Ứng dụng hoạt động STEM trong dạy học khoa học ở tiểu học, giúp môn học trở nên sinh động, gần gũi hơn, chú trọng tính tự lực học tập, sáng tạo của học sinh. Bài viết này sẽ làm rõ bản chất và đặc điểm của hoạt động STEM, đưa ra lợi ích của việc áp dụng những hoạt động STEM trong dạy học một số chủ đề thuộc môn Khoa học Tự nhiên ở Tiểu học và thiết kế hoạt động STEM nhằm kích thích sự sáng tạo, rèn luyện tư duy và phát triển năng lực cho học sinh Tiểu học.
Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh MỤC LỤC QUẢN LÍ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC CHO HỌC SINH TIỂU HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH MỞ ĐẦU Tiểu học cấp học tảng việc hình thành, phát triển nhân cách người Ở bậc học này, Khoa học Tự nhiên môn học quan trọng cần thiết Việc học Khoa học Tự nhiên giúp em hình thành phát triển lực tư duy, trí tưởng tượng khả phát hiện, giải vấn đề Hoạt động STEM đảm bảo việc dạy học xuất phát từ tảng hiểu biết, vốn kinh nghiệm học sinh (HS),… mục đích chủ đạo dạy học giúp cho HS có lực cần thiết người đại giao tiếp, tự học, hợp tác, giải vấn đề Ứng dụng hoạt động STEM dạy học khoa học tiểu học, giúp môn học trở nên sinh động, gần gũi hơn, trọng tính tự lực học tập, sáng tạo học sinh Bài viết làm rõ chất đặc điểm hoạt động STEM, đưa lợi ích việc áp dụng hoạt động STEM dạy học số chủ đề thuộc môn Khoa học Tự nhiên Tiểu học thiết kế hoạt động STEM nhằm kích thích sáng tạo, rèn luyện tư phát triển lực cho học sinh Tiểu học NỘI DUNG 2.1 Khái quát hoạt động STEM 2.1.1 Khái niệm STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) Mathematics (Toán học), thường sử dụng bàn đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh thuật Toán học quốc gia Thuật ngữ lần giới thiệu Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001 Với tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM hiểu triển khai theo cách khác Các nhà lãnh đạo quản lý đề xuất sách để thúc đẩy giáo dục STEM, quan tâm tới việc chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu phát triển khoa học, công nghệ Người làm chương trình quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm tới nâng cao vai trị, vị trí, phối hợp mơn học có liên quan chương trình Giáo viên thực giáo dục STEM thông qua hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với giới thực, giải vấn đề thực tiễn, để nâng cao hứng thú, để hình thành phát triển lực phẩm chất cho học sinh Hiện nay, giáo dục STEM nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu Ở ngữ cảnh giáo dục bình diện giới, STEM hiểu với nghĩa giáo dục STEM [4] Giáo dục STEM có số cách hiểu khác - Theo Bộ Giáo dục Hoa Kỳ (2007): “Giáo dục STEM chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Toán học (STEM) tiểu học trung học bậc sau đại học” - Nhóm tác giả Tsupros N., Kohler R., Hallinen J (2009) cho rằng: “Giáo dục STEM phương pháp 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, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học vào bối cảnh cụ thể tạo nên kết nối nhà trường, cộng đồng doanh nghiệp cho phép người học phát triển kĩ STEM tăng khả cạnh tranh kinh tế mới” - Tác giả Lê Xuân Quang (2017) cho rằng: “Giáo dục STEM quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học trở lên Trong nội dung học tập gắn với thực tiễn, PPDH theo quan điểm dạy học định hướng hành động”[1] Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh - Ngoài ra, giáo dục STEM hiểu theo hướng phương pháp dạy học theo tiếp cận liên ngành tổng hợp thành mơ hình học tập từ lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học Nhìn chung, đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức hành động theo hai cách hiểu sau đây: Một là, TƯ TƯỞNG (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, THÚC ĐẨY giáo dục lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với mục tiêu định hướng chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày tăng ngành nghề liên quan, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh kinh tế Hai là, phương pháp TIẾP CẬN LIÊN MƠN (Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Toán) dạy học với mục tiêu: (1) nâng cao hứng thú học tập môn học thuộc lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tốn; (2) vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn; (3) kết