Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học

Mục đích của Luận án là nghiên cứu xây dựng quy trình và một số biện pháp phát triển năng lực dạy STEM cho sinh viên sư phạm hoá học góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển NL. Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI - - NGUYỄN THỊ THÙY TRANG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC STEM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HỐ HỌC Chun ngành: LL&PPDH mơn Hố học Mã số: 9.14.01.11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2021 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Đặng Thị Oanh TS Phạm Thị Bình Phản biện 1: PGS.TS Cao Cự Giác Phản biện 2: PGS.TS Vũ Quốc Trung Phản biện 3: TS Nguyễn Thị Kim Ánh Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Bộ môn họp Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi … … ngày … tháng… năm 2021 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ Nguyễn Thị Thùy Trang (12/2017) Dạy học chủ đề tecpen - hố học lớp 11 nâng cao theo mơ hình STEM Hội thảo khoa học Quốc tế, Trường ĐHSP Hà Nội Dang Thi Oanh, Le Van Dung, Mai The Hung Anh, Nguyen Thi Thuy Trang (2018) STEM Education: Organizing high School Students in Vietnam using Engineering Design Process to Fabricate Water Purification Systems American Journal of Educational Research, Vol 6, no DOI:10.12691/education-6-9-8 Nguyen Thi Thuy Trang (1/2019) High school students in Vietnam apply scientific Method to solve problem used in STEM education The international conference: The autonomy of university in scientific and technological activities in order to meet the demand of the 4th industrial revolution Trường Đại học Thủ Đô Nguyễn Thị Thùy Trang (2019) Các hình thức hoạt đợng trải nghiệm mơn hố học nhà trường phổ thông Tạp chí Trường ĐHSP Huế, số (50) Nguyễn Thị Thùy Trang (2019) Quy trình thiết kế tổ chức dạy học chủ đề trải nghiệm môn Hóa học Tạp chí Khoa học - Đại học Huế, Tập 128, Số 6A, Tr 05–14; Mai Thị Mỹ Hương, Lê Văn Dũng, Nguyễn Thị Thùy Trang (2019) Bài giảng Elearning với chủ đề chế tạo máy lọc khói thuốc mini theo mô hình giáo dục STEM Tạp chí Thiết bị giáo dục, Vol 205, kỳ tháng 11 Nguyen Thi Thuy Trang, Dang Thi Oanh, Pham Thi Binh (12/2019) Process of Constructing and Conducting STEM Lessons in Chemistry Teaching in Vietnam Competency – based learning and teacher education Proceedings of the 1st International Conference on Innovation in Learning Instruction and Teacher Education – ILITE Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyen Thi Thuy Trang, Dang Thi Oanh, Pham Thi Binh, Tran Trung Ninh, Le Van Dung, Mai The Hung Anh, Nguyen Mau Duc (2020) Practical Investigating of STEM Teaching Competence of Pre - Service Chemistry Teachers in Vietnam Journal of Physics: Conference Series (Tạp chí thuộc danh mục Scopus – Q3) Nguyễn Thị Thùy Trang, Đặng Thị Oanh, Phạm Thị Bình (2020) Đề xuất khung lực dạy học tích hợp STEM cho sinh viên sư phạm hóa học Tạp chí Đại học Sư phạm Hà Nội, Volume 65, Issue 4, pp 177-184 DOI: 10.18173/2354-1075.2020-0068 10 Nguyễn Thị Thùy Trang, Đặng Thị Oanh, Phạm Thị Bình, Kiều Phương Hảo (2020) Xây dựng sử dụng tài liệu hướng dẫn tự học dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, số 69, trang 159-171 11 Nguyễn Thị Thùy Trang (2021) Thiết kế bộ công cụ đánh giá lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Huế, số (58) ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 1.Nguyễn Thị Thùy Trang (chủ nhiệm đề tài, 2018) Thiết kế tổ chức thực chủ đề hoạt động trải nghiệm dạy học hoá học THPT theo định hướng phát triển lực HS (2018) Đề tài KHCN Cấp Trường ĐHSP Huế Mã số: T18 – GD - 02 2.Nguyễn Thị Thùy Trang (tham gia đề tài, 2018) Thiết kế một số chun đề dạy học theo mơ hình giáo dục STEM Đề tài KHCN Cấp Trường ĐHSP Huế (Dự án ETEP): T.18-ET–03 ĐH 3.Nguyễn Thị Thùy Trang (chủ nhiệm đề tài, 2019 - 2020) Phát triển lực dạy học tích hợp STEM qua mơ hình Blended Learning học phần “Hoạt động trải nghiệm sáng tạo” cho sinh viên sư phạm hóa học Đề tài KHCN Cấp Đại học Huế Mã số: DHH 2019 – 03 - 128 Nguyễn Thị Thùy Trang (tham gia đề tài, 2020 - 2022) Phát triển lực thiết kế tổ chức hoạt động giáo dục STEM cho GV THPT Tỉnh miền núi phía Bắc đáp ứng yêu cầu chương trình giáo dục phổ thơng Đề tài Cấp Bợ Mã số B2020-TNA-07 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong kỉ nguyên cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, ngành nghề STEM (là từ viết tắt cho Khoa học (S – Science), Công nghệ (T – Technology), Kĩ thuật (E – Engineering) Toán học (M – Maths)) có độ tăng trưởng cao không ngừng phát triển tất lĩnh vực dựa theo số liệu thống kê Hoa kì Giáo dục STEM đóng mợt vai trị quan trọng việc tăng hứng thú, đam mê khoa học cho học sinh (HS) ngành nghề STEM học STEM từ đó góp phần chuẩn bị nguồn nhân lực cho quốc gia Mặt khác, giáo dục STEM một giải pháp nhằm đạt được mục tiêu phát triển bền vững (Sustainable Development Goals) giải quyết vấn đề nghèo đói, biến đổi khí hậu, thiếu lương thực… để đảm bảo tất cá nhân được hưởng hịa bình, thịnh vượng tất người có cuộc sống tốt đẹp Do đó, giáo dục STEM xu hướng được triển khai mạnh mẽ nhiều nước thế giới, đặc biệt nước công nghiệp phát triển Mỹ, Phần Lan,… Việt Nam quốc gia thời kì đợ cơng nghiệp hố, đại hố hợi nhập quốc tế, giáo dục Việt Nam không nằm xu thế chung thế giới Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg việc tăng cường NL tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, đó Thủ tướng giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục Đào tạo (BGD&ĐT) thúc đẩy giáo dục STEM Chương trình giáo dục phổ thơng (CTGDPT) Vai trị giáo dục STEM CTGDPT 2018 được thể thông qua định hướng gồm chương trình (CT) có đầy đủ mơn học thuộc lĩnh vực STEM, yêu cầu dạy học tích hợp đổi phương pháp (PP) giáo dục tạo điều kiện tổ chức chủ đề STEM CT môn học hoạt động giáo dục, CT địa phương, kế hoạch giáo dục nhà trường hoạt động giáo dục định hướng nghề nghiệp tạo điều kiện cho việc triển khai giáo dục STEM nhà trường phổ thông Phong trào dạy học STEM nhà trường trung học được lan tỏa Chỉ thị 16 tiếp tục được tăng cường qua công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH kí ngày 14/8/2020 Hố học ngành khoa học thuộc Science STEM Kiến thức hóa học được vận dụng để giải quyết nhiều vấn đề thực tiễn Do