Thiết kế hoạt động giáo dục theo định hướng STEM

Bài viết đề xuất các giai đoạn cơ bản khi thiết kế, tổ chức hoạt động giáo dục STEM nhằm phát triển các năng lực cơ bản của học sinh. Với các giai đoạn chúng tôi đã tiến hành phân tích cụ thể, chi tiết để giúp bạn đọc có thể hình dung được những việc mình cần phải làm khi dạy học STEM.

UED Journal of Social Sciences, Humanities & Education – ISSN 1859 - 4603 TẠP CHÍ KHOA HỌC XÃ HỘI, NHÂN VĂN VÀ GIÁO DỤC THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM Thái Quốc Bảoa*, Lương Thị Thúy Hườngb, Nguyễn Thị Hằngb, Nhận bài: 12 – 06 – 2018 Chấp nhận đăng: 25 – 08 – 2018 http://jshe.ued.udn.vn/ Bá Thị Ngân Hàb, Lê Thị Phương Uyênb , Ngô Tuấn Ngọcb Tóm tắt: Trong cơng trình này, chúng tơi đề xuất giai đoạn thiết kế, tổ chức hoạt động giáo dục STEM nhằm phát triển lực học sinh Với giai đoạn chúng tơi tiến hành phân tích cụ thể, chi tiết để giúp bạn đọc hình dung việc cần phải làm dạy học STEM Để chứng minh cho tầm quan trọng giai đoạn tiến hành thiết kế chủ đề “Giúp bạn tới trường” tiến hành thực nghiệm sư phạm Trường Tiểu học Thống Nhất Thành phố Thái Nguyên, đánh giá lực mà em học sinh phát triển thông qua hoạt động giáo dục STEM Hi vọng rằng, nghiên cứu giúp thầy cô giáo chuẩn bị tốt hoạt động STEM để tiếp cận với xu hướng đổi giáo dục thời gian tới Từ khóa: giáo dục STEM; lực; giai đoạn; hoạt động giáo dục; phát triển lực Đặt vấn đề STEM viết tắt từ Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kĩ thuật) Math (toán học) Giáo dục STEM chất hiểu trang bị cho người học kiến thức kĩ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học Các kiến thức kĩ (gọi kĩ STEM) phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho giúp học sinh không hiểu biết ngun lí mà cịn áp dụng để thực hành tạo sản phẩm sống ngày [1], [2] Thông qua hoạt động giáo dục theo định hướng STEM người học đạt kĩ sau: ➢Kĩ khoa học: Học sinh trang bị kiến thức khái niệm, nguyên lí, định luật sở lí thuyết giáo dục khoa học Mục tiêu quan trọng thông qua giáo dục khoa học, học sinh có khả liên kết kiến thức để thực hành có tư để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải vấn đề thực tế a,bTrường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên * Liên hệ tác giả Thái Quốc Bảo Email: thaiquocbao@dhsptn.edu.vn ➢Kĩ công nghệ: Học sinh có khả sử dụng, quản lí, hiểu biết, truy cập công nghệ, từ vật dụng đơn giản bút, quạt đến hệ thống phức tạp mạng internet, máy móc ➢ Kĩ kĩ thuật: Học sinh trang bị kĩ sản xuất đối tượng hiểu quy trình để làm Vấn đề địi hỏi học sinh phải có khả phân tích, tổng hợp kết hợp để biết cách làm để cân yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, cơng nghệ, kĩ thuật) để có giải pháp tốt thiết kế xây dựng quy trình Ngồi học sinh cịn có khả nhìn nhận nhu cầu phản ứng xã hội vấn đề liên quan đến kĩ thuật ➢Kĩ tốn học: Là khả nhìn nhận nắm bắt vai trị tốn học khía cạnh tồn giới Học sinh có kĩ tốn học có khả thể ý tưởng cách xác, có khả áp dụng khái niệm kĩ toán học vào sống ngày Song song kĩ STEM, giáo dục STEM trang bị cho học sinh kĩ phù hợp để phát triển kỉ 21 [1], [2],[5] Bộ kĩ kỉ 21 tóm tắt gồm kĩ chính: - Tư phản biện kĩ giải vấn đề; - Kĩ trao đổi cộng tác; Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 8, số 3B (2018),1-4 | Thái Quốc Bảo, Lương Thị Thúy Hường, Nguyễn Thị Hằng, Bá Thị Ngân Hà, Lê Thị Phương Un, Ngơ Tuấn Ngọc - Tính sáng tạo kĩ phát kiến; - Văn hóa cơng nghệ thông tin truyền thông; - Kĩ làm việc theo dự án; - Kĩ thuyết trình Giáo dục STEM thiết kế hoạt động giáo dục theo định hướng STEM 2.1 Giáo dục STEM “Giáo dục STEM cách tiếp cận liên ngành trình học, khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc lồng ghép với học giới thực, học sinh áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán vào bối cảnh cụ thể, giúp kết nối trường học, cộng đồng, nơi làm việc tổ chức tồn cầu, để từ phát triển lực lĩnh vực STEM với cạnh tranh kinh kế mới” [4], [5] 2.2 Thiết kế hoạt động giáo dục theo định hướng STEM Xuất phát từ quan điểm khác nhau, cách nhìn nhận, tiếp cận khác nên giáo dục STEM nhà giáo dục tiếp cận nhiều cấp độ Song, để tổ chức hoạt động giáo dục theo định hướng STEM nhà giáo dục (thầy cô giáo) vấn đề không đơn giản Để giải vấn đề chúng tơi xin đề xuất quy trình thiết kế hoạt động giáo dục theo định hướng STEM sau [3], [4]: Bước 1: Đặt vấn đề Trong bước giáo viên đưa vấn đề thực tế sống yêu cầu học sinh giải vấn đề thực tiễn Bước 2: Đề xuất phương án giải vấn đề Học sinh chủ động tự làm việc để suy nghĩ, thiết kế phương án thân Giáo viên đóng vai trò chuyên gia hỗ trợ em học sinh, tư vấn cho em biết chọn phương án để giải vấn đề đặt Hình Các giai đoạn thiết kế hoạt động giáo dục STEM Bước 3: Thảo luận tìm phương án chung nhóm Trong giai đoạn thành viên nhóm trao đổi thảo luận ý tưởng, phân tích ưu điểm, hạn chế, tính khả thi phương án chọn phương án cuối nhóm Bước 4: Chọn vật liệu, thiết kế mơ hình sản phẩm lên giấy A0 Giáo viên nên hướng dẫn học sinh biết phân chia nhiệm vụ cụ thể để vừa thiết kế mô hình sản phẩm lựa chọn dụng cụ, vật liệu để tiến hành chế tạo sản phẩm Bước 5: Tiến hành chế tạo sản phẩm Giai đoạn học sinh tự chế tạo sản phẩm để giải vấn đề đặt Giáo viên nên định hướng học sinh phân chia nhiệm vụ chế tạo sản phẩm theo khối, phần để thành viên nhóm tham gia vào công việc chế tạo gia công sản phẩm Giáo viên giám sát trình hoạt động chế tạo sản phẩm học sinh để đảm bảo an toàn hỗ trợ em học sinh cần trao đổi Bước 6: Thuyết trình vận hành sản phẩm ISSN 1859 - 4603 - Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 8, số 3B (2018)),1-4 Học sinh chủ động cử đại diện lên thuyết trình sản phẩm nhóm mình, trả lời câu hỏi mà em học sinh lớp đặt Tiến hành thử vận hành sản phẩm từ rút vấn đề tồn phương án khắc phục Bước 7: Đánh giá Trong giai đoạn giáo viên người chủ động nhận xét đánh giá, có nội dung giáo viên cần quan tâm để đánh giá: đánh giá trình hoạt động nhóm đánh giá sản phẩm nhóm + Đánh giá q trình hoạt động nhóm: Giáo viên cần ghi lại chi tiết phần hoạt động nhóm để có nhận xét chuẩn xác + Đánh giá sản phẩm nhóm: Giáo viên cần quan tâm đến nội dung cụ thể mức độ giải vấn đề, tính thẩm mĩ, tính kinh tế, tính khả thi ý tưởng, tính khoa học,… Lưu ý: Tùy thuộc vào khoảng thời gian hoạt động giáo dục theo định hướng STEM mà GV triển khai theo giai đoạn khác cho phù hợp Bước 3: Thảo luận để đưa phương án cuối nhóm Hình Các em HS lớp 4A Trường Tiểu học Thống thảo luận sôi để đưa phương án cuối cầu ước mơ để giúp bạn đến trường Bước 4: Thiết kế chế tạo mô hình cầu ước mơ Thực nghiệm sư phạm Ngày 20/12/2017 vận dụng giai đoạn thiết kế hoạt động giáo dục theo định hướng STEM tổ chức cho em học sinh tiểu học Trường Tiểu học Thống Nhất - Phường Quang Trung - TP Thái Nguyên với chủ đề “Giúp bạn đến trường” Bước 1: Vấn đề thực tiễn Yêu cầu học sinh thảo luận đặc điểm khí hậu, hệ thống sơng ngịi, q trình di chuyển qua sơng mùa mưa lũ Vấn đề thực tiễn: “Thực tế cho thấy có nhiều học sinh học phải di chuyển qua sông phương tiện thô sơ (thuyền nan, thuyền thúng, bè tre,…) nên dễ gặp nguy hiểm” Giáo viên đặt vấn đề: “Nếu em kĩ sư, thiết kế cầu bắc qua sông để em học sinh di chuyển dễ dàng, an tồn” Bước 2: Đề xuất phương án giải Các em có nhiều phương án Hình Các em HS lớp 4A Trường Tiểu học Thống chế tạo mơ hình cầu ước mơ để giúp bạn đến trường Bước 5: Thuyết trình sản phẩm nhóm Hình Các em HS lớp 4A Trường Tiểu học Thống thuyết minh cầu ước mơ nhóm để giúp bạn đến trường Bước 6: Nhận xét rút kinh nghiệm Hình Các em HS lớp 4A Trường Tiểu học Thống thiết kế ý tưởng cầu ước mơ để giúp bạn đến trường Hình Các thầy giáo nhận