nối trường học cộng đồng; (4) định hướng hành động, trải nghiệm học tập; (5) hình thành phát triển lực phẩm chất người học thứ 2.1.2 Bản chất giáo dục STEM STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) Mathematics (Toán học), thường sử dụng để bàn đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học quốc gia Thuật ngữ lần giới thiệu quỹ khoa học Mỹ vào năm 2001 [1] Giáo dục STEM phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn, qua phát triển cho học sinh lực phát triển giải vấn đề với lực khác tương ứng, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội [2] Các mức độ áp Quản lí hoạt động dạy học môn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh dụng giáo dục STEM giáo dục phổ thông cụ thể sau: 1/ Dạy học môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM: Hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu nhà trường Các học, hoạt động giáo dục STEM triển khai trình dạy học môn học STEM theo tiếp cận liên môn Các chủ đề, học, hoạt động STEM bám sát chương trình mơn học thành phần 2/ Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM: Học sinh khám phá thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật thực tiễn đời sống 3/ Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật: Triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học tổ chức thi sáng tạo khoa học kĩ thuật Hoạt động khơng mang tính đại trà mà dành cho bạn học sinh có lực, sở thích hứng thú với hoạt động tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải vấn đề thực tiễn Tóm lại, chất dạy học STEM người học lĩnh hội kiến thức kỹ thơng qua việc thực hành thí nghiệm Qua đó, HS phát triển kỹ như: Kỹ làm việc theo nhóm, kỹ sống, kỹ tư duy, kỹ ngôn ngữ, kỹ tự quản lý, thái độ tích cực cuối áp dụng kiến thức vào thực tiễn sống 2.1.3 Đặc điểm giáo dục STEM Nội dung giáo dục STEM tích hợp lĩnh vực khoa học xem tảng sống đại Mục tiêu giáo dục STEM hình thành cho người học tư tích hợp lực giải vấn đề sống đại Phương pháp giáo dục STEM hướng tới lợi ích hóa người học Giáo dục STEM chủ yếu thực hình thức câu lạc bộ, dự án học tập Quản lí hoạt động dạy học môn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh 2.1.4 Vai trò, ý nghĩa việc giáo dục STEM Việc đưa giáo dục STEM vào trường học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng giáo dục Cụ thể là: Đảm bảo giáo dục toàn diện; nâng cao hứng thú học tập môn học STEM, hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh, kết nối trường học với cộng đồng, hướng nghiệp, phân luồng Việc đưa giáo dục STEM vào trường 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: Triển khai giáo dục STEM nhà trường, bên cạnh môn học quan tâm Toán, Khoa học, lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật quan tâm, đầu tư tất phương diện đội ngũ giáo viên, chương trình, sở vật chất - Nâng cao hứng thú học tập môn học STEM: Các dự án học tập giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn, học sinh hoạt động, trải nghiệm thấy ý nghĩa tri thức với sống, nhờ nâng cao hứng thú học tập học sinh - Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học; làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học Các hoạt động nêu góp phần tích cực vào hình thành phát triển phẩm chất, lực cho học sinh - Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu giáo dục STEM, sở giáo dục phổ thông thường kết nối với sở giáo dục nghềnghiệp, đại học địa phương nhằm khai thác nguồn lực người, sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông hướng tới giải vấn đề có tính đặc thù địa phương - Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM trường phổ thông, học sinh trải nghiệm lĩnh vực STEM, đánh giá phù Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh hợp, khiếu, sở thích thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM Thực tốt giáo dục STEM trường phổ thông cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, ngành nghề có nhu cầu cao nguồn nhân lực cách mạng công nghiệp lần thứ 2.2 Chủ đề dạy học STEM trường tiểu học Chủ đề dạy học STEM trường tiểu học (gọi tắt chủ đề STEM) chủ đề thiết kế dựa vấn đề thực tiễn kết hợp với chuẩn kiến thức, kỹ môn khoa học chương trình Trong trình dạy học, GV tổ chức cho HS làm việc nhóm, sử dụng cơng cụ truyền thống đại, cơng cụ tốn học để tạo sản phẩm có ứng dụng thực tế, phát triển kỹ tư HS Chủ đề STEM cần đảm bảo tiêu chí sau - Chủ đề STEM hướng tới giải vấn đề giới thực Vận dụng kiến thức STEM để giải vấn đề thực tiễn mục tiêu dạy học theo quan điểm STEM Do vậy, học STEM để giải vấn đề mang tính tưởng tượng xa rời thực tế mà ln hướng đến giải vấn đề tình xã hội, kinh tế, môi trường cộng đồng địa phương họ toàn cầu - Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng kiến thức lĩnh vực STEM để giải Tiêu chí nhằm đảm bảo theo tinh thần giáo dục STEM, qua phát triển lực chuyên môn liên quan - Chủ đề STEM định hướng thực hành Định hướng hành động đặc điểm quan điểm STEM Chỉ chủ đề STEM định hướng thực hành đảm bảo hình thành phát triển lực cho HS Điều giúp HS có kiến thức từ kinh nghiệm thực hành khơng phải từ lí thuyết Bằng cách xây dựng giảng theo chủ đề dựa thực hành, HS hiểu sâu lí thuyết, ngun lí thơng qua hoạt động thực tế Chính hoạt động Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh thực tế giúp HS nhớ kiến thức lâu sâu HS làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tịi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào hoạt động thực hành sau truyền đạt lại kiến thức cho người khác Với cách học này, GV khơng cịn người truyền đạt kiến thức mà người hướng dẫn để HS tự xây dựng kiến thức cho - Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm HS Trên thực tế có chủ đề STEM triển khai cá nhân Tuy nhiên, làm việc theo nhóm hình thức làm việc phù hợp việc giải nhiệm vụ phức hợp gắn với thực tiễn Làm việc theo nhóm kĩ quan trọng kỉ 21 bên cạnh làm việc theo nhóm HS đặt vào mơi trường thúc đẩy nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng phát triển giải pháp 2.3 Phân loại chủ đề STEM 2.3.1 Dựa lĩnh vực STEM tham gia giải vấn đề - STEM đầy đủ: Là loại hình STEM yêu cầu người học cần vận dụng kiến thức bốn lĩnh vực STEM để giải vấn đề - STEM khuyết: Là loại hình STEM mà người học khơng phải vậndụng kiến thức bốn lĩnh vực STEM để giải vấn đề 2.3.2 Dựa phạm vi kiến thức để giải vấn đề STEM - STEM bản: Là loại hình STEM xây dựng sở kiến thức thuộc phạm vi môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Tốn học chương trình giáo dục phổ thông Các sản phẩm STEM thường đơn giản, chủ đề giáo dục STEM bám sát nội dung sách giáo khoa thường xây dựng sở nội dung thực hành, thí nghiệm chương trình giáo dục phổ thơng - STEM mở rộng: Là loại hình STEM có kiến thức nằm ngồi chương trình sách giáo khoa Những kiến thức người học phải tự tìm hiểu nghiên cứu Sản phẩm STEM loại hình có độ phức tạp cao Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh 2.3.3 Dựa mục đích dạy học - STEM dạy kiến thức mới: Là STEM xây dựng sở kết nối kiến thức nhiều môn học khác mà HS chưa học (hoặc học phần) HS vừa giải vấn đề vừa lĩnh hội tri thức - STEM vận dụng: Là STEM xây dựng sở kiến thức HS học STEM dạng bồi dưỡng cho HS lực vận dụng lí thuyết vào thực tế Kiến thức lí thuyết củng cố khắc sâu 2.4 Hình thức tổ chức giáo dục STEM 2.4.1 Dạy học môn học thuộc lĩnh vực STEM Đây hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu nhà trường Theo cách này, học, hoạt động giáo dục STEM triển khai q trình dạy học mơn học STEM theo tiếp cận liên môn Các chủ đề, học, hoạt động STEM bám sát chương trình mơn học thành phần Hình thức giáo dục STEM không làm phát sinh thêm thời gian học tập Một số hình thức tổ chức thực sau - Lồng ghép tiết dạy học khố - Tổ chức thành tiết dạy học ngoại khoá - Xây dựng lồng ghép với phịng học mơn nhằm trang bị công cụ thực hành thông dụng để triển khai giáo dục STEM - Tổ chức thành thi phạm vi hẹp nhóm lớp - Tổ chức thành thi phạm vi rộng cấp trường, cấp cụm (hoặc quận, huyện), cấp thành phố 2.4.2 Hoạt động trải nghiệm STEM Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh khám phá thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật thực tiễn đời sống Qua đó, nhận biết ý nghĩa khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học đời Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh sống người, nâng cao hứng thú học tập môn học STEM Đây cách thức để thu hút quan tâm xã hội tới giáo dục STEM Các trường triển khai giáo dục STEM thơng qua hình thức câu lạc Tham gia câu lạc STEM, học sinh học tập