PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO CUỘC SỐNG CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM PHẦN POLYMER – HÓA 12

Hiện nay, ở Việt Nam, giáo dục STEM nói riêng vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu sâu. Mặc dù đã có một số nghiên cứu, các bài viết, tài liệu về giáo dục STEM ở Việt Nam, tuy nhiên các công trình nghiên cứu bàn về cơ sơ lí luận của giáo dục STEM và vận dụng nó vào dạy học bộ môn, đặc biệt là các chủ đề dạy học STEM trong môn Hóa học còn hạn chế. Các trƣờng THPT ở Việt Nam hiện nay cũng đã triển khai mô hình dạy học STEM, tuy nhiên chúng chƣa đƣợc phổ biến và còn nhiều giáo viên (GV) vẫn lúng túng, chƣa hiểu đúng về dạy học STEM. Từ các nhận thức trên với những ƣu điểm nhƣ vậy và điều kiện giảng dạy phù hợp với thực tế của địa phƣơng nơi công tác tôi lựa chọn đề tài: “Phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh trung học phổ thông theo định hướng giáo dục STEM phần Polymer”.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ĐỖ THỊ THÚY HẰNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO CUỘC SỐNG CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM PHẦN POLYMER – HÓA 12

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC

Hà Nội - 2020

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO

ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM PHẦN POLYMER

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC

Giảng viên hướng dẫn khoa học: TS Phạm Thị Kim Giang

Sinh viên thực hiện: Đỗ Thị Thúy Hằng

Hà Nội - 2020

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn thầy

cô giáo đã hướng dẫn, giảng dạy em trong suốt quá trình nghiên cứu, học tập tại trường Đại học Giáo Dục, Đại học Quốc Gia Hà Nội Trong suốt thời gian đó mà

em đã tích lũy được nhiều kiến thức và kinh nghiệm nghiên cứu vô cùng quý báu

Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo, các em học sinh của trường THPT Yên Hòa đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình khảo sát, thu thập dữ liệu và tiến hành thực nghiệm sư phạm

Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS Phạm Thị Kim Giang

đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thành đề tài này

Dù đã rất cố gắn hoàn thành đề tài nhưng không thể tránh khỏi nhưng thiếu sót,

em ratá mong nhận được sự góp ý chân thành từ quý thầy cô và các bạn Xin chân thành cảm ơn!

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học

vào thực tiễn của học sinh 60

Bảng 2.2: Bảng kiểm quan sát sự phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh 63

Bảng 2.3 Phiếu hỏi HS tự đánh giá về các mức độ đạt đƣợc năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 65

Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm bài kiểm tra số 1 71

Bảng 3.2 Phân loại kết quả học tập của HS (%) bài kiểm tra số 1 72

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1 72

Bảng 3.4 Bảng thống kê điểm bài kiểm tra số 2 73

Bảng 3.5 Phân loại kết quả học tập của HS(%) bài kiểm tra số 2 74

Bảng 3.6 Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2 74

Bảng 3.7 Thông số xem xét sự khác biệt giá trị trung bình 75

Bảng 3.8 Nhận xét của HS lớp TN và lớp ĐC sau mỗi tiết học 76

Bảng 3.9 Nhận xét của HS lớp TN sau quá trình thực nghiệm 77

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM [21] 14

Hình 1.2 Mô hình 5E hướng dẫn tích hợp STEM 19

Hình 1.3 Tiến trình dạy học STEM theo phương pháp nghiên cứu khoa học 21

Hình 1.4 Vòng lặp thiết kế trong giáo dục STEM [14] 22

Hình 1.5 Chủ đề STEM được dạy trong một môn học duy nhất 23

Hình 1.6 Chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn học 23

Hình 1.7 Chủ đề STEM nhiều môn phối hợp 24

Hình 3.1 Đồ thị cột biểu diễn kết quả kiểm tra bài số 1 72

Hình 3.2 Đường lũy tích biểu diễn kết quả bài kiểm tra số 1 73

Hình 3.3 Đồ thị cột biểu diễn kết quả kiểm tra bài số 2 74

Hình 3.4 Đồ thị cột biểu diễn kết quả kiểm tra bài số 2 75

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 2

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Câu hỏi nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

6 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

7 Phương pháp nghiên cứu 3

8 Kết cấu của đề tài 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO CUỘC SỐNG CHO HỌC SINH 5

1.1 Lịch sử nghiên cứu về STEM 5

1.1.1 Giáo dục STEM trên thế giới 5

1.1.2 Giáo dục STEM ở Việt Nam 10

1.2 Khái quát về giáo dục STEM 12

1.2.1 Khái niệm STEM 12

1.2.2 Giáo dục STEM 13

1.2.3 Chủ đề giáo dục STEM 14

1.2.4 Mục tiêu giáo dục STEM 15

1.2.5 Phân loại STEM 16

1.2.6 Các phương pháp và quy trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM 16

1.2.7 Hình thức tổ chức giáo dục STEM 22

1.3 Năng lực và biện pháp phát triển năng lực 25

1.3.1 Khái niệm năng lực 25

1.3.2 Năng lực chung và năng lực đặc thù của môn Hóa học 26

1.4 Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 27

1.4.1 Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 27

1.4.2 Cấu trúc năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 27

1.4.3 Biểu hiện năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 28

1.4.4 Phương pháp đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 29 1.5 Điều tra thực trạng dạy học STEM trong quá trình dạy và học môn hóa học ở lớp 12 THPT hiện nay nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn 30

1.5.1 Tổ chức điều tra khảo sát 30

1.5.2 Kết quả điều tra 30

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 37

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “POLYMER” HÓA HỌC 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO CUỘC SỐNG CHO HỌC SINH 38

2.1 Vị trí, mục tiêu, nội dung của phần Polymer 38

2.1.1 Vị trí 38

2.1.2 Mục tiêu 38

2.1.3 Cấu trúc và nội dung của phần Polymer 40

2.1.4 Một số đặc điểm cần lưu ý khi dạy học phần Polymer 40

2.2 Nguyên tắc và quy trình xây dựng chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh 41

2.2.1 Nguyên tắc xây dựng chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh 41

2.2.2 Quy trình xây dựng chủ đề dạy học STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh 42

2.3 Một số chủ đề STEM phần polymer nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh 44

2.4 Thiết kế chủ đề dạy học STEM “Polymer – Giảm thiểu rác thải nhựa” 45

2.4.1 Lựa chọn chủ đề 45

2.4.2 Mục tiêu chủ đề 46

2.4.3 Xác định kiến thức STEM trong chủ đề 47

2.4.4 Phương pháp dạy học 47

2.4.5 Kế hoạch thực hiện chủ đề 48

2.4.6 Sản phẩm các nhóm đã hoàn thành 55

2.5 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 59

2.5.1 Tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 59

2.5.2 Bảng kiểm quan sát dành cho GV 62

2.5.3 Phiếu hỏi HS về mức độ phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 64

2.5.4 Phiếu đánh giá sản phẩm của HS 66

2.5.5 Thiết kế bài kiểm tra 66

2.5.6 Đánh giá qua phiếu điều tra, khảo sát 67

TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 68

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 69

3.1 Mục đích 69

3.2 Nhiệm vụ 69

3.3 Đối tượng và địa điểm thực nghiệm 69

3.4 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 70

3.5 Tiến hành thực nghiệm 70

3.5.1 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 70

3.5.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 70

3.5.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 70

3.6 Phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 71

3.6.1 Kết quả kiểm tra 71

3.6.2 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 75

TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 79

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 80

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

PHỤ LỤC 86

và có hiệu lực ngày 04 tháng 11 năm 2013 theo quyết định số 29 NQ/TW [21]