đó dạy học hóa học trường phổ thông có hội tổ chức hoạt động giáo dục STEM Thông qua dạy học STEM, HS được học vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn mợt chỉnh thể có tích hợp với Tốn học, Công nghệ, Kĩ thuật môn Khoa học khác, HS được trải nghiệm, tương tác với xã hội Từ đó kích thích hứng thú, tự tin, chủ đợng học tập HS, hình thành phát triển lực (NL) chung NL đặc thù, tạo sản phẩm giáo dục đáp ứng với nhu cầu nguồn nhân lực đại Như vậy, nhà trường phổ thông việc dạy học STEM cần thiết Để thực thành công đồng bộ giáo dục STEM, yếu tố CT cán bợ quản lí, giáo viên (GV) người có vai trò quyết định GV cần có hiểu biết giáo dục STEM, có khả thiết kế kế hoạch dạy học (KHDH), xây dựng nội dung học liệu cho việc dạy học STEM; truyền cảm hứng, hỗ trợ HS học tập, nghiên cứu, chế tạo bạn học, chế tạo với HS đó chính lực dạy học (NLDH) STEM Tuy nhiên, qua kết khảo sát thực tế cho thấy sinh viên sư phạm hóa học (SVSPHH) nước chưa có hiểu biết rõ ràng, chính xác giáo dục STEM việc dạy học STEM, chưa có NL thiết kế tổ chức dạy học NL đánh giá dạy học STEM; CT đại đa số trường đào tạo SVSPHH chưa có học phần riêng giáo dục STEM học phần hành chưa có nội dung liên quan đến giáo dục STEM, một số ít trường có một phần nhỏ nội dung học phần phương pháp dạy học (PPDH) Thực tế cho thấy cần thiết bồi dưỡng, trang bị tảng tri thức dạy học STEM, kĩ thiết kế, tổ chức thực đánh giá dạy học STEM để SVSPHH đón đầu thực tốt CTGDPT Đến có nhiều cơng trình nghiên cứu giáo dục STEM, đào tạo GV dạy môn STEM thế giới nghiên cứu vận dụng giáo dục STEM vào bối cảnh Việt Nam Tuy nhiên, chúng tơi chưa tìm thấy tài liệu đề cập một cách chi tiết, nghiên cứu đến vấn đề phát triển NLDH STEM cho SVSPHH Việt Nam Từ vai trò giáo dục STEM cần thiết việc đào tạo GV phù hợp với công cuộc đổi giáo dục đáp ứng xu thế phát triển xã hội, lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Phát triển lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hố học” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng quy trình mợt số biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH góp phần đổi PPDH theo định hướng phát triển NL Khách thể nghiên cứu đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình đào tạo SVSPHH 3.2 Đối tượng nghiên cứu NLDH STEM biện pháp phát triển NL trình đào tạo SVSPHH trường ĐH Phạm vi nghiên cứu 4.1 Về nội dung Phát triển NLDH STEM cho SVSPHH thông qua dạy học một số học phần thuộc chuyên ngành Lí luận PPDH Hố học (LL&PPDHHH) gồm Hoạt đợng trải nghiệm, PPDH Hóa học, thực hành dạy học trường sư phạm 4.2 Về địa bàn Một số trường ĐH đại diện cho miền Bắc, Trung, Nam ĐHSP Hà Nội, ĐHSP Hà Nội 2, ĐHSP - ĐH Huế, ĐH Quy Nhơn, ĐHSP TP.HCM Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng mơ hình Blended Learning kết hợp với việc sử dụng tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM môn Hóa học PPDH vi mô một cách hợp lí, phù hợp với đối tượng SV dạy học một số học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH phát triển được NLDH STEM cho SVSPHH góp phần đổi PPDH trường ĐH Nhiệm vụ nghiên cứu 6.1 Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn + Nghiên cứu sở lí luận về: Các lí thút, mơ hình PPDH theo hướng phát triển NL ĐH; giáo dục STEM, NL, NLDH, NLDH tích hợp, NLDH STEM + Điều tra thực trạng việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH một số trường ĐHSP 6.2 Nghiên cứu đề xuất khái niệm NLDH STEM, khung NLDH STEM, công cụ đánh giá NLDH STEM SVSPHH 6.3 Xây dựng tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM mơn Hóa học 6.4 Xây dựng quy trình biện pháp (vận dụng mơ hình Blended Learning PPDH vi mô) phát triển NLDH STEM cho SVSPHH một số học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH 6.5 Thiết kế KHDH dạy học một số học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH nhằm phát triển NLDH STEM cho SVSPHH 6.6 Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) để kiểm nghiệm, rút kết luận tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất luận án Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phối hợp phương pháp (PP) nghiên cứu nhóm PP sau: 7.1 Nhóm PP nghiên cứu lí thuyết: - Sử dụng PP phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa nghiên cứu tài liệu lí luận có liên quan đề xuất biện pháp 7.2 Nhóm PP nghiên cứu thực tiễn: - Sử dụng PP điều tra để khảo sát thực trạng việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH một số trường ĐH - Sử dụng PP chuyên gia để trao đổi, xin ý kiến khái niệm, khung NLDH STEM SVSPHH; đánh giá phù hợp, giá trị tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM môn Hóa học - Sử dụng PP TNSP để kiểm nghiệm tính khả thi, hiệu quy trình, biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH đề xuất luận án 7.3 PP thống kê toán học: - Sử dụng PP thống kê toán học để xử lí, phân tích kết TNSP nhằm khẳng định tính hiệu quả, khả thi quy trình biện pháp đề xuất với việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH Đóng góp luận án (1) Hệ thống hoá làm rõ sở lí luận dạy học STEM, NLDH, NLDH tích hợp NLDH STEM (2) Thiết kế được công cụ điều tra đánh giá thực trạng việc phát triển NLDH STEM SVSPHH (3) Đề xuất được khái niệm NLDH STEM, xây dựng được khung NL bộ công cụ đánh giá NLDH STEM SVSPHH (4) Xây dựng được tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM môn Hóa học (5) Đề xuất quy trình hai biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH thông qua một số học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH Cụ thể: - Quy trình gồm giai đoạn, giai đoạn tập trung phát triển một số NL thành phần NLDH STEM ứng với biện pháp phù hợp - Biện pháp Vận dụng mơ hình Blended Learning để phát triển NLDH STEM cho SVSPHH - Biện pháp Vận dụng PPDH vi mô để phát triển NLDH STEM cho SVSPHH Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu (5 trang), kết luận khuyến nghị (2 trang), tài liệu tham khảo (130 tài liệu) phụ lục (142 trang), luận án gồm có chương: Chương 1: Cơ sở lí luận thực tiễn việc phát triển lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học (48 trang) Chương 2: Phát triển lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học (70 trang) Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (31 trang) CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC STEM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HOÁ HỌC 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề giáo dục STEM việc phát triển lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học 1.1.1 Trên giới Qua việc tổng quan tài nghiên cứu giáo dục STEM thế giới, cho thấy vấn đề sau được quan tâm nghiên cứu, gồm: Nghiên cứu xu hướng, tầm quan trọng giáo dục STEM – Đây sở cho thấy cần thiết thực dạy học STEM nhà trường phổ thông; Nghiên cứu lí thuyết giáo dục STEM, hình thức PPDH tích cực chủ yếu dạy học STEM, xây dựng một số chủ đề STEM – Đây sở để tham khảo, vận dụng xây dựng thành tài liệu hỗ trợ SVSPHH phát triển NLDH STEM phù hợp với bối cảnh Việt Nam; Nghiên cứu, chuẩn hóa công cụ điều tra đánh giá nhận thức GV giáo dục STEM – Đây sở để kế thừa, bổ sung chuẩn hóa lại công cụ điều tra thực tiễn phát triển NLDH STEM SVSPHH phù hợp với Việt Nam; Nghiên cứu rào cản gây trở ngại trình thực dạy học STEM – Đây sở để đề giải pháp cải thiện tăng cường dạy học STEM cho SVSPHH; Nghiên cứu khung NL sư phạm cho GV dạy học STEM - Các khung NL khơng tập trung vào NLDH, cịn mang tính cục bộ địa phương, có nhiều vấn đề chưa phù hợp với thực tiễn Việt Nam Đây quan trọng việc xác định khung NLDH STEM cho SVSPHH 1.1.2 Ở Việt Nam Dạy học STEM Việt Nam được Đảng, Nhà nước, BGD&ĐT quan tâm, cụ thể hoá Văn kiện, Nghị quyết, Chỉ thị Đã có hoạt động bồi dưỡng GV thực giáo dục STEM Đã có sách, tạp chí, luận án nghiên cứu giáo dục STEM, nghiên cứu thực giáo dục STEM nhiều môn học Đây sở, nguồn tài liệu tham khảo quý để vận dụng, điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp với luận án Tuy nhiên, nghiên cứu chưa đề cập cụ thể đến khung NLDH STEM SVSPHH biện pháp phù hợp để phát triển NL cho SVSPHH, một yêu cầu quan trọng nhằm đáp ứng CTGDPT 2018 1.2 Dạy học đại học theo định hướng phát triển lực 1.2.1 Một số lí thuyết học tập làm sở cho dạy học phát triển lực Để xác định sở lí luận để phát triển NLDH STEM cho SVSPHH, dựa lí thuyết học tập được áp dụng rộng rãi giáo dục, đó (1) thuyết hành vi (behavorism), (2) thuyết nhận thức (cognitivism), (3) thuyết kiến tạo (constructivism) (4) thút kết nối (connectivism) 1.2.2 Một số mơ hình, phương pháp dạy học tích cực Đại học Có nhiều mơ hình PPDH tích cực vận dụng trường ĐH, để đề xuất biện pháp phù hợp việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH, luận án vận dụng mợt số mơ hình PPDH mơ hình Blended learning, dạy học vi mơ 1.3 Giáo dục STEM 1.3.1 Khái niệm giáo dục STEM Có nhiều định nghĩa khác giáo dục STEM, khái niệm đó có chung từ khóa liên ngành, thực tiễn bối cảnh cụ thể Trong luận án này, định nghĩa giáo dục STEM đảm bảo ba từ khóa bổ sung thêm cách thức HS giải quyết vấn đề STEM sau: Giáo dục STEM PP học tập tiếp cận liên ngành, kiến thức hàn lâm kết hợp chặt chẽ với học thực tế thông qua việc HS áp dụng kiến thức khoa học tốn học để tạo cơng nghệ đường kĩ thuật bối cảnh cụ thể 1.3.2 Các mức độ tích hợp mơ hình giáo dục STEM Đã có nhiều tranh cãi mô hình giáo dục STEM mức đợ tích hợp nó, có thể kể đến mơ hình mơ tả mức độ tích hợp giáo dục STEM tác giả Vasquez, Delaforce, Bybee, Hobbs, Todd R Kelley, Lyn English Tuy nhiên, khơng có mơ hình tối ưu, giáo dục STEM không thiết phải tích hợp đầy đủ lĩnh vực Dựa mục tiêu (cần phát triển NL, phẩm chất, yêu cầu cần đạt) dựa mục đích (hướng nghiệp, trang bị kiến thức mới, nâng cao hứng thú cho người học, …) để lựa chọn mơ hình cho phù hợp 1.3.3 Mục tiêu giáo dục STEM J.F.Kalolo (2016) tổng kết giáo dục STEM toàn thế giới gồm mục tiêu Dưới góc độ giáo dục vận dụng bối cảnh Việt Nam, giáo dục STEM một mặt thực đầy đủ mục tiêu giáo dục nêu CTGDPTTT, mặt khác giáo dục STEM nhằm góp phần phát triển NL chung; NL đặc thù STEM đó thơng qua CT giáo dục, HS hình thành phát triển khả hiểu biết vận dụng kiến thức bốn lĩnh vực STEM; định hướng nghề nghiệp cho HS 1.3.4 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM J.F.Kalolo (2016) trình bày vai trị giáo dục STEM HS GD STEM triển khai được với nhiều đối tượng HS có trình đợ, NL khác nhau, khố ngoại khố, thời lượng triển khai linh hoạt Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi giáo dục phổ thông, cụ thể là: Đảm bảo giáo dục toàn diện; Nâng cao hứng thú học tập mơn học STEM; Hình thành phát triển NL, phẩm chất cho HS; Kết nối trường học với cộng đồng; Hướng nghiệp, phân luồng; Thích ứng với cách mạng công nghiệp 4.0 1.3.5 Phân loại STEM Có nhiều loại hình giáo dục STEM khác tùy theo sở phân loại Một số cách phân loại phổ biến được đề cập gồm STEM đầy đủ STEM khuyết; STEM STEM mở rộng; STEM kiến tạo STEM vận dụng Tương ứng với cách phân loại này, công văn số 3089 hướng dẫn mợt số hình thức tổ chức giáo dục STEM giáo dục phổ thông sau: Dạy học môn khoa học theo học STEM, tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM, Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật 1.3.6 Chu trình STEM Để giải quyết một vấn đề tương đối trọn vẹn chủ đề/ học STEM, HS phải thực QTNCKH để chiếm lĩnh kiến thức sử dụng QTTKKT để tạo cơng nghệ theo chu trình STEM Tốn học công cụ được sử dụng để thực hai quy trình Hai quy trình tiếp nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học – kĩ thuật theo mơ hình "xốy ốc" sau chu trình lượng kiến thức khoa học tăng lên, với nó công nghệ phát triển trình đợ cao Ngồi khái niệm được trình bày mục 1.2.1, chu trình STEM mợt dấu hiệu để phân biệt giáo dục STEM với loại hình giáo dục khác Đây chính tiếp cận liên môn giáo dục STEM, kiến thức mà HS cần phải học để giải quyết vấn đề chủ đề STEM cụ thể có thể thuộc một môn học 1.3.7 Các phương pháp dạy học, kĩ thuật dạy học tích cực sử dụng dạy học STEM Nội dung chủ đề STEM gắn với việc giải quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề thực tiễn Do đó, GV cần ý lựa chọn PPDH, KTDH hướng HS vào hoạt động tìm tịi, khám phá, định hướng hành đợng Các hoạt động học HS được thiết kế theo hướng mở điều kiện thực cụ thể yêu cầu cần đạt sản phẩm STEM Dạy học giải quyết vấn đề, dạy học khám phá, dạy học dự án, dạy học 5E PPDH; KWL, KLEWS, động não, sơ đồ quan hệ, sơ đồ tư duy, mảnh ghép, khăn trải bàn KTDH mà đa số nghiên cứu thế giới sử dụng dạy học STEM PPDH chủ đạo chủ đề STEM mà luận án vận dụng Trong hoạt động dạy học cụ thể, có thể phối hợp một cách phù hợp, linh hoạt, đa dạng thêm một số PPDH cho phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo HS 1.3.8 Đánh