nâng cao trình độ, triển khai dự án nghiên cứu, tìm hiểu ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM Đây hoạt động theo sở thích, khiếu học sinh, diễn định kỳ, năm học Bên cạnh đó, tham gia câu lạc STEM hội để học sinh thấy phù hợp lực, sở thích, giá trị thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM 2.4.3 Hoạt động nghiên cứu khoa học Giáo dục STEM triển khai thơng qua hoạt động nghiên cứu khoa học tổ chức thi sáng tạo khoa học kỹ thuật với nhiều chủ đề khác thuộc lĩnh vực robot, lượng tái tạo, mơi trường, biến đổi khí hậu, nơng nghiệp cơng nghệ cao… Hoạt động khơng mang tính đại trà mà dành cho học sinh có lực, sở tích hứng thú với hoạt động tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải vấn đề thực tiễn 2.5 Quy trình xây dựng học STEM Để bước đưa Giáo dục STEM vào trường phổ thông làm tiền đề, sở để thực chương trình giáo dục phổ thơng mới, theo chúng tơi cần phải xây dựng theo chủ đề môn tích hợp liên mơn mơn học STEM Các chủ đề STEM cần theo hướng linh hoạt triển khai nhiều hình thức Để xây dựng chủ đề STEM theo định hướng phát triển lực cho học sinh, nên thực theo bước sau: Bước Xác định đối tượng, thời gian, hình thức tổ chức chủ đề STEM * Đối tượng: cần xác định đối tượng phù hợp với chủ đề sở nội dung bám sát với chương trình phổ thơng Bộ Giáo dục Đào tạo Đối tượng học sinh nên theo lớp từ lớp đến lớp 12 Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh * Thời gian: cần xác định thời gian phù hợp gồm thời gian chuẩn bị, thời gian thực Mỗi chủ đề nên xây dựng thời gian thực lớp từ 60 đến 90 phút * Hình thức tổ chức: tổ chức học khóa phịng STEM nhà trường sở sản xuất, phòng STEM doanh ngiệp, trường đào tạo nghề Bước Nêu vấn đề thực tiễn Giáo viên nêu vấn đề thực tiễn nhiều hình thức như: câu chuyện, tình thực tiễn, tập thực tiễn, dự án học tập giải vấn đề thực tiễn, hoạt động trải nghiệm sáng tạo, hoạt động nghiên cứu khoa học … làm cho học sinh xuất nhu cầu giải vấn đề thực tiễn Bước Đặt câu hỏi định hướng, hình thành ý tưởng chủ đề, hệ thống kiến thức STEM chủ đề Các câu hỏi tập trung vào nội dung: Chủ đề nhằm mục đích gì? Nhiệm vụ chủ đề gì? Chủ đề có ý nghĩa thực tiễn? Kiến thức mơn học STEM liên quan? … Ý tưởng chủ đề hướng tới vấn đề thực tiễn liên quan để giải vấn đề thực tiễn Xây dựng hệ thống kiến thức thuộc lĩnh vực STEM chủ đề Các kiến thức môn STEM liên quan cần xác định trọng tâm, liên quan trực tiếp chủ đề, xây dựng chủ đề STEM cần thiết phải hợp tác giáo viên môn Bước Xác định mục tiêu chủ đề Cần xác mục tiêu kiến thức, kĩ thái độ cần đạt sau thực chủ đề STEM cho học sinh Mục tiêu cần rõ ràng, có tính khả thi phù hợp với lực học sinh điều kiện địa phương Bước Chuẩn bị mẫu vật, hóa chất, dụng cụ, vị trí để thực chủ đề STEM Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh Trên sở nội dung, mục tiêu chủ đề, giáo viên chuẩn bị hướng dẫn học sinh chuẩn bị đầy đủ sở vật chất, dụng cụ … cần thiết để tổ chức thực chủ đề Bước Xác định quy trình (các hoạt động chuỗi hoạt động) kĩ thuật giải vấn đề thực tiễn ứng dụng STEM thực hoạt động giải vấn đề thực tiễn Giáo viên xây dựng quy trình tổ chức, thực chủ đề STEM theo hoạt động cách rành mạch, rõ ràng, dễ thực Tuy nhiên, mức độ cao hơn, giáo viên nêu mục tiêu chủ đề, yêu cầu đạt được, cung cấp sở vật chất cần thiết yêu cầu học sinh tự xây dựng bước thực chủ đề Một giá trị cốt lõi chương trình thực chủ đề STEM truyền cảm hứng khả sáng tạo cá nhân, giúp phát triển đặc điểm cá nhân sáng tạo: tính trơi chảy, tính linh hoạt, tính độc đáo, tính tỉ mỉ Bước Báo cáo kết quả, nêu kiến nghị, đề xuất Sau thực chủ đề, học sinh baoso cáo kết trình ứng dụng STEM giải vấn đề thực tiễn, đề xuất số vấn đề phát sinh, ý tưởng liên quan đến chủ đề Giáo viên kết luận vấn đề, tổng kết 2.6 Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học STEM 2.6.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát vấn đề a) Chuyển giao nhiệm vụ - Nhiệm vụ ban đầu giao cho học sinh yêu cầu tìm hiểu cấu tạo giải thích ngun tắc hoạt động thiết bị cơng nghệ; tìm hiểu giải thích quy trình sản xuất với ý đồ làm xuất vấn đề cần nghiên cứu để "cải tiến" thiết bị quy trình Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh - Trong trường hợp cần thiết, trình chuyển giao nhiệm vụ cho bao gồm việc giới