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm dựa trên cơ sở lý thuyết, gắn liền với

tự nhiên cùng với đời sống của con người, có miền kiến thức rộng để gắn kết lí thuyết với thực tế Mỗi bài giảng hóa học mang theo ngôn ngữ của thực tế đi kèm có thể lồng ghép vào thực tiễn đời sống, những hiện tượng biến đổi thực tế trong cuộc sống hàng ngày giúp học sinh nắm chắc kiến thức lý thuyết một cách chủ động, tạo hứng thú, sáng tạo học tập Vì vậy những giờ giảng Hóa học, những giờ thực hành

và những bài tập Hóa học không những củng cố kiến thức lý thuyết mà còn phát triển năng lực sáng tạo và niềm say mê yêu thích của học sinh đối với môn Hóa học

Qua quan sát thực tế, tôi nhận thấy đa phần học sinh chưa có khả năng tự học, phần lớn là học thuộc lòng, học sinh dễ bị ù lỳ khi nghe quá lâu, không phù hợp với kỹ năng đào tạo, do một phần giáo viên còn sử dụng phương pháp truyền thụ một chiều gây sự nhàm chán với , không tạo hứng thú học tập cho học sinh

Đã có nhiều nghiên cứu đổi mới phương pháp dạy học Hóa học ở trường THPT Mặc dù kết quả nghiêm cứu thu được những tích cực, tuy nhiên do tùy thuộc điều kiện và tình hình cụ thể vùng miền và đối tượng học sinh mà áp dụng những phương pháp hay kỹ thuật dạy học nào cho phù hợp

Với thực trạng đó thì dạy học theo định hướng STEM hoàn toàn phù hợp, hiện đại khi đưa các lý thuyết khô khan từ sách vở vận dụng tích cực, có hiệu quả vào thực tế cuộc sống nhằm nâng cao hiệu quả học tập và góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn (NLVDKTHHVTT) cho HS

Hiện nay, ở Việt Nam, giáo dục STEM nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu sâu Mặc dù đã có một số nghiên cứu, các bài viết, tài liệu về giáo dục STEM ở Việt

2

Nam, tuy nhiên các công trình nghiên cứu bàn về cơ sơ lí luận của giáo dục STEM

và vận dụng nó vào dạy học bộ môn, đặc biệt là các chủ đề dạy học STEM trong

môn Hóa học còn hạn chế Các trường THPT ở Việt Nam hiện nay cũng đã triển

khai mô hình dạy học STEM, tuy nhiên chúng chưa được phổ biến và còn nhiều giáo viên (GV) vẫn lúng túng, chưa hiểu đúng về dạy học STEM

Từ các nhận thức trên với những ưu điểm như vậy và điều kiện giảng dạy

phù hợp với thực tế của địa phương nơi công tác tôi lựa chọn đề tài: “Phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh trung học phổ thông theo định hướng giáo dục STEM phần Polymer”

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu dạy học STEM phần “Polimer” nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh THPT

3 Câu hỏi nghiên cứu

Dạy học STEM phần “Polimer” như thế nào để phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh THPT?

4 Giả thuyết khoa học

Trong quá trình dạy học, nếu giáo viên vận dụng dạy học STEM thông qua chủ

đề “Polymer” kết hợp với các phương pháp dạy học phù hợp thì sẽ phát triển tốt khả năng nhận thức và năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu các vấn đề cơ sở lý luận của đề tài

 Nghiên cứu xây dựng tài liệu tổng quan về lý thuyết dạy học STEM

 Nghiên cứu cơ sở lí luận về giáo dục định hướng nghề nghiệp cho học sinh

 Nghiên cứu kế hoạch dạy học

5.2 Nghiên cứu về thực trạng vận dụng dạy học STEM trong dạy học hóa học ở các trường phổ thông hiện nay nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học cho HS

5.3 Nghiên cứu chương trình, mục tiêu của phần “Polymer” và các vấn đề liên quan

5.6 Xây dựng công cụ đánh giá để đánh giá tính khả thi của đề tài

5.7 Kết luận khoa học và đề xuất một số khuyến nghị

6 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

6.1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học môn hóa học lớp 12 ở

trường THPT

6.2 Đối tượng nghiên cứu: Các phương pháp dạy học theo định hướng STEM

phần “Polymer” nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho cho HS lớp 12

6.3 Phạm vi nghiên cứu:

 Nội dung nghiên cứu: Phần “Polymer” lớp 12

 Địa bàn nghiên cứu: Trường THPT Yên Hòa, quận Cầu Giấy, thành phố Hà Nội; Trường THPT Chương Mỹ A, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội

 Thời gian nghiên cứu: từ tháng 9 năm 2019 đến tháng 12 năm 2019

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

7.1.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về đổi mới PPDH Hóa học

7.1.2 Nghiên cứu tài liệu lý luận dạy học STEM (Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật,

Toán học) và dạy học Hóa học nói riêng

7.1.3 Nghiên cứu các tài liệu về kiểm tra đánh theo định hướng phát triển năng lực

của học sinh

7.1.4 Nghiên cứu nội dung kiến thức, phân phối chương trình, SGV, tài liệu tham

khảo, các chuyên đề ….có liên quan đến chương 4 : Polymer

7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

Sử dụng phối hợp các phương pháp sau:

4

7.2.1 Phương pháp quan sát: tiến hành quan sát các hoạt động dạy và học có sử

dụng phương tiện dạy học hiện đại tại trường THPT nhằm phát hiện vấn đề nghiên cứu

7.2.2 Phương pháp đàm thoại: trao đổi với GV và HS để tìm hiểu ý kiến, quan

niệm, thái độ … của họ về việc giảng dạy hóa học trong trường THPT, cũng như những thuận lợi và khó khăn mà GV và HS đã gặp phải

7.2.3 Phương pháp điều tra: Điều tra, khảo sát thực trạng dạy học STEM và

phương pháp tham vấn các chuyên gia về giáo dục STEM và thực tiễn dạy học ở các trường THPT

7.2.4 Phương pháp thực nghiệm: Dựa vào giả thuyết khoa học đã đặt ra, tiến hành

thực nghiệm ở trường THPT Yên Hòa, để xem xét hiệu quả và tính khả thi của phương pháp đang áp dụng

7.3 Phương pháp xử lý thống kê: Dùng để phân tích và xử lí các số liệu thu được

qua điều tra và thực nghiệm

8 Kết cấu của đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học STEM nhằm phát triển năng lực

vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh

Chương 2: Thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề “Polymer” Hóa học 12 theo định

hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

1.1.1 Giáo dục STEM trên thế giới

1.1.1.1 Nghiên cứu về giáo dục STEM trên thế giới

Trong một thập k trở lại đây nghiên cứu về giáo dục STEM đã, đang được rất nhiều nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu và xu hướng nghiên cứu về lĩnh vực này sẽ còn tiếp tục được phát triển Theo thống kê của Josh Brown – Trường đại học Illinois giai đoạn 2007 - 2010 tại Mỹ có 60 bài báo khoa học liên quan trực tiếp đến giáo dục STEM được xuất bản từ 8 tạp chí nổi tiếng trong lĩnh vực giáo dục của