giá dạy học STEM 1.3.8.1 Nguyên tắc đánh giá Đặc điểm dạy học STEM định hướng sản phẩm, PPDH dạy học dự án, dạy học khám phá… Do đó, việc đánh giá thường xuyên, đa dạng hóa hình thức cơng cụ đánh giá cần thiết GV đánh giá HS dựa hoạt đợng lớp, trình bày, báo cáo sản phẩm Vì vây, đánh giá cần đảm bảo nguyên tắc sau: Kết hợp đánh giá GV với tự đánh giá đánh giá lẫn HS; Đánh giá phải hướng tới phát triển phẩm chất NL HS thông qua mức độ đạt chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ biểu NL, phẩm chất HS; Đánh giá phát triển người học 1.3.8.2 Các yêu cầu đánh giá Đánh giá kết học tập HS dạy học STEM cần đáp ứng yêu cầu sau: Đánh giá q trình học tập HS; Nợi dung đánh giá HS trọng đánh giá NL phẩm chất; Đánh giá kết học tập cá nhân; Đánh giá kết học tập nhóm 1.3.8.3 Các cơng cụ đánh giá Các công cụ thu nhận thông tin để đánh giá trình, đánh giá kết dạy học STEM bao gồm: Câu hỏi, kiểm tra, phiếu điều tra, hồ sơ học tập, phiếu học tập, câu hỏi vấn, nhiệm vụ dự án, nhật kí nhóm/ cá nhân… 1.4 Năng lực, lực dạy học, lực dạy học tích hợp, lực dạy học STEM 1.4.1 Năng lực 1.4.1.1 Khái niệm lực NL khả vận dụng linh hoạt kiến thức, kĩ năng, thái đợ, tình cảm, giá trị, mong muốn để hành đợng có hiệu có trách nhiệm nhiệm vụ, công việc thuộc lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân (sự sẵn sàng hành động) một lĩnh vực cụ thể” 1.4.1.2 Khung lực Khung NL có hai cách tiếp cận xây dựng theo nguồn lực hợp thành theo bộ phận Trong luận án, xây dựng khung NLDH STEM cho SVSPHH, sử dụng cách 10 2.3 Thiết kế công cụ đánh giá lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học 2.3.1 Các mức độ biểu lực dạy học STEM sinh viên sư phạm hóa học Căn vào khung NLDH STEM SVSPHH được trình bày bảng 2.1, chúng tơi mơ tả chi tiết mức độ tiêu chí để đánh giá NLDH STEM cho SVSPHH Các mức độ biểu tiêu chí được chia thành mức dựa mức độ nhận thức, khả thực hiện, tính sáng tạo 2.3.2 Bộ công cụ đánh giá lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học Căn vào khung NLDH STEM SVSPHH, xây dựng bộ công cụ đánh giá NL gồm có: phiếu GgV đánh giá NLDH STEM, phiếu SV tự đánh giá NLDH STEM, kiểm tra nhận thức dạy học STEM, kiểm tra NL (đầu vào, đầu ra) dạy học STEM 2.4 Xây dựng tài liệu hỗ trợ sinh viên sư phạm dạy học STEM mơn Hóa học Nhằm hình thành phát triển NL nhận thức chung dạy học STEM, NL thành phần khung NLDH STEM đề xuất bảng 2.1 xuất phát từ thực trạng điều tra vấn đề liên quan đến phát triển NLDH STEM cho SVSPHH trình bày mục 1.5, tiến hành xây dựng tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM Một mặt, tài liệu công cụ đắc lực cho GgV việc hình thành cho SV vấn đề lí luận chung dạy học STEM nhằm đáp ứng mong muốn SV hỗ trợ SV phát triển NL nhận thức NLDH STEM Mặt khác, tài liệu công cụ cho SV tự học, tự nghiên cứu để có hiểu biết khái quát, ban đầu dạy học STEM Tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM gồm có dạng: Tài liệu dạng text; tài liệu dạng điện tử được xây dựng dựa tài liệu dạng text Chúng phát triển tài liệu điện tử cách đa dạng hóa (multimedia) hình thức từ nợi dung tài liệu dạng text, thiết kế thành video, giảng E – Learning giúp SV dễ hiểu hứng thú tự nghiên cứu lí luận dạy học STEM Các sản phẩm tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM được chuyển tải lên khóa học trực tuyến hệ thống quản lí học tập Moodle có địa web http://lophochoaonline.com/ Khóa học được sử dụng mơ hình Blended Learning Tài liệu được sử dụng để tổ chức cho SV tự học kết hợp với học tập trực tiếp lớp nhằm phát triển NL nhận thức chung dạy học STEM, góp phần phát triển NL thiết kế, NL tổ chức thực chủ đề STEM qua dạy học hóa học NL đánh giá dạy học chủ đề STEM theo định hướng phát triển NL; tài liệu hỗ trợ có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho SVSPHH trường ĐH khác giúp SV tự học, tự nghiên cứu tham khảo thêm các vấn đề lí luận dạy học STEM môn Hóa học 2.5 Quy trình phát triển lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học Dựa cấu trúc NLDH STEM SVSPHH đề xuất mục 2.2, kết phân tích CT đào tạo SVSPHH trường ĐH mục 2.1, sở lí luận PPDH ĐH, tham khảo nghiên cứu trước đó việc rèn kĩ năng, phát triển NLDH cho SVSPHH, chúng tơi xây dựng quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH gồm ba giai đoạn, giai đoạn trước tiền đề để thực giai đoạn sau Mỗi giai đoạn tập trung vào phát triển một số 11 NL thành phần NLDH STEM Để hình thành phát triển NLDH STEM, SVSPHH cần tham gia thực đầy đủ hoạt động từ giai đoạn đến giai đoạn quy trình Xuất phát từ thực tiễn TNSP, quy trình được thực theo hai hình thức: - Hình thức ba giai đoạn được lồng ghép, tích hợp hai học phần tḥc chun ngành LL&PPDHHH Đối với hình thức này, SV có nhiều điều kiện thời gian để nghiên cứu, thực tập vận dụng, BTTH rèn kĩ năng, thực hành xây dựng thiết kế, thực hành tập giảng, rèn luyện kĩ năng, tương tác với GgV bạn học qua đó phát triển tốt thành tố NL hệ thống NLDH STEM - Hình thức ba giai đoạn được thực lồng ghép, tích hợp một học phần tḥc chun ngành LL&PPDHHH Hình thức phù hợp lớp TN không có nối tiếp học phần kì qua kì năm học thời gian thực luận án Hình thức có ưu điểm SV được rèn luyện phát triển NL một cách liên tục giới hạn thời gian một học phần 2.6 Một số biện pháp phát triển lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học Các biện pháp được chọn hình thức PPDH ĐH phù hợp, tương ứng với giai đoạn quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH Hình 2.8 mơ tả việc vận dụng mơ hình Blended Learning kết hợp với PPDH vi mơ theo quy trình bảng 2.6 để phát triển NLDH STEM cho SV Cụ thể, mô hình Blended Learning được vận dụng với tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM môn Hóa học để phát triển NL nhận thức, NL thiết kế, một phần NL đánh giá chủ đề STEM cho SV, được thực giai đoạn giai đoạn quy trình; PPDH vi mơ được vận dụng để phát triển NL tổ chức thực hiện, phần lại NL đánh giá chủ đề STEM cho SV được thực giai đoạn quy trình Hình 2.8 Mối liên hệ quy trình biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH 12 2.6.1 Biện pháp Vận dụng mơ hình Blended Learning để phát triển lực dạy học STEM cho SVSPHH Xuất phát từ sở lí luận trình bày mục 1.2.2.1 khung NLDH STEM trình bày bảng 2.1, mơ hình Blended Learning mợt biện pháp phù hợp để phát triển một số NL thành phần NLDH STEM cho SVSPHH, được sử dụng để