xét, tổng thể rút kinh nghiệm Thái Quốc Bảo, Lương Thị Thúy Hường, Nguyễn Thị Hằng, Bá Thị Ngân Hà, Lê Thị Phương Uyên, Ngô Tuấn Ngọc Kết thu Thực tế giảng dạy cho thấy hoạt động giáo dục theo định hướng STEM tạo điều kiện cho học sinh tham gia hoạt động, có hội để phát triển nhiều lực Dưới biểu số lực học sinh phát triển: Năng lực Hoạt động nhóm Thực hành Sáng tạo Phản biện giải vấn đề Giao tiếp Thuyết trình Biểu Các em học sinh có phân công công việc phù hợp với khả thành viên nhóm Các nhóm thực hành chế tạo sản phẩm chế tạo thành công sản phẩm khoảng thời gian quy định Các em học sinh mạnh dạn đề xuất ý tưởng khác vấn đề thiết kế cầu bắc qua sơng Cụ thể có ý tưởng khác chế tạo cầu Các thành viên nhóm có q trình tranh luận ý tưởng thiết kế cầu, từ đưa đến kết luận phương án cuối Đa số em học sinh mạnh dạn đặt vấn đề, thắc mắc, giải đáp,… Đại diện nhóm tự tin thuyết trình sản phẩm nhóm Bên cạnh chúng tơi nhận thấy trước tổ chức hoạt động em học sinh lúng túng sử dụng dụng cụ: cưa, súng bắn keo nến, keo 502,… Nhưng sau em tham gia hoạt động giáo dục STEM kĩ sử dụng dụng cụ học sinh trau dồi, em tự tin sử dụng thành thạo dụng cụ trình chế tạo cầu Kết luận Qua trình thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM nhận thấy: tổ chức hoạt động giáo dục theo định hướng STEM dạy học giúp em học sinh phát triển kĩ như: kĩ sử dụng dụng cụ đơn giản, kĩ phát giải vấn đề, kĩ thuyết trình,… Học sinh phát triển lực tư phản biện, em có đam mê khoa học, tạo hứng thú đáng kể thông qua việc giải vấn đề thực tiễn Có thể nói thơng qua hoạt động giáo dục theo định hướng STEM học sinh phát triển toàn diện Đây định hướng giáo dục cần phát huy nhân rộng thời gian tới Tài liệu tham khảo Nguyễn Thành Hải (2017) Hiểu cho giáo dục STEM Báo Tiền Phong [2] Nghiêm Huệ (2017) ngộ nhận giáo dục Stem” Báo Tiền Phong [3] ChwanchanokTheerasan and ChokchaiYuenyong (2016) Developing the Floating Restaurant STEM EducationLearning Activities for Thai Secondary School Students ACER-2016 [4] Thai Quoc Bao, Cao Tien Khoa, Ngo Tuan Ngoc, Nguyen Thi Thu Ha, Vo Quang Hoan, Pham Hong Quang and Chu Viet Ha (2018) Teaching and Learning about Magnetic field and Electromagnetic Induction Phenomena integrated Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) Education in Vietnamese high schools (ACER-N 2018 and I AM STEM 2018) [5] https://www.Stem.vn [1] DESIGNING EDUCATIONAL ACTIVITIES IN LINE WITH STEM DIRECTION Abstract: In this paper, we propose the basic stages in designing, organizing STEM education activities to develop core competencies of students At each stage we have conducted a detailed analysis to help readers understand what they need to when teaching STEM To demonstrate the importance of these stages, we have designed the theme "Helping you to school" and conducted pedagogical experiments at Thong Nhat Primary School - Thai Nguyen City Hence, we evaluated the competency that students have developed through STEM education Hopefully, our research will help teachers prepare effective STEM activities to reach the innovation trend of education in the future Key words: STEM education; capacity; stage; education activities; competence development ... thơng tin truyền thơng; - Kĩ làm việc theo dự án; - Kĩ thuyết trình Giáo dục STEM thiết kế hoạt động giáo dục theo định hướng STEM 2.1 Giáo dục STEM ? ?Giáo dục STEM cách tiếp cận liên ngành q trình... cách nhìn nhận, tiếp cận khác nên giáo dục STEM nhà giáo dục tiếp cận nhiều cấp độ Song, để tổ chức hoạt động giáo dục theo định hướng STEM nhà giáo dục (thầy cô giáo) vấn đề không đơn giản Để giải... tham gia hoạt động giáo dục STEM kĩ sử dụng dụng cụ học sinh trau dồi, em tự tin sử dụng thành thạo dụng cụ trình chế tạo cầu Kết luận Qua trình thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM nhận