Mỹ, điều này cho thấy cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về giáo dục STEM [18] Với mục đích nghiên cứu về xu hướng giáo dục STEM, Yuan-Chung Yu và cộng

sự (cs) đã tập hợp và phân tích các tài liệu về giáo dục STEM trong cơ sở dữ liệu ISI giai đoạn từ 1992 - 2013 cho thấy từ năm 2008 cho tới nay xu hướng nghiên cứu

về giáo dục STEM phát triển rất mạnh, cụ thể năm 2008 có khoảng 15 bài báo thì đến năm 2013 số lượng đã tăng lên gần 100 bài báo Cũng trong giai đoạn này Mỹ

là quốc gia có nhiều nghiên cứu về giáo dục STEM nhất với 200 công trình (52%), tiếp theo đó là Anh với 36 công trình (9,35%); Hà Lan, Úc mỗi quốc gia có 16 nghiên cứu (4,16%); các quốc gia Tây Ban Nha, Ixaren, Thổ Nhĩ Kỳ, Canada, Đức, Đài Loan tổng cộng có 67 công trình; các quốc gia còn lại trên thế giới có 50 công trình Nghiên cứu cũng chỉ ra 5 lĩnh vực liên quan đến giáo dục STEM bao gồm: Giáo dục học, Tâm lí học, Kĩ thuật, Dịch vụ khoa học chăm sóc sức khỏe và Khoa học máy tính [86] Bên cạnh đó, hiện nay trên thế giới có một số khuynh hướng nghiên cứu về giáo dục STEM như: lịch sử, quá trình phát triển, tầm quan trọng của giáo dục STEM tiêu biểu là các tác giả Morrison, Amanda Roberts, David W White, William E Dugger, Ryan Brown… Những nghiên cứu theo hướng này tập trung tìm hiểu về bản chất của STEM, vai trò của STEM trong lịch sử phát triển khoa học công nghệ của loài người, những nhận thức về giáo dục STEM [4]

6

Ngoài ra hiện nay cũng có nhiều nghiên cứu về mô hình và cải tiến mô hình giáo dục STEM, nghề nghiệp liên quan đến giáo dục STEM, các chương trình trải nghiệm STEM, phát triển đội ngũ GV, phương pháp giảng dạy STEM [21], [22]… Gần đây, đã có một số nghiên cứu đề cập đến yếu tố Nghệ thuật (Art) trong giáo dục STEM và đề xuất về dạy học liên ngành STEAM [24] Từ đó mở ra hướng nghiên cứu về những biến thể của giáo dục STEM

Bên cạnh những nghiên cứu về giáo dục STEM, hiện nay nhiều trường Đại học ở Mỹ đã có những chương trình đào tạo thạc sĩ về dạy học tích hợp giáo dục STEM Các chương trình này hướng tới việc đào tạo ra thế hệ những nhà lãnh đạo, những nhà giáo dục STEM thế k 21 với những hiểu biết sâu rộng về tính chất liên ngành của STEM và những cách tiếp cận mới cho việc giảng dạy và học tập các nội dung STEM Các khóa học được thiết kế để truyền cảm hứng cho các GV niềm đam

mê về lĩnh vực STEM và những khả năng để có thể giảng dạy nội dung STEM một cách hấp dẫn

1.1.1.2 Kinh nghiệm triển khai giáo dục STEM trên thế giới

Nhiều quốc gia trên thế giới, bao gồm cả Mỹ và Liên minh châu Âu đang chuyển đổi hệ thống giáo dục để có thể cạnh tranh trong thời kỳ đổi mới [24] Giáo dục STEM là vấn đề cốt lõi của cả hai chiến lược đổi mới dựa trên nghiên cứu của Mỹ và Liên minh Châu Âu Chiến lược đổi mới cung cấp một tầm nhìn cho những hoạch định chính sách và là động lực cho các sáng kiến STEM mang tính cộng đồng và cá nhân để nâng cao sự hấp dẫn đối với STEM và giảng dạy STEM Mục tiêu trực tiếp của sáng kiến STEM là tăng số lượng và chất lượng GV dạy STEM để có thể đào tạo các kĩ năng và khả năng sáng tạo ở sinh viên, HS nhằm đảm bảo sự thành công trong thế kỉ 21 nhiều quốc gia, cải cách giáo dục tập trung vào việc tăng khả năng, hứng thú, đam mê khoa học của HS đối với STEM và giảng dạy STEM

7

gia khác trong môn Toán học và Khoa học [25] Ngay từ năm 1990, chính phủ Mỹ

đã xây dựng 6 mục tiêu giáo dục và một trong số đó là cần thiết phát triển HS thông thạo về Toán học và Khoa học Phát triển năng lực cạnh tranh toàn cầu là kết quả của sáng kiến cạnh tranh nước Mỹ được đề xuất bởi tổng thống George.W.Bush trong năm 2006 [53] Sáng kiến này mong đợi một chính sách nhằm thúc đẩy sự phát triển những thành tựu đạt được của HS thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học [17] Hiệp hội Thống đốc quốc gia Mỹ đã xuất bản tác phẩm “Những vấn đề xây dựng Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học” với những khuyến cáo cho hệ thống giáo dục 12 năm bảo đảm cho tất cả HS tốt nghiệp

có những năng lực STEM ở mức cao Có ba khuyến cáo quan trọng cho những nhà hoạch định chính sách phát triển các công cụ nhằm xây dựng những vấn đề liên quan đến STEM một cách toàn diện gồm: yêu cầu xây dựng một cách nghiêm túc chương trình giáo dục STEM trong hệ đào tạo 12 năm; cải thiện việc dạy và học STEM trên phạm vi toàn quốc; hỗ trợ các mô hình mới tập trung vào sự phù hợp để chắc chắn rằng tất cả các HS đều có những kĩ năng STEM sau khi tốt nghiệp Báo cáo cũng đưa ra những gợi ý về một sự cải cách cần thiết với các trường công lập hướng đến sự cạnh tranh toàn cầu một cách hiệu quả bởi hệ thống chương trình hiện tại rời rạc không liên quan tới các phương pháp truyền thống HS không còn quan tâm tới các chủ đề mà không liên quan với đời sống hiện tại [28] Dưới thời tổng thống Barack Obama, Chính phủ Mỹ khuyến khích các trường phổ thông xây dựng các lớp học về STEM, hợp tác với các trường Đại học, các doanh nghiệp giúp phát triển giáo dục STEM trong nhà trường Tại trường trung học Hàng không ở thành phố Long Island, New York, các HS đã có được trải nghiệm thú vị tập trung vào giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học về các lĩnh vực thuộc ngành Khoa học hàng không và Công nghiệp vũ trụ Trong các lớp học truyền thống, nhà trường có các vật thể bay để HS thực hành sửa chữa Đây là một ví dụ điển hình cho triết lí giáo dục được Bộ Giáo dục Mỹ đề xuất về sự thay đổi trong các trường trung học giúp việc học trở nên cần thiết và hứng thú hơn với HS [24] Hawaii đã thành lập Học viện STEM thông qua chương trình thí điểm của trường Cao đẳng cộng đồng Kauai Trường đại học Hawaii giúp đào tạo các GV THCS những kĩ năng và

8

kiến thức về chương trình giáo dục STEM [18] Một trong các chiến lược chung nhất ở Mỹ hướng tới STEM là nâng cao yêu cầu về Toán học và Khoa học đối với

HS tốt nghiệp Cách tiếp cận này là cơ sở giúp nhà trường có thể tác động tới tất cả

HS Từ năm học 2007 - 2008, các bang ở Mỹ đã tăng đáng kể số điểm tín chỉ tốt nghiệp ở các trường phổ thông từ 2,2 đối với môn Toán học và 2,0 đối với môn Khoa học lên 3,0 và 2,7 [22] Bên cạnh đó, các GV cũng thường xuyên được tham gia các khoá bồi dưỡng nghiệp vụ về giảng dạy STEM từ cơ bản đến chuyên sâu Truyền thông về giáo dục STEM tới các bậc phụ huynh luôn được chính phủ Mỹ quan tâm bởi họ chính là những người đóng thuế để chính phủ thực hiện các hoạt động phát triển giáo dục