thực giai đoạn giai đoạn quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH Tiến trình thực gồm bước: - Giai đoạn gồm bước (từ bước đến bước 4) để phát triển NL cho SV thuộc tiêu chí góp phần phát triển NL cho SV từ tiêu chí đến tiêu chí 5, một phần tiêu chí một phần tiêu chí khung NLDH STEM bảng 2.1 Nợi dung tiến trình thực giai đoạn được trình bày hình 2.9 Hình 2.9 Tiến trình thực phát triển NLDH STEM theo giai đoạn - Giai đoạn gồm bước bước để phát triển NL cho SV từ tiêu chí đến tiêu chí 5, mợt phần cịn lại tiêu chí tiêu chí khung NLDH STEM bảng 2.1 Nợi dung tiến trình thực giai đoạn được trình bày hình 2.10 Hình 2.10 Tiến trình thực phát triển NLDH STEM theo giai đoạn 13 2.6.1.1 Giai đoạn Phát triển NL nhận thức chung dạy học STEM cho SVSPHH Giai đoạn được tiến hành gồm bước hình 2.9, được GgV tổ chức thực theo hai hình thức học tập trực tuyến trực tiếp lớp Trong đó: - Bước bước được GgV tổ chức cho SV học tập trực tuyến, SV trình tự học dựa hướng dẫn, học, học liệu mà GgV chuẩn bị sẵn khóa học trực tuyến để có hiểu biết ban đầu vấn đề lí luận dạy học STEM - Bước được GgV tổ chức theo hình thức học tập tương tác lớp nhằm giải đáp thắc mắc, chuẩn hóa, hệ thống lại kiến thức góp phần phát triển NLDH STEM cho SV đồng thời GgV đánh giá SV thông qua quan sát hoạt động học tập dựa phiếu GgV đánh giá NLDH STEM - Bước được GgV tổ chức theo hình thức học tập trực tuyến nhằm đánh giá SV thông qua kiểm tra nhận thức dạy học STEM, phản hồi lại mức độ biểu việc nhận thức vấn đề lí luận dạy học STEM tiêu chí khung NLDH STEM SV tiếp tục tự học theo nhóm, dựa lí thuyết mô đun tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM mơn Hóa học để làm BTTH nhằm tự hình thành rèn kĩ riêng lẻ liên quan đến việc thiết kế chủ đề STEM; Thông qua tập thiết kế chủ đề STEM môn Hóa học, SV tiếp tục tự thực hành lựa chọn, xây dựng thông tin chung thiết kế KHDH chủ đề STEM Qua đó giúp SV hiểu rõ tự rèn kĩ ban đầu thiết kế chủ đề STEM Kế hoạch tổ chức hoạt động học tập trực tuyến KHDH trực tiếp: “Các vấn đề lí luận dạy học STEM môn Hóa học” (KHDH 1) 2.6.1.2 Giai đoạn Phát triển NL thiết kế phần NL đánh giá chủ đề STEM qua dạy học mơn Hóa học Giai đoạn có bước (bước 5, bước 6) được GgV tổ chức thực theo hình thức học tập trực tuyến học tập trực tiếp lớp trình bày hình 2.10 Trong đó, - Bước được GgV tổ chức theo hình thức học tập tương tác lớp, GgV rèn cho SV kĩ riêng lẻ kết hợp kĩ thiết kế chủ đề STEM thông qua việc sửa BTTH tập thiết kế chủ đề STEM mơn Hóa học nhằm phát triển NL SV từ tiêu chí đến tiêu chí 5, một phần tiêu chí thiết kế công cụ đánh giá HS qua chủ đề STEM (kí hiệu 7a) một phần tiêu chí tự đánh giá, điều chỉnh KHDH chủ đề STEM (kí hiệu 8a) khung NLDH STEM Đồng thời, GgV đánh giá mức độ biểu NL SV tiêu chí đó phiếu GgV đánh giá NLDH STEM qua quan sát - Bước được GgV tổ chức theo hình thức trực tuyến cho SV hoàn chỉnh lại tập thiết kế chủ đề STEM mơn Hóa học, bước hợi để SV tiếp tục hồn thiện kĩ học bước góp phần phát triển thêm NL thiết kế chủ đề STEM cho SV Bên cạnh đó, GgV tiếp tục đánh giá mức đợ biểu NL SV tiêu chí phiếu GgV đánh giá NLDH STEM qua kết tập mà SV hoàn thiện lại Kế hoạch học 14 tập trực tuyến trực tiếp lớp: “Thiết kế chủ đề STEM qua dạy học môn Hóa học” (KHDH 2) Như vậy, vấn đề lí luận dạy học STEM, hoạt động thực hành SV thiết kế chủ đề STEM qua mơ hình Blended Learning được SV thực trực tuyến không gian lớp học giúp GgV SV tiết kiệm thời gian học tập lớp Điều đồng nghĩa GgV SV có nhiều thời gian hoạt động tương tác trực tiếp lớp, có nhiều hợi q trình rèn luyện kĩ năng, giải đáp thắc mắc, khó khăn cho SV Chúng kết hợp giới thiệu sản phẩm tổng hợp một số chủ đề STEM SV lớp TNSP xây dựng hoạt đợng học tập mơ hình Blended Learning 2.6.2 Biện pháp Vận dụng PPDH vi mô để phát triển lực dạy học STEM cho SVSPHH Xuất phát từ phân tích phù hợp PPDH vi mô việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH mục 1.2.2.2 khung NLDH STEM trình bày bảng 2.2, PPDH vi mơ mợt biện pháp hiệu để phát triển NL cho SV tḥc tiêu chí 6, phần cịn lại tiêu chí sử dụng công cụ đánh giá HS qua chủ đề STEM xử lí thống kế số liệu thu được (kí hiệu 7b), phần lại tiêu chí tự đánh giá, điều chỉnh hoạt động thiết kế hoạt động thực dạy học STEM (kí hiệu 8b) khung NLDH STEM Biện pháp được thực giai đoạn quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH Giai đoạn gồm bước 7, bước bước nối tiếp với bước giai đoạn quy trình phát triển NLDH STEM trước đó Hình 2.11 Tiến trình thực phát triển NLDH STEM theo giai đoạn Giai đoạn được GgV tổ chức thực theo hình thức học tập trực tuyến học tập trực tiếp lớp Trong đó, - Bước được GgV tổ chức theo hình thức học tập tương tác lớp, GgV giới thiệu rèn KNDH STEM cho SV thông qua việc sửa BTTH rèn kĩ tổ chức cho 15 SV lựa chọn trích đoạn chủ đề STEM thiết kế giai đoạn trước nhằm giúp SV vận dụng, kết hợp kĩ riêng lẻ tổ chức thực dạy học trích đoạn chủ đề STEM qua đó góp phần phát triển KNDH, NL tương ứng cho SV tiêu chí 6, 7b 8b - Bước được GgV tổ chức theo hình thức trực tuyến, cho SV tự thực hành dạy học trích đoạn chủ đề STEM, quay video nhận phản hồi lần qua góp ý GgV, bạn học ứng dụng Padlet; từ đó SV tự điều chỉnh lại trích đoạn KHDH, quay video lần nộp lại Padlet Bước hội để SV phát triển NL tổ chức thực chủ đề STEM qua dạy học hóa học phần lại NL đánh giá dạy học chủ đề STEM theo định hướng phát triển NL, bên cạnh đó, SV tiếp tục phát triển thêm NL tiêu chí phát triển giai đoạn giai đoạn trước đó - Bước được GgV tổ chức theo hình thức học tập tương tác lớp qua hai hoạt động, hoạt động chọn ngẫu nhiên một số nhóm SV tổ chức cho nhóm đó thực hành dạy trích đoạn thực bước 8, hoạt đợng GgV tổ chức phân tích video lần nhóm lại Hai hoạt động nhằm tiếp tục nhận xét, góp ý, điều chỉnh, hoàn thiện lại kĩ tổng hợp hoạt động tổ chức thực KHDH SV SV tiếp tục điều chỉnh kế hoạch quay video lần (nếu chưa đạt yêu cầu lần 2) nộp Padlet GgV đánh giá mức độ biểu NL SV tiêu chí 6, 7b, 8b phiếu GgV đánh giá NLDH STEM qua quan sát trình điều chỉnh trích đoạn KHDH, trình tập giảng sản phẩm video tập giảng lần SV bước lần (nếu có) bước Kế hoạch học tập trực tuyến trực tiếp lớp: “Tổ chức dạy học chủ đề STEM qua dạy học môn Hóa học” (KHDH 3) Trong KHDH 3, chúng tơi giới thiệu mợt số hình ảnh SV tập giảng trích đoạn trực tiếp lớp phản hồi padlet CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm TNSP được tiến hành nhằm khẳng định tính đắn giả thuyết khoa học đánh giá tính khả thi, hiệu quy trình biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH sở phân tích kết thu được 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Để đạt được mục đích đề ra, nhiệm vụ TNSP được xác định sau: - Xác định nội dung PP TNSP - Chọn đối tượng địa bàn TNSP - Biên soạn tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM mơn Hóa học, xây dựng KHDH (KHDH 1, KHDH 2, KHDH 3), xây dựng công cụ đánh giá gồm: Bài kiểm tra NL đầu dạy học STEM, kiểm tra NL đầu vào dạy học STEM, kiểm tra nhận thức dạy học STEM, phiếu GgV đánh giá NLDH STEM, phiếu SV tự đánh giá NLDH STEM 16 - Tiến hành trao đổi với GgV TNSP KHDH; quy trình hai biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH, công cụ đánh giá NLDH STEM SVSPHH - Lập kế hoạch TNSP theo kế hoạch gồm: TNSP thăm dò nhằm rút kinh nghiệm, điều chỉnh vòng TNSP chính thức - Xử lí kết TNSP, rút kết luận 3.2 Nội dung, phương pháp, địa bàn, đối tượng thu thập xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm 3.2.1 Nội dung TNSP Nợi dung TNSP được trình bày tóm tắt bảng 3.1 sau: Bảng 3.1 Nội dung đánh giá Thời điểm TTĐ Tiêu chí NL Nội dung TN đánh giá Đánh giá 1, 2, 3, 4, 5, NLDH STEM 6, 7, Công cụ đánh giá Sử dụng kiểm tra NL đầu Bài kiểm tra NL vào dạy học STEM để đầu vào dạy đánh giá đầy đủ tiêu chí học STEM NLDH STEM SV trước (mục 2.3.2.3) thực biện pháp tác động SV dựa vào bảng mô tả chi Phiếu SV tự đánh giá NLDH STEM (mục 2.3.2.2) GĐ1, biện pháp Phiếu GgV đánh giá NLDH STEM (mục 2.3.2.1) Đánh giá NL nhận thức chung dạy học STEM Nội dung cụ thể Bài kiểm tra nhận thức dạy học STEM (phụ lục 2.4) tiết mức đợ biểu tiêu chí NLDH STEM, tự đánh giá NLDH STEM thân trước thực biện pháp tác động KHDH 1: Các vấn đề lí luận dạy học STEM môn Hóa học Kiến thức SV dạy học STEM sau kết thúc trình tự học trực tuyến với tài liệu web học trực tiếp lớp KHDH 17 Đánh giá NL thiết kế chủ đề GĐ2, biện pháp STEM qua dạy học hoá học một phần NL đánh giá dạy học chủ đề 2, 3, 4, 5, 7a, 8a Phiếu GgV đánh giá NLDH STEM (mục 2.3.2.1) - KHDH 2: Thiết kế chủ đề STEM qua dạy học môn Hóa học - Sản phẩm thông tin chung KHDH chủ đề STEM SV xây dựng STEM theo định hướng phát triển NL Đánh giá NL tổ chức thực chủ đề STEM GĐ3, biện pháp qua dạy học hoá học phần lại NL đánh giá dạy học chủ đề STEM theo 6, 7b, 8b Phiếu GgV đánh giá - KHDH 3: Tổ chức dạy học chủ đề STEM qua dạy học NLDH STEM (mục 2.3.2.1) môn Hóa học - Video dạy học trích đoạn SV định hướng phát triển NL STĐ Đánh giá tác động phát triển NLDH STEM SVSPHH qua việc vận dụng quy trình qua biện pháp đề xuất Bài kiểm tra NL đầu dạy học STEM (phụ lục 2.2) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, Sử dụng kiểm tra NL đầu dạy học STEM để đánh giá đầy đủ tiêu chí NLDH STEM SV sau thực biện pháp tác động SV dựa vào bảng mô tả chi Phiếu SV tự đánh giá NLDH STEM (mục 2.3.2.2) tiết mức đợ biểu tiêu chí NLDH STEM, tự đánh giá NLDH STEM thân sau thực biện pháp tác động 3.2.2 Phương pháp TNSP Để đánh giá phát triển NLDH STEM cho SVSPHH qua đó đánh giá tính hiệu khả thi quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH biện pháp 18 vận dụng mơ hình Blended Learning PPDH vi mô để phát triển NLDH STEM, tiến hành: - Đánh giá đầy đủ tiêu chí NLDH STEM SV thời điểm TTĐ, q trình tác đợng (kí hiệu GTĐ), STĐ thông qua công cụ đánh giá tương ứng với thời điểm kiểm tra NL đầu vào dạy học STEM trước tham gia biện pháp tác động, phiếu GgV đánh giá NLDH STEM trình thực KHDH kiểm tra NL đầu dạy học STEM sau kết thúc biện pháp tác động Để đánh giá khác biệt tác động: so sánh điểm TB NL thời điểm tác động, đánh giá mức đợ ý nghĩa quy trình biện pháp phát triển NLDH STEM cho SV giá trị P t-test theo cặp thời điểm: TTĐ GTĐ (P0-1), GTĐ STĐ (P1-2), TTĐ STĐ (P0-2) - Tổ chức cho SV tự đánh giá NLDH STEM thời điểm TTĐ STĐ thông qua phiếu SV tự đánh giá NLDH STEM Kết tự đánh giá NL SV phần kiểm chứng lại tính khách quan kết đánh giá GgV hiệu tác động biện pháp - Sau kết thúc KHDH 1, sử dụng kiểm tra nhận thức dạy học STEM để đánh giá mức độ đạt được NL nhận thức SV - Kết thúc biện pháp tác động, sử dụng phiếu hỏi ý kiến GgV SV thái độ, hứng thú học tập SV,… nhằm khẳng định lại hiệu tác động biện pháp phát triển NLDH STEM cho SV đồng thời tiếp tục lắng nghe ý kiến phản hồi ưu điểm nhược điểm thực tế thực biện pháp để tìm hướng khắc phục, hồn thiện cho lần tác đợng sau 3.2.3 Địa bàn thực nghiệm Địa bàn TNSP được chọn Khoa Hoá học Trường đào tạo SVSPHH: ĐHSP Hà Nội, ĐHSP Hà Nội 2, ĐHSP – ĐH Huế, ĐH Quy Nhơn, ĐHSP TP Hồ Chí Minh 3.2.4 Đối tượng TNSP Đối tượng TNSP được lựa chọn SV năm năm thuộc CT đào tạo hệ sư phạm chính quy tập trung 3.2.5 Thu thập liệu thực nghiệm sư phạm 3.2.5.1 Thu thập đánh giá kết định lượng Để thu thập đánh giá kết định lượng biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH, tiến hành qua bước: Bước 1: Lựa chọn thiết kế nghiên cứu Chúng sử dụng thiết kế nghiên cứu đánh giá TTĐ STĐ nhóm từ đó đánh giá tiến bộ SV TTĐ STĐ Bước 2: Đo lường Chúng sử dụng PP thống kê tốn học để xử lí điểm nhằm mơ tả, so sánh liệu, phân tích từ đó đánh giá tiến bộ, phát triển NLDH STEM SVSPHH - Để mô tả độ hướng tâm (độ tập trung) liệu: Chúng lập bảng phân phối 19 điểm NLDH STEM lớp TN vào thời điểm TTĐ, GTĐ, STĐ; tính giá trị TB điểm số Tính tham số thống kê độ lệch chuẩn (SD) để mô tả mức độ phân tán liệu - Để so sánh liệu, thực phép kiểm chứng t-test (tính giá trị P) phụ thuộc theo cặp được thực thời điểm: TTĐ – GTĐ, GTĐ – STĐ, TTĐ - STĐ để so sánh giá trị TB một nhóm nhằm xác định khả chênh lệch điểm số có xảy ngẫu nhiên hay không Trong đó, khác biệt thời điểm có ý nghĩa P < 0,05 Độ chênh lệch giá trị TB chuẩn SMD (đo mức độ ảnh hưởng) dựa kết kiểm tra TTĐ STĐ được sử dụng để đánh giá mức độ ảnh hưởng ES biện pháp đến phát triển NL 3.2.5.2 Thu thập đánh giá kết định tính Thơng qua ý kiến GgV dạy TNSP SV tham gia TNSP, sản phẩm SV gồm: danh mục chủ đề STEM, thông tin chung KHDH chủ đề STEM, video dạy học trích đoạn chủ đề STEM, để thu thập đánh giá kết định tính 3.3 Tiến trình thực nghiệm 3.3.1 Thực nghiệm thăm dò Thực TN thăm dị nhằm mục đích thử nghiệm quy trình biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH đề xuất chương vào dạy học một số học phần tḥc chun ngành