấn Hùng 2 18 Ngô Gia Hưng 3 3 14 19 Phùng Quang Huy 2 1 20 Đỗ Mạnh Kiên 3 4 17 21 Ngơ Chí Lâm 2 22 Phạm Danh Hoàng Lâm 2 23 Phạm Ngọc Khánh Linh 3 12 24 Đinh Đan Linh 3 14 25 Hoàng thị Phương Linh 1 2 26 Nguyễn Hoàng Mai 2 1 27 Huỳnh Nhật Nga 3 2 11 28 Đỗ Hiếu Ngân 3 16 29 Nguyễn Trung Nghĩa 1 30 Hồ Như Ngọc 2 31 Nguyễn Đình Bảo Ngọc 3 16 32 Nguyễn Thị Hồng 3 10 Nhung 33 Nguyễn Đình Phú 2 10 34 Nguyễn Văn Quyền 3 13 35 Đường Công Thái 3 11 36 Đặng Quang Thắng 2 10 37 Đình Nguyễn Ngọc Thắng 2 10 38 Nguyễn Hà Phương Thảo 13 39 Nguyễn Trường Thịnh 4 2 15 40 Nguyễn Thị Anh Thư 1 41 Trần Quỳnh Trang 4 18 42 Lưu Hoàng Việt 2 43 Nguyễn Bảo Vy 1 44 Trịnh Khắc Anh Tuấn 4 3 17 Điểm trung bình (Mean) 11.16 Phƣơng sai 11.11 Độ lệch chuẩn 3.33 DANH SÁCH LỚP 4A4 SAU THỰC NGHIỆM STT TÊN HỌC SINH NL KHOA HỌC NL NL KĨ NL NL CƠNG THUẬT TỐN STEM NGHỆ HỌC TỔNG ĐIỂM Vũ Nhật An 2 1 Nguyễn Thị Hải Anh 3 2 11 Vũ Phương Anh 4 3 17 Nguyễn Lê Quốc Bảo 1 1 Hoàng Gia Bảo 3 3 14 Thiều Thanh Bình 4 4 20 Nguyễn Vũ Linh Chi 3 1 10 Lương Minh Công 1 1 Nguyễn Hữu Trung Đức 3 2 12 10 Nguyễn Thị Thùy Dương 11 Nguyễn Khánh Duy 1 12 Nguyễn Minh Hải 2 13 Phạm Trung Hiếu 3 14 14 Trần Doãn Hiếu 3 1 15 Nguyễn Minh Huê 2 11 16 Nguyễn Phi Hùng 3 2 13 17 Nguyễn Tuấn Hùng 4 18 18 Ngô Gia Hưng 1 1 19 Phùng Quang Huy 1 2 20 Đỗ Mạnh Kiên 3 3 14 21 Ngơ Chí Lâm 1 22 Phạm Danh Hoàng Lâm 3 3 14 23 Phạm Ngọc Khánh Linh 2 10 24 Đinh Đan Linh 2 12 25 Hoàng thị Phương Linh 12 26 Nguyễn Hoàng Mai 2 2 10 27 Huỳnh Nhật Nga 4 4 19 28 Đỗ Hiếu Ngân 1 1 29 Nguyễn Trung Nghĩa 2 3 11 30 Hồ Như Ngọc 2 31 Nguyễn Đình Bảo Ngọc 3 3 14 32 Nguyễn Thị Hồng Nhung 2 10 33 Nguyễn Đình Phú 3 3 15 34 Nguyễn Văn Quyền 2 2 35 Đường Công Thái 2 3 13 36 Đặng Quang Thắng 2 2 37 Đình Nguyễn Ngọc Thắng 1 1 38 Nguyễn Hà Phương Thảo 4 4 19 39 Nguyễn Trường Thịnh 2 2 40 Nguyễn Thị Anh Thư 3 14 41 Trần Quỳnh Trang 2 10 42 Lưu Hoàng Việt 11 43 Nguyễn Bảo Vy 2 10 44 Trịnh Khắc Anh Tuấn 2 13 Điểm trung bình (Mean) 11.18 Phƣơng sai 14.11 Độ lệch chuẩn 3.76 ... luận giáo dục STEM cho học sinh lớp qua dự án học tập - Chương Cơ sở thực tiễn giáo dục STEM cho học sinh lớp qua dự án học tập - Chương Biện pháp giáo dục STEM cho học sinh lớp qua dự án học tập. .. thực trạng giáo dục STEM cho học sinh tiểu học qua dự án học tập + Tọa đàm với giáo viên trường tiểu học thực trạng giáo dục STEM cho học sinh lớp qua dự án học tập 7.2.2 Phương pháp quan sát sư... cận giáo dục giáo dục STEM 21 1.3 Dự án học tập dạy học theo dự án 27 1.3.1 Dự án học tập 27 1.3.2 Dạy học theo dự án 31 1 .4 Đặc điểm học tập học sinh lớp 40