HS Mục tiêu là nâng cao sự hiểu biết của HS về thế giới từ cả hai yếu tố tự nhiên

và nhân tạo Từ cấp tiểu học đến THCS, HS được tham gia 78 giờ TN khoa học mỗi năm [26]

bậc THCS, HS được học về Toán học, Khoa học (Vật lí, Hóa học, Khoa học Sự sống và Trái đất), Công nghệ HS được tập trung học tập theo định hướng giải quyết vấn đề và nghiên cứu nhằm khuyến khích các em có hiểu biết và những suy nghĩ nghiêm túc về thế giới của mình Hiểu về các nguyên lí của Toán học và giải quyết các vấn đề Toán học Đặc biệt hiện nay, Pháp đang triển khai một chương trình học tập về tích hợp Khoa học và Công nghệ Cung cấp một chương trình bao gồm các nội dung về Vật lí, Hóa học, Khoa học sự sống và trái đất, Công nghệ Tuy nhiên, các nội dung này được dạy tích hợp chứ không phải là một môn học riêng biệt [26]

trong chương trình Trung học phổ thông (THPT) của Pháp, giáo dục STEM được dành thời lượng đáng kể Trong năm đầu tiên, mỗi tuần HS học Toán học 4 giờ; học Vật lí, Hóa học, Thực hành thể thao, Vũ trụ 3 giờ Tuy nhiên chỉ có giờ mỗi tuần

9

cho nghiên cứu về Khoa học đời sống và trái đất Môn học này được dạy thông qua

ba chủ đề: cơ thể con người và sức khỏe; trái đất và các hành tinh; hành trình tiến hóa của sự sống Cũng trong năm học đầu tiên HS được tham gia vào chủ đề khám phá có liên quan đến STEM như: Công nghệ sinh học; Y tế và xã hội; Phát minh và đổi mới công nghệ, kĩ thuật…[11]

c Tại Anh

Giáo dục STEM đã được phát triển thành một chương trình quốc gia ở Anh với mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao Chương trình hành động của Anh nhằm thúc đẩy giáo dục STEM bao gồm 4 nội dung chính [11] Một là, tuyển dụng GV giảng dạy STEM Theo đó, dạy tích hợp không phải là một GV dạy nhiều môn học một lúc mà các GV các môn học khác nhau phải hợp tác, cùng xây dựng bài giảng để HS có thể vận dung kiến thức và kĩ năng của nhiều môn để giải quyết một vấn đề Hai là, bồi dưỡng nâng cao trình độ của GV Ba là, cải tiến và làm phong phú chương trình học cả trong và ngoài lớp học Bốn là, phát triển cơ sở vật chất hỗ trợ cho việc dạy và học Điều này không chỉ cần sự đầu tư từ ngân sách nhà nước mà còn từ phía khu vực tư nhân Kinh nghiệm giáo dục STEM

ở Anh là không tách biệt giáo dục STEM với chương trình chính khóa mà lồng ghép những trải nghiệm STEM vào chương trình giảng dạy và sách giáo khoa Quan niệm về giáo dục STEM ở Anh là một cách tiếp cận, một định hướng chứ không phải một môn học Một số cách đưa giáo dục STEM vào chương trình học tại Anh

là [10]: (1) Dự án STEM được dạy trong một môn học duy nhất, ở đó GV tổ chức cho HS thiết lập vấn đề, thiết kế phương pháp giải quyết vấn đề, thu thập các thông tin, bằng chứng và cuối cùng là rút ra những kết luận (2) Dự án STEM được dạy trong nhiều môn học Theo cách này, các GV khác nhau sẽ dạy cùng một chủ đề STEM nhưng tiếp cận theo góc độ chuyên môn của mình (3) Dự án STEM phối hợp nhiều môn học, các môn học vẫn tiếp cận chủ đề theo góc độ kiến thức chuyên môn riêng Những nội dung được giải quyết trong môn học trước sẽ là tiền đề nối tiếp để dạy ở môn học sau (4) Dự án STEM được thực hiện song song với chương trình học HS sẽ học các môn học một cách bình thường, tuy nhiên song song với đó

và định hình cuộc sống hàng ngày HS được tiếp xúc với giáo dục STEM có cơ hội nhận được việc làm và tiếp cận việc làm có thu nhập tốt hơn Vì vậy, các trường học

có chất lượng tốt ở Malaysia đang tiếp nhận các môn liên quan đến STEM ngày càng nhiều hơn [7] Hiện nay, Malaysia đã xây dựng chương trình giảng dạy mang tính tìm hiểu dựa trên các bối cảnh, các câu hỏi và vấn đề (sẽ thực hiện vào năm 2017), bên cạnh đó Malaysia cũng xây dựng các nguồn lực dạy và học về STEM một cách toàn diện

1.1.2 Giáo dục STEM ở Việt Nam

Trong giai đoạn giáo dục hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học là vấn đề được quan tâm hàng đầu Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 về đổi mới căn bản, toàn diện GD – ĐT đã chỉ đạo: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy học và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học, khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở đề người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực [5]” Trong quá trình đổi mới đó, phương thức giáo dục tích hợp Khoa học – Công nghệ - Toán, gọi tắt là STEM đã được Bộ Giáo

Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu về dạy học định hướng STEM cho học sinh như: Tác giả Phùng Việt Hải – Phan Tiến Dậu (2018) [6] đã nghiên cứu về đề

tài “Phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp cho học sinh lớp 10 thông qua dạy học STEM chủ đề “Những cây cầu trên sông Hàn”” và kết quả thu được cho thấy

các nhóm học sinh đều thực hiện thành công các dự án, đồng thời hình thành và phát triển được năng lực định hướng nghề nghiệp của cá nhân; tác giả Nguyễn

Thanh Nga – Nguyễn Y Phụng (2018) [13] đã nghiên cứu về đề tài “Xây dựng chủ

đề giáo dục STEM chương “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10 nhằm định hướng nghề nghiệp cho học sinh” và thu được kết quả là các nhóm HS đều làm ra sản phẩm đạt

yêu cầu, tích lũy thêm kiến thức về ngành nghề xây dựng cũng như phát triển năng lực tự định hướng nghề nghiệp; tác giả Tưởng Duy Hải (2017) [23] đã nghiên cứu

đề tài “Giáo dục định hướng nghề nghiệp qua hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong dạy học Vật lí gắn với bối cảnh địa phương” và quá trình thực nghiệm sư phạm

đem lại kết quả là tất cả các HS không chỉ rèn luyện được các kĩ năng quan trọng như hợp tác, giải quyết vấn đề mà còn phát triển được các năng lực chung và năng lực riêng của môn học, đặc biệt là phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp cho bản thân; tác giả Nguyễn Mậu Đức – Dương Thị Ánh Tuyết (2018) [22], đã nghiên

cứu đề tài “Dạy học chủ đề axit – bazo (hóa học 11) theo định hướng giáo dục STEM” và kết quả thu được là tạo được niềm tin, hứng thú và phát triển được năng

lực giải quyết vấn đề cho HS… Những nghiên cứu trên là cơ sở lý luận chung về dạy học STEM giúp học sinh phát triển toàn diện, đáp ứng mục tiêu phát triển quốc

12

gia trong thời đại toàn cầu hóa đầy cạnh tranh Tuy nhiên, các tác giả chưa nghiên cứu sâu vào việc vận dụng dạy học STEM cho HS vào một chủ đề cụ thể môn Hóa học

Mặt khác, theo chỉ thị số 16/CT-TTg được Thủ tướng Chính phủ ban hành ngày 4/5/2017 về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục, một trong những giải pháp đó là:

“Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật

và Toán học, Ngoại ngữ, Tin học trong chương trình giáo dục phổ thông…” Chỉ thị cũng đưa ra nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 – 2018…” [5]

Cho đến nay, các đề tài về dạy học STEM ở môn Hóa học còn chưa nhiều Khái niệm dạy học STEM vẫn còn mới đối với nhiều GV và mô hình STEM mới chỉ đang được tiến hành ở một số trường THPT quốc tế tại các thành phố lớn Vì vậy, việc phát triển năng lực cho HS thông qua mô hình STEM cần được áp dụng

để trang bị cho HS trở thành công dân toàn cầu theo kịp thế giới

1.2 Khái quát về giáo dục STEM

1.2.1 Khái niệm STEM

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) [77]

STEM là thuật ngữ rút gọn được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của Mỹ Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) vào năm 2001 Trước đó, năm 1990, NSF dùng thuật ngữ SMET tuy nhiên thuật ngữ này có cách phát âm giống từ “SMUT” (một từ có ý nghĩa không tích cực), vì vậy SMET sau nay được đổi thành STEM

Hiện nay thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp

Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh

vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, ví dụ: Nhóm ngành nghề về CNTT; Y sinh; Kĩ thuật, Điện tử và Truyền thông… [31]

Tùy từng ngữ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các môn học hay các lĩnh vực Trong ngữ cảnh giáo dục, nói đến STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Quan tâm đến việc tích hợp các môn học trên gắn với thực tiễn để nâng cao năng lực cho người học Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học [6]

1.2.2 Giáo dục STEM

Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau Khi đề cập tới STEM, giáo dục STEM có thể hiểu theo một số cách sau đây:

Một là, tư tưởng (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với mục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế

Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn (khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán) trong dạy học với mục tiêu: (1) nâng cao hứng thú học tập các môn học thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán; (2) vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; (3) kết nối trường học và cộng đồng; (4) định hướng hành động, trải nghiệm trong học tập; (5) hình thành và phát triển năng lực

và phẩm chất người học

14

Làm việc

nhóm

1.2.3 Chủ đề giáo dục STEM

1.2.3.1 Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM

Hình 1.1 Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM [21]

- Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn

Vận dụng kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn chính là mục tiêu dạy học theo quan điểm STEM Do vậy, bài học STEM không phải là để giải quyết các vấn đề mang tính tưởng tượng và xa vời thực tế mà nó luôn hướng đến giải quyết các vấn đề các tình huống trong xã hội, kinh tế, môi trường trong

cộng đồng địa phương của họ cũng như toàn cầu

- Chủ đề STEM phỉa hướng tới việc học sinh vận dụng các kiến thức trong lĩnh

vực STEM để giải quyết

Tiêu chí này nhằm đảm bảo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới phát triển được những năng lực chuyên môn liên quan

- Chủ đề STEM định hướng thực hành

Định hướng hành động là một tiêu chí của quan điểm STEM nhằm hình thành

và phát triển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho học sinh Điều này sẽ giúp học sinh có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lý

Kiến thức thuộc lĩnh vực STEM

Giải quyết vấn đề thực tiễn

Định hướng thực hành Tiêu chí chủ đề STEM

15

thuyết Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, học sinh sẽ hiểu được hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế

- Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh

Trên thực tế có những chủ đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân Tuy nhiên, làm 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 kĩ năng quan trọng trong thế kỉ 21, bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm học sinh sẽ được đặt vào môi trường thúc đẩy các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển giải pháp

1.2.4 Mục tiêu giáo dục STEM

Dưới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo dục STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục phổ thông, mặt khác giáo dục STEM nhằm:

- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho HS: Đó

là những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn Biết sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ HS biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm [27]

- Phát triển các năng lực cốt lõi cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho

HS những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21 Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ,

Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công…

- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những

kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước

16

Trong luận án này trình bày về mục tiêu “Phát triển năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho HS” cụ thể là năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

1.2.5 Phân loại STEM

(1) Dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề STEM

- STEM đầy đủ: là loại hình STEM yêu cầu người học cần vận dụng kiến thức cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề

- STEM khuyết: là loại hình STEM mà người học không phải vận dụng kiến thức

cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề

(2) Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM

- STEM cơ bản: là loại hình STEM được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trong chương trình giáo dục phổ thông Các sản phẩm STEM này thường đơn giản, chủ đề giáo dục STEM bám sát nội dung sách giáo khoa và thường được xây dựng trên cơ sở các nội dung thực hành, thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thông

- STEM mở rộng: là loại hình STEM có những kiến thức nằm ngoài chương trình

và sách giáo khoa Những kiến thức đó người học phải tự tìm hiểu và nghiên cứu Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn

(3) Dựa vào mục đích dạy học

- STEM dạy kiến thức mới: là STEM được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức của nhiều môn học khác nhau mà học sinh chưa được học (hoặc được học một phần) Học sinh sẽ vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội được kiến thức mới

- STEM vận dụng: là STEM được xây dựng trên cơ sở những kiến thức đã được học STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho học sinh năng lực vận dụng lý thuyết vào thực tế Kiến thức lý thuyết sẽ được củng cố và khắc sâu [28]

1.2.6 Các phương pháp và quy trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM

1.2.6.1 Phương pháp dạy học dự án

 Khái niệm:

“Dạy học theo dự án là một hình thức dạy học, trong đó người học thực hiện một

17

nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, có tạo ra các sản phẩm có thể giới thiệu Nhiệm vụ này được người học thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế hoạch, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện Kết quả dự án là những sản phẩm có thể trình bày, giới thiệu, chuyển giao được”

 Đặc điểm của dạy học dự án:

- Định hướng thực tiễn: Chủ đề của dự án xuất phát từ những tình huống của

thực tiễn xã hội, nghề nghiệp và đời sống Nhiệm vụ của dự án cần chứa đựng những vấn đề phù hợp với trình độ và khả năng của người học

- Định hướng hứng thú người học: Học sinh được tham gia đề xuất và chọn đề

tài, nội dung học tập phù hợp với khả năng và hứng thú cá nhân

- Định hướng hành động: Trong quá trình thực hiện dự án có sự kết hợp giữa

nghiên cứu lí thuyết và vận dụng lí thuyết vào hoạt động thực tiễn, thực hành Thông qua đó để kiểm tra, củng cố, mở rộng hiểu biết lí thuyết cũng như rèn luyên

kĩ năng hành động, kinh nghiệm thực tiễn của người học

- Định hướng sản phẩm: Trong quá trình thực hiện dự án, các sản phẩm được tạo

ra bao gồm những thu hoạch lí thuyết, những sản phẩm vật chất của hoạt động thực tiễn, thực hành Những sản phẩm này có thể sử dụng, công bố và giới thiệu

- Định hướng kĩ năng mềm: Làm việc theo dự án sẽ hỗ trợ phát triển cả kĩ năng

tư duy siêu nhận thức lẫn tư duy nhận thức như hợp tác, tự giám sát, tìm kiếm, phân tích dữ liệu và đánh giá thông tin,…Học sinh sẽ có cơ hội hình thành và rèn luyện các kĩ năng mềm cần có của con người trong thế kỉ XXI như: kĩ năng học tập và thích ứng, kĩ năng thu thập và xử lí thông tin, kĩ năng sống và hoạt động nghề nghiệp,…