LL&PPDHHH TN thăm dị triển khai trường ĐHSP - ĐH Huế cho SV K2020 học phần “Hoạt động trải nghiệm” thuộc học kì 2, năm học 2017-2018 SV K2019 học phần “Thực hành dạy học trường sư phạm” thuộc học kì 1, năm học 2018 – 2019 theo hình thức quy trình phát triển NLDH STEM được trình bày bảng 2.6, cụ thể học phần thực đầy đủ giai đoạn quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH qua hai biện pháp đề xuất 3.3.2 Thực nghiệm đánh giá Sau TN thăm dị, chúng tơi liên hệ GgV tiến hành TN sở đào tạo khác để đánh giá tính hiệu khả thi quy trình biện pháp diện rợng Vì khung NLDH STEM SVSPHH được xây dựng theo cấu trúc phát triển, NL thành phần trước sở để phát triển cho NL thành phần sau, đó để hình thành phát triển NLDH STEM, SV phải thực đầy đủ lần lượt giai đoạn gồm bước quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH qua biện pháp đề xuất 3.4.1 Kết đánh giá định lượng 3.4.1.1 Kết đánh giá lực thông qua kiểm tra nhận thức Sau hoàn thành KHDH giai đoạn quy trình phát triển NLDH STEM, GgV tổ chức cho SV làm kiểm tra nhận thức dạy học STEM để thu thập kết nhận thức SV Từ kết phân loại điểm kiểm tra nhận thức SV dạy học STEM cho thấy không có SV mức yếu kém, tỉ lệ SV đạt điểm giỏi chiếm 75% Điểm TB vòng vòng tương ứng 7,42 7,03 đồng nghĩa với mức độ SV có 20 hiểu biết rõ ràng, chính xác vấn đề lí luận dạy học STEM Kết sở quan trọng để SV tiếp tục thực nhiệm vụ giai đoạn tiếp theo nhằm phát triển NLDH STEM cho thân 3.4.1.2 Kết giảng viên đánh giá lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học GgV đánh giá mức độ phát triển NLDH STEM qua việc vận dụng quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH qua biện pháp đề xuất thông qua việc tính toán tham số thống kê, từ đó xác định phát triển NL cho tiêu chí phát triển NLDH STEM qua tất tiêu chí thời điểm TTĐ, GTĐ, STĐ Dựa vào số liệu điểm TB tiêu chí điểm TB tiêu chí NLDH STEM SVSPHH từ lớp TN trường ĐH được mô tả bảng 3.7 cho thấy có khác biệt rõ rệt mức độ biểu NL điểm TB NL tăng dần qua thời điểm TTĐ, GTT STĐ, cụ thể: - Điểm TB NL tiêu chí lớp TN trường ĐH thời điểm GTĐ lớn nhiều so với thời điểm TTĐ, điều phản ánh phát triển rõ nét tích cực tất biểu NLDH STEM SVSPHH phát triển NL tác đợng quy trình biện pháp đề xuất mang lại xác suất xảy ngẫu nhiên (P0-1) tất lớp TN vịng nhỏ 0,05 nhiều Đợ lệch chuẩn thời điểm GTĐ trường ĐH thấp so với thời điểm TTĐ, chứng tỏ chất lượng nhóm TN thời điểm GTĐ đồng so với thời điểm TTĐ - Điểm TB tiêu chí NLDH STEM lớp TN thời điểm STĐ lớn không đáng kể so với thời điểm GTĐ, độ lệch chuẩn SD thời điểm STĐ trường ĐH lớn ít so với thời điểm GTĐ, xác suất xảy ngẫu nhiên GTĐ STĐ (P1-2) tất lớp TN lớn 0,05 vòng, điều chứng tỏ NLDH STEM SV STĐ có cải thiện so với TTĐ mức độ phát triển NL không cao + Lí phát triển NL không đáng kể thời điểm STĐ GTĐ GgV tổ chức cho SV làm kiểm tra STĐ sau kết thúc giai đoạn quy trình phát triển NLDH STEM cho SV, nên SV không có nhiều thời gian để tiếp tục tự phát triển NLDH STEM cho thân + Mặc dù vậy, SV có phát triển NLDH STEM lần STĐ GTĐ vì: • Điểm phát triển NL tiêu chí SV có được lần GTĐ được GgV chấm KHDH 1, NL SV tiêu chí được tiếp tục phát triển thông qua việc GgV tổ chức KHDH KHDH nên điểm NL SV tiêu chí lần STĐ có cao so với GTĐ; • Điểm phát triển NL tiêu chí từ đến 5, tiêu chí 7a, 8a SV có được lần GTĐ được GgV chấm KHDH NL SV tiêu chí được tiếp tục phát triển thông qua việc GgV tổ chức KHDH nên điểm NL SV tiêu chí 21 đó lần STĐ có cao so với GTĐ; • Điểm phát triển NL tiêu chí 6, tiêu chí 7b, 8b SV có được lần GTĐ được GgV chấm KHDH 3, KHDH SV được GgV chỉnh sửa, bổ sung lưu ý nhiều khâu tổ chức dạy học đánh giá học STEM, bên cạnh đó SV cịn có mợt thời gian ngắn nhà để làm kiểm tra STĐ nên phần được tiếp tục tự hoàn thiện thêm kĩ tổ chức dạy học đánh giá học STEM, đó điểm NL tiêu chí lần STĐ có cao không đáng kể so với lần GTĐ Qua việc phân tích kết thống kê lần tác động có thể thấy rằng, điểm TB NL thời điểm STĐ lớn nhiều so với thời điểm TTĐ, điều hoàn toàn phù hợp với số liệu phân tích điểm TB NL lần TTĐ – GTĐ, GTĐ – STĐ, giá trị P(0-2) nhỏ 0,05 nhiều tất lớp TN vòng Hay nói cách khác SV được liên tục rèn luyện lặp lặp lại NLDH STEM suốt trình được GgV tác đợng, kết có chênh lệch lớn mức độ biểu NLDH STEM cho SVSPHH lần TTĐ STĐ Như vậy, có thể kết luận ảnh hưởng quy trình giai đoạn phát triển NLDH STEM cho SVSPHH thực qua hai biện pháp (vận dụng mơ hình Blended Learning PPDH vi mô) mà luận án đề xuất lớn Mỗi giai đoạn có vai trò phát triển mạnh nhóm biểu NL thành phần NLDH STEM SV, cộng hưởng giai đoạn qua biện pháp giúp cho trình phát triển NL SV diễn tuần tự, vững theo tiến trình đào tạo thơng qua học phần LL&PPDHHH Giá trị mức độ ảnh hưởng tất lớp TN vòng lớn 1, so với bảng tiêu chí Cohen [17], với mức đợ ảnh hưởng này, quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH biện pháp đề xuất có thể được vận dụng thực tiễn đào tạo trường sư phạm 3.4.1.3 Kết đánh giá lực thông qua phiếu sinh viên tự đánh giá lực dạy học STEM Cùng với việc đánh giá GgV, tổ chức cho SV tham gia TN tự đánh giá NLDH STEM thân thời điểm trước sau tham gia thực quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH qua biện pháp (vận dụng mơ hình Blended Learning PPDH vi mô) Kết tự đánh giá 431 SV tham gia TNSP qua vòng cho thấy điểm TB tiêu chí NL có khác biệt rõ rệt, tăng thời điểm TTĐ STĐ Điểm TB NL tiêu chí thời điểm TTĐ được SV tự đánh giá đạt giá trị dao động từ 1,00 đến 1,76 Tuy nhiên STĐ, SV nhận thấy NL thân có phát triển vượt bậc tất tiêu chí, giá trị TB NL tiêu chí đạt từ 3,00 đến 3,25 Kết tự đánh giá SV cho thấy chính thân SV có cải thiện rõ rệt NLDH STEM sau được GgV tác đợng, hồn tồn phù hợp với kết đánh giá GgV Chính điều khẳng định lại tính hiệu khả thi quy trình biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH 3.4.2 Kết đánh giá định tính Trong trình TNSP, ngồi việc thu thập điểm NLDH STEM SVSPHH thông 22 qua bộ công cụ đánh giá, tiến hành quan sát thái độ, hứng thú, niềm tin… SV trình học tập, xin ý kiến GgV dạy TN trường ĐH Kết thu được cụ thể sau: - Ý kiến GgV tham gia dạy TN: GgV nhận xét quy trình phát triển NL gồm giai đoạn bước phù hợp GgV thực một cách suôn sẽ, chặt chẽ Qua quan sát hoạt động học tập SV, GgV nhận thấy SV hứng khởi, tích cực, nghiêm túc thực nhiệm vụ theo quy trình mà GgV yêu cầu Qua chấm cho SV, GgV