- Tính phức hợp có ý nghĩa xã hội, thực tiễn: Nội dung dự án có sự kết hợp tri

thức của nhiều lĩnh vực hoặc môn học khác nhau nhằm giải quyết một vấn đề mang tính phức hợp (liên môn) Các dự án học tập góp phần gắn việc học tập trong nhà trường với việc giải quyết vấn đề của thực tiễn đời sống xã hội

- Tính tự lực cao của người học: Trong dạy học dự án, người học cần tham gia

tích cực và tự lực vào các giai đoạn của quá trình dạy học Tuy nhiên, mức độ tự lực

18

cần phù hợp với kinh nghiệm, khả năng của học sinh và mức độ khó khăn của nhiệm vụ

- Cộng tác làm việc: Các dự án học tập thường được thực hiện theo nhóm, trong

đó có sự cộng tác làm việc và sự phân công công việc giữa các thành viên trong nhóm Dạy học theo dự án đòi hỏi và rèn luyện tính sẵn sàng, kĩ năng cộng tác làm việc giữa các thành viên tham gia, giữa học sinh và giáo viên cũng như với các lực lượng xã hội khác có tham gia trong dự án

 Tiến trình dạy học theo dự án

Giai đoạn 1: Xây dựng ý tưởng, chọn đề tài và xác định mục đích của dự án: Giai đoạn 2: Xây dựng kế hoạch thực hiện dự án

Giai đoạn 3: Thực hiện dự án

Giai đoạn 4: Thu thập kết quả và trình bày sản phẩm dự án

Giai đoạn 5: Đánh giá dự án [30]

1.2.6.2 Quy trình dạy học 5E

Quy trình 5E được Rodger W Bybee và cs xây dựng dựa trên mô hình SCIS của J Myron Atkin và Robert Karplus (1962) - một mô hình dùng để cải tiến chương trình dạy học môn Khoa học ở HS bậc tiểu học Kể từ năm 1980, Quy trình 5E đã được dùng để thiết kế các tài liệu giảng dạy Quy trình hướng dẫn 5E đóng một vai trò quan trọng quá trình phát triển chương trình và xây dựng tài liệu giáo trình cho các lớp học khoa học Ngày nay, một số tác giả đã rất quan tâm đến quy trình 5E và coi nó là một quy trình phù hợp để giáo dục STEM

Quy trình 5E nhằm mô tả tiến trình dạy học và có thể được sử dụng trong toàn bộ chương trình, cho một chương hay một bài học cụ thể [46] Quy trình 5E

gồm có 5 giai đoạn trong một chuỗi quá trình dạy học là: Engagement (Đặt vấn đề), Exploration (khám phá), Explanation (giải thích), Elaboration/Extension (mở rộng) và Evaluation (đánh giá) (Hình 1.2)

19

Hình 1.2 Mô hình 5E hướng d n tích hợp STEM

Đặt vấn đề: Mục tiêu của giai đoạn này là để tạo sự chú ý và quan tâm của

HS HS được đặt vào những tình huống, sự kiện hay vấn đề liên quan đến nội dung học tập mang tính thách thức và gợi nhu cầu HS cần phải giải quyết Về bản chất, ở đây là tạo các tình huống có vấn đề khiến HS có những suy nghĩ như: tại sao điều

đó lại có thể xảy ra, em cũng đã từng suy nghĩ nhưng không biết lí giải thế nào, em muốn tìm hiểu thêm về vấn đề này… Và khi đó HS cảm thấy cần thiết phải giải quyết hay học thêm một vấn đề gì đó

Khám phá: Đây là giai đoạn HS trải nghiệm thông qua các hoạt động như

thu thập thông tin dữ liệu, quan sát mô hình, thí nghiệm, điều tra… để giải thích các hiện tượng và phát triển khả năng nhận thức của bản thân Vai trò của GV trong giai đoạn khám phá là người chỉ dẫn và khởi đầu cho hoạt động Cung cấp cho HS những kiến thức nền cần thiết; những dụng cụ, nguyên vật liệu phục vụ hoạt động trải nghiệm của HS và điều chỉnh những nhận thức sai lầm mà HS có thể

gặp phải trong quá trình khám phá

Giải thích: HS phân tích và diễn giải các dữ liệu Trao đổi những kiến thức

và các giải pháp mang tính khả thi Sử dụng công nghệ thích hợp để phân tích và thông tin liên lạc

Mở rộng: Giai đoạn này HS có cơ hội được mở rộng và củng cố những

hiểu biết của mình về các khái niệm, kiến thức Học sinh tinh chỉnh các giải pháp,

20

các quy trình Sửa đổi quy trình thử nghiệm để tìm hiểu thêm Xác định và phân tích các kết nối đến nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM

Đánh giá: Đánh giá được tiến hành thông qua việc HS phải trình bày giải

pháp của họ nhằm giải quyết các vấn đề được đặt ra ban đầu HS được tham gia đánh giá đồng đẳng HS phải chứng minh sự hiểu biết của mình dựa trên kết quả các nhiệm vụ thực hiện GV sẽ đánh giá cả kiến thức và kĩ năng của HS, xem xét những minh chứng cho thấy sự hiểu biết của HS

Quy trình trên được xây dựng dựa trên lí thuyết kiến tạo, giúp HS có thể tự xây dựng những hiểu biết của mình thông qua những trải nghiệm và những ý tưởng mới

1.2.6.3 Quy trình tiếp cận nghiên cứu khoa học

Cùng với quy trình 5E, hiện nay trên thế giới, giáo dục STEM được giảng dạy theo phương pháp nghiên cứu khoa học Đây là một phương pháp nghiên cứu trong đó những vấn đề khoa học, những số liệu liên quan được thu thập nhằm xây dựng những giả thuyết và những giả thuyết này được TN kiểm chứng Theo cách tiếp cận này HS sẽ được học theo cách của các nhà khoa học khám phá hay trả lời các câu hỏi khoa học Quy trình này phù hợp cho các hình thức giáo dục STEM thông qua nghiên cứu khoa học hay mô hình sinh hoạt câu lạc bộ khoa học Trên

cơ sở quy trình nghiên cứu khoa học, tiến trình dạy học STEM theo phương pháp nghiên cứu khoa học được cải tiến như sau (Hình 1.3)

21

Hình 1.3 Tiến trình dạy học STEM theo phương pháp nghiên cứu khoa học

1.2.6.4 Quy trình tiếp cận theo lí thuyết thiết kế kĩ thuật

Đặc điểm nổi bật của giáo dục STEM là nhấn mạnh yếu tố kĩ thuật và cụ thể

là tính thiết kế Do vậy, nhiều nhà sư phạm đã vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật

để giảng dạy STEM cho HS Vòng lặp thiết kế là một ví dụ trong việc vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật trong giáo dục STEM Vòng lặp thiết kế là một hướng dẫn giúp HS giải quyết các vấn đề nói chung và giải quyết vấn đề trong thiết kế nói riêng khi học STEM một cách hiệu quả (Hình 1.4)

22

Hình 1.4 Vòng lặp thiết kế trong giáo dục STEM [14]

Khác với quy trình tiếp cận nghiên cứu khoa học là dựa trên các câu hỏi, dựa trên các giả thuyết khoa học để làm xuất phát điểm cho quá trình nhận thức của HS, và ở đó quan tâm nhiều đến việc tìm ra các minh chứng để trả lời cho các câu hỏi khoa học đó thì quy trình tiếp cận theo lí thuyết thiết kế kĩ thuật sẽ dựa trên các vấn đề và tìm giải pháp cho các vấn đề cần phải giải quyết Hay nói cách khác

về bản chất ở đây là dựa trên quy trình thiết kế kĩ thuật để giải quyết vấn đề

1.2.7 Hình thức tổ chức giáo dục STEM

1.2.7.1 Dạy học các môn học theo phương thức giáo dục STEM

Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập

- Chủ đề STEM được dạy trong một môn học duy nhất (Hình 1.):

23

Hình 1.5 Chủ đề STEM được dạy trong một môn học duy nhất

Đây là mô hình ở dạng đơn giản nhất, tuỳ theo quy mô của chủ đề mà có thể được thiết kế để dạy trong một tiết hoặc nhiều tiết trong đó GV sẽ phân chia thời gian để HS tham gia các hoạt động: thiết lập vấn đề; tìm kiếm các giải pháp hay cách thức để giải quyết vấn đề; thu thập thông tin, bằng chứng và cuối cùng là tổng kết, rút ra các kiến thức

- Chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn học (Hình 1.6)

Hình 1.6 Chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn học

Chủ đề STEM dạng này bao trùm nhiều hơn một môn học Về bản chất, các môn học sử dụng chung một vấn đề, một bối cảnh Các GV dạy mỗi môn học khác nhau sẽ dạy chủ đề STEM như cách dạy chủ đề STEM trong một môn học duy nhất nhưng theo góc độ riêng của môn mình Ví dụ như về chủ đề “Chất lượng nguồn nước”, GV môn Hoá Học sẽ cho HS tìm hiểu dưới góc độ nghiên cứu về độ

pH trong nước trong khi đó GV môn Sinh học dạy HS theo định hướng STEM tập trung vào nghiên cứu loài sinh vật trong nguồn nước đó và ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước như thế nào hay GV môn Địa lí có thể hướng dẫn HS tìm hiểu ở

Thiết lập

vấn đề phương pháp Thiết kế Thu thập thông tin

Rút ra kết luận

Chủ đề STEM

Chủ đề STEM

24

góc độ là nguồn nước bắt đầu từ đâu, cấu tạo địa chất có ảnh hưởng như thế nào tới nguồn nước…

- Chủ đề STEM nhiều môn phối hợp (Hình 1.7)

Hình 1.7 Chủ đề STEM nhiều môn phối hợp

Chủ đề STEM dạng này khá phức tạp, nó có sự liên kết kiến thức giữa các môn rất chặt chẽ Các môn học vẫn tiếp cận chủ đề theo góc độ kiến thức chuyên môn riêng của mình Nhưng những nội dung được giải quyết trong môn học trước sẽ là tiền đề nối tiếp để dạy ở môn học sau Các môn học phải được phối hợp với nhau

để dạy những nội dung có tính chất gối nhau Như trên đã đề cập, mô hình này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các môn học đảm bảo cho những gì HS được học ở môn này sẽ là tiền đề, điều kiện về kiến thức, kĩ năng để các em có thể học được ở môn tiếp theo Thứ hai nó đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng giữa các GV phụ trách các môn học, bất kì một sự thay đổi ảnh hưởng đến mô hình

1.2.7.2 Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan như trường trung học, cơ

sở giáo dục nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp Trải nghiệm STEM

25

còn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trường trung học với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp Theo cách này, sẽ kết hợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và giáo dục nghề nghiệp Các trường trung học có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh

1.2.7.3 Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật

Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM

và nghiên cứu khoa học, kĩ thuật là cơ hội để học sinh thấy được sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM

1.3 Năng lực và biện pháp phát triển năng lực

1.3.1 Khái niệm năng lực [14]

Có rất nhiều các tác giả các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước đưa ra khái niệm năng lực

Theo từ điển tâm lí học ( Vũ Dũng 2000) “ Năng lực là tập hợp các tính chất hay phẩm chất của tâm lý cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong, tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một dạng hoạt động nhất định”

Theo john Erpenbeck “ Năng lực được tri thức làm cơ sở, được sử dụng như khả năng, được qui định bởi giá trị, được tăng cường qua kinh nghiệm và được hiện thực hóa qua ý chí”

Theo Weinert (2001) “Năng lực là những khả năng và kỹ xảo học được hoặc sãn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sãn sàng về

Như vậy năng lực là sự vận động tổng hợp các tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, để giải quyết các vấn đề, các nhiệm vụ trong các tình hống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết

Dạy học theo định hướng phát triển năng lực cần đảm bảo các yêu cầu sau: + Mục tiêu dạy học phải mô tả và hình thành được năng lực cho HS

+ Trong các môn học phải mô tả được năng lực đặc thù của môn học

+ Năng lực là sự kết hợp của tri thức, hiểu biết, khả năng , mong muốn…

+ Xây dựng và lựa chọn phương pháp phù hợp với định hướng phát triển năng lực + Cần chú trọng đồng thời phát triển năng lực chung và năng lực chuyên môn cho

1.3.2.2 Năng lực đặc thù của môn hóa học [8]

Năng lực đặc thù là năng lực được phát triển thông qua một môn học nhất định, năng lực đặc thù của môn hóa học bao gồm

+ Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học

+ Năng lực thực hành hoá học

1.4 Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

1.4.1 Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

Từ khái niệm về năng lực (OECD, 2009) thì NLVDKTVTT được tổ chức Giáo dục Quebec (Canada) định nghĩa là “khả năng đề xuất, thực hiện, giải quyết các nhu cầu, nhiệm vụ mà cuộc sống nhân loại đã đặt ra trên cơ sở của việc tích lũy kinh nghiệm, tri thức, kĩ năng” (The Quebec Education Program, 2005) Từ đó, khái niệm NLVDKTHHVTT được chương trình Giáo dục môn Hóa học của Bộ Giáo dục và Đào tạo xác định là “khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng hóa học đã học vào giải quyết một số vấn đề trong học tập, nghiên cứu khoa học và một số tình huống cụ thể trong thực tiễn” (Ministry of Education and Training, 2018) Có thể thấy rằng khái niệm này được xây dựng dựa trên tính chất đặc trưng của bộ môn Hóa học là khoa học tự nhiên nghiên cứu về cấu tạo và sự biến đổi chất Một cách hiểu khác, NLVDKTHHVTT của HS phổ thông được hiểu là khả năng vận dụng ngôn ngữ hóa học (phương trình hóa học, công thức hóa học, biểu tượng, kí hiệu hóa học…) và các nguyên lí, quy luật, định luật hóa học để giải quyết các nhu cầu thiết yếu của cuộc sống hằng ngày theo hướng cải thiện, nâng cao chất lượng sản phẩm hiện có

1.4.2 Cấu trúc năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

Theo [2], Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của HS THPT được mô tả gồm các năng lực thành phần và các mức độ thể hiện như sau: - Năng lực hệ thống hóa kiến thức Năng lực này có các mức độ thể hiện: Hệ thống hóa, phân loại được kiến thức hóa học, hiểu rõ đặc điểm, nội dung, thuộc tính của loại kiến thức hóa học đó Khi vận dụng kiến thức chính là việc lựa chọn kiến thức một cách phù hợp với mỗi hiện tượng, tình huống cụ thể xảy ra trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội - Năng lực phân tích, tổng hợp các kiến thức hóa học vận dụng vào cuộc sống thực tiễn Các mức độ thể hiện của năng lực này gồm: Định hướng được