nhận thấy SV không nộp hạn, mà chất lượng sản phẩm SV thực tốt, thể được đầu tư, đa dạng, sáng tạo sản phẩm - Ý kiến SV tham gia TNSP: + SV thích thú được học tập thơng qua mơ hình Blended Learning SV nhanh làm quen sử dụng được công nghệ hệ thống LMS, phần mềm tương tác học tập thông qua video hướng dẫn Hầu hết SV phát biểu rằng, khóa học trực tuyến cung cấp hệ thống tư liệu gồm giảng đa hình thức phù hợp với đa phong cách học tập SV, giảng cung cấp thông tin hướng dẫn rõ ràng vấn đề chung dạy học STEM, BTTH giúp SV tự hình thành kĩ ban đầu dạy học STEM, tập thực hành để phát triển NLDH STEM Bên cạnh đó SV phát biểu rằng, SV tìm thấy được nhiều tư liệu có ích phục vụ trình thực nhiệm vụ ngồi học tập lớp SV đồng ý hiệu mơ hình Blended Learning thực phát triển NLDH STEM cho SV CT đào tạo chưa có học phần hay học phần học chưa có nợi dung liên quan đến dạy học STEM Mơ hình Blended Learning tỏ hiệu kết hợp với việc tự học trước nhà, dành nhiều thời gian cho SV được tương tác lớp với GgV bạn học để được thảo luận, được giải đáp vướng mắc, được rèn kĩ phát triển NLDH STEM Những ý kiến đóng góp lớn việc khẳng định tính khả thi bước đầu đạt được kết tốt SV thể mong muốn biện pháp cần được phổ biến rộng rãi cho nhiều SV, GV được tiếp cận + Hầu hết SV hứng thú với việc vận dụng PPDH vi mô việc phát triển NL tổ chức thực chủ đề STEM qua dạy học hóa học SV cho rằng, thực PPDH vi mô, thời gian tập giảng diễn ngắn gọn tạo không khí thoải mái, không gây nhàm chán, ức chế cho người dự không gây căng thẳng, áp lực cho người dạy Khi quay video, SV thường phải thực nhiều lần nhằm điều chỉnh tốt KNDH sau lần xem lại video, qua đó SV được thực hành nhiều Cùng với góp ý, nhận xét, phản hồi từ bạn học GgV, SV rút kinh nghiệm quay lại (nếu cần), từ đó KNDH SV được hình thành phát triển SV được tự nhìn lại chính video đó cảm thấy hứng thú, có thêm động lực, niềm vui thấy tiến bợ rèn luyện KNDH KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận 23 Sau một thời gian thực nghiên cứu luận án “Phát triển lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học”, chúng tơi hồn thành đầy đủ nhiệm vụ đặt luận án rút một số kết luận sau: 1.1 Về sở lí luận thực tiễn luận án - Đã tổng quan, hệ thống hố, làm rõ mợt số quan niệm tác giả nước vấn đề liên quan đến đổi PPDH ĐH, dạy học STEM, NL, NLDH, NLDH tích hợp, NLDH STEM - Đã điều tra 21 GgV tổ bộ môn PPDH Hóa học 431 SV SVSPHH trường ĐHSP – ĐH Huế, ĐHSP Hà Nội, ĐHSP Hà Nội 2, ĐHSP TP.HCM, ĐH Quy Nhơn việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH Kết cho thấy GgV, SV nhận thức được tầm quan trọng giáo dục STEM đồng ý tầm quan trọng việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH Tuy nhiên, SVSPHH nhận thức chưa rõ ràng, chưa chính xác vấn đề lí luận dạy học STEM mong muốn có tài liệu hướng dẫn ngắn gọn, đầy đủ, chi tiết lí thuyết, cách thức xây dựng KHDH chủ đề STEM, cách thức tổ chức dạy học đánh giá dạy học STEM Kết cho thấy vấn đề phát triển NLDH STEM cho SVSPHH cần thiết, phù hợp với xu hướng toàn cầu CTGDPT 2018 1.2 Về khung NL, quy trình biện pháp phát triển, đánh giá NLDH STEM cho SVSPHH Đề xuất khung NLDH STEM SVSPHH gồm NL thành phần tiêu chí Từ khung NL, xây dựng công cụ đánh giá NLDH STEM SVSPHH gồm kiểm tra nhận thức dạy học STEM, phiếu GgV đánh giá NLDH STEM, kiểm tra NL đầu vào dạy học STEM, kiểm tra NL đầu dạy học STEM, phiếu SV tự đánh giá NLDH STEM Để hỗ trợ SV phát triển NL nhận thức, xây dựng tài liệu hỗ trợ SVSP dạy học STEM môn Hóa học gồm tài liệu dạng text tài liệu dạng điện tử Đề xuất quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH gồm giai đoạn qua biện pháp là: (1) Vận dụng mơ hình Blended Learning để phát triển NLDH STEM cho SVSPHH giai đoạn giai đoạn 2; (2) Vận dụng PPDH vi mô để phát triển NLDH STEM cho SVSPHH giai đoạn Đã xây dựng kế hoạch hoạt động trực tuyến trực tiếp tương ứng với giai đoạn quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH 1.3 Về thực nghiệm sư phạm Chúng tơi tiến hành TNSP với quy trình giai đoạn biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH, theo thiết kế nghiên cứu (trên đối tượng nhất), thu thập liệu theo công cụ đánh giá NLDH STEM SVSPHH đề xuất, trường ĐHSP Hà Nội, ĐHSP Hà Nội 2, ĐHSP – ĐH Huế, ĐHSP TP.HCM ĐH Quy Nhơn Phân tích kết định tính định lượng 431 SV gồm 18 lớp vòng (vòng gồm 11 lớp tương ứng 270 SV; vòng gồm lớp tương ứng với 161 SV) cho thấy tính khả thi, ổn định, thiết thực hiệu quy trình hai biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH 24 Cụ thể, thông qua kiểm tra nhận thức cho thấy SV có hiểu biết rõ ràng vấn đề lí luận dạy học STEM Thông qua kết GgV đánh giá NLDH STEM cho SVSPHH cho thấy điểm TB tiêu chí NLDH STEM SV thời điểm STĐ cao đồng so với thời điểm TTĐ, điểm TB NLDH STEM SV thời điểm STĐ cao nhiều so với thời điểm TTĐ Kết lặp lại tương tự lớp, trường, vịng TN khác Thơng qua kết SV tự đánh giá NLDH STEM lại tính hiệu khả thi quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH qua biện pháp Thông qua phiếu hỏi, SV hứng thú thực theo mô hình Blended Learning PPDH vi mơ Khuyến nghị Phạm vi nghiên cứu đề tài có hạn, xin có một số đề nghị sau: + Kết nghiên cứu đề tài luận án được tiếp tục triển khai vận dụng rộng rãi việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH Đánh giá phát triển độ ổn định NLDH STEM dạy học SV tập sư phạm + Cần nghiên cứu xây dựng chuẩn NLDH STEM cho SVSPHH, từ đó đánh giá rõ tiến bộ người học đường phát triển NL + Cần thực việc xây dựng CT đó có học phần một phần học phần LL&PPDHHH có nội dung liên quan đến giáo dục STEM nhằm phát triển NLDH STEM cho SVSPHH ... trang), luận án gồm có chương: Chương 1: Cơ sở lí luận thực tiễn việc phát triển lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học (48 trang) Chương 2: Phát triển lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm. .. sinh viên sư phạm hoá học (70 trang) Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (31 trang) CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC STEM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HOÁ HỌC 1.1 Lịch sử... Hóa học, đề xuất quy trình biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH chương 9 CHƯƠNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC STEM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HỐ HỌC 2.1 Phân tích chương trình, nội dung học phần