28

các kiến thức hóa học một cách tổng hợp và khi vận dụng kiến thức hóa học có ý thức rõ ràng về loại kiến thức hóa học đó được ứng dụng trong các lĩnh vực gì, ngành nghề gì, trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội - Năng lực phát hiện các nội dung kiến thức hóa học được ứng dụng trong các vấn đề, các lĩnh vực khác nhau Năng lực này thể hiện ở các mức độ: Phát hiện và hiểu rõ được các ứng dụng của hóa học trong các vấn đề thực phẩm, sinh hoạt, y học, sức khỏe, khoa học thường thức, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và môi trường - Năng lực phát hiện các vấn đề trong thực tiễn và sử dụng kiến thức hóa học để giải thích Năng lực này được thể hiện: Tìm mối liên hệ và giải thích được các hiện tượng trong tự nhiên và các ứng dụng của hóa học trong cuộc sống dựa vào các kiến thức hóa học và các kiến thức của các môn khoa học khác - Năng lực độc lập sáng tạo trong việc xử lí các vấn đề thực tiễn Mức độ thể hiện của năng lực này là: Chủ động sáng tạo lựa chọn phương pháp, cách thức giải quyết vấn đề; Có năng lực hiểu biết và tham gia thảo luận về các vấn đề hóa học liên quan đến cuộc sống thực tiễn và bước đầu biết tham gia nghiên cứu khoa học để giải quyết các vấn đề đó Như vậy, năng lực vận dụng kiến thức được mô tả thông qua 5 năng lực thành phần và có các mức độ thể hiện cụ thể của mỗi năng lực Từ cấu trúc này của năng lực mà giáo viên (GV) có thể nghiên cứu, đề xuất các biện pháp phát triển năng lực cho HS và xây dựng các tiêu chí, bộ công cụ để GV đánh giá năng lực của HS và HS tự đánh giá mức độ phát triển năng lực của mình Có nhiều biện pháp có thể áp dụng để phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho HS, trong bài báo này chúng tôi nghiên cứu xây dựng và sử dụng BTTT trong dạy học hóa học THPT để phát triển

năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS

1.4.3 Biểu hiện năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn [8]

- Hệ thống hóa kiến thức, phân loại kiến thức hóa học, hiểu rõ đặc điểm, nội dung, thuộc tính của loại kiến thức hóa học Khi vận dụng kiến thứcchính là việc lựa chọn kiến thức một cách phù hợp với mỗi hiện tượng, tình huống cụ thể xảy ra trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội

29

- Phát hiện và hiểu rõ được các ứng dụng của hóa học trong các vấn đề thực phẩm, sinh hoạt, y học, sức khỏe, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và môi trường

- Nắm được các kiến thức hóa học một cách tổng hợp và khi vận dụng kiến thức hóa học có ý thức rõ ràng về loại kiến thức hóa học đó được ứng dụng trong các lĩnh vực gì, ngành nghề gì, trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội

- Tìm mối liên hệ và giải thích được các hiện tượng trong tự nhiên và các ứng dụng của hóa học trong cuộc sống và trong các lính vực đã nêu trên dựa vào các kiến thức hóa học và các kiến thức liên môn khác

- Chủ động sáng tạo lựa chọn phương pháp, cách thức giải quyết vấn đề Có năng lực hiểu biết và tham gia thảo luận về các vấn đề hóa học liên quan đến cuộc sống thực tiễn và bước đầu biết tham gia NCKH để giải quyết các vấn đề đó

1.4.4 Phương pháp đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

Để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của HS, GV cần thực hiện:

- Sử dụng phối hợp và thường xuyên các phương pháp kiểm tra đánh giá khác nhau như viết, vấn đáp, trắc nghiệm, thực hành…

- Sử dụng các câu hỏi đòi hỏi sự suy luận, bài tập có yêu cầu tổng hợp cao, khái quát hóa, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn

- Kiểm tra việc thực hiện những bài tập vận dụng và vận dụng sáng tạo, tìm ra cách giải quyết đúng nhất, khoa học nhất và gần gũi nhất

- Đánh giá cao những biểu hiện của NLVDKT, nhất là vận dụng kiến thức vào thực tiễn dù là nhỏ

- Đánh giá các biểu hiện của NLVDKTHH của HS thông qua hồ sơ, quá trình quan sát (sử dụng bảng kiểm quan sát), quá trình tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng thông qua phiếu hỏi và đánh giái thông qua một số kĩ thuật thu nhận thông tin phản hồi khác (ví dụ: thông qua các sản phẩm hoạt động như yêu cầu HS thiết kế sơ đồ tư duy hoặc bản đồ khái niệm về nội dung bài học…)

30

1.5 Điều tra thực trạng dạy học STEM trong quá trình dạy và học môn hóa học ở lớp 12 THPT hiện nay nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn

1.5.1 Tổ chức điều tra khảo sát

1.5.1.1 Mục đích điều tra

- Tìm hiểu thực trạng việc dạy học theo định hướng STEM ở trường THPT đặc biệt là việc tổ chức dạy học môn Hóa học theo định hướng STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh

- Tìm hiểu những khó khăn mà GV gặp phải trong việc xây dựng và thực hiện chủ đề dạy học STEM

1.5.1.2 Đối tượng điều tra

Tiến hành thăm dò ý kiến của 135 HS THPT và 13 GV đang trực tiếp giảng dạy

bộ môn hóa học tại các trường THPT trong nội thành Hà Nội

1.5.1.3 Nội dung điều tra

- Sử dụng phiếu khảo sát (ở phụ lục 1) để đánh giá thực trạng về dạy học STEM thông qua các môn học nói chung và đặc biệt là việc tổ chức dạy học môn Hóa học theo định hướng STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho HS THPT và đánh giá những khó khăn mà GV gặp phải trong việc xây dựng và thực hiện các chủ đề dạy học STEM

1.5.1.4 Phương pháp điều tra

- Sử dụng phương pháp điều tra thông qua phiếu hỏi: Phương pháp sử dụng loạt các câu hỏi đã được chuẩn bị sẵn theo nội dung xác định, người được hỏi sẽ trả lời bằng cách điền hoặc chọn đáp án phù với bản thân mình Phiếu khảo sát phát cho HS và GV ở phần phụ lục

1.5.2 Kết quả điều tra

1.5.2.1 Kết quả điều tra giáo viên

Kết quả phỏng vấn 13 GV giảng dạy tại các trường THPT trên địa bàn thành phố Hà Nội như sau:

 Với câu hỏi “Thầy (cô) hiểu gì về khái niệm dạy học STEM?” thì thu được

biểu đồ kết quả như sau:

31

Từ biểu đồ: 58,3% các GV được hỏi chọn phương án “A Giáo dục STEM là dạy học tích hợp liên môn các môn Khoa học, công nghệ, kĩ thuật và Toán”, 16,7% các GV chọn phương án “B Giáo dục STEM là định hướng giáo dục: bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện là thúc đẩy giáo dục bốn lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với mục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăngcủa các ngành nghề liên quan, nhờ đó nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế”, 16,7% GV chọn phương án “C Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận liên môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán trong dạy học với mục tiêu nâng cao hứng thú học tập, vận dụng kiến thức liên môn” và chỉ có 8,3% các GV chọn phương án “D Cả ý B và C” Như vậy, đa số các GV đã có được sự hiểu biết ban đầu về giáo dục STEM nhưng chưa thực sự hiểu đúng và chính xác về khái niệm này

 Với câu hỏi “Theo các thầy (cô) dạy học theo định hướng STEM có ý nghĩa gì?” được tổng hợp trong bảng kết quả sau:

Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS 50%

0 10 20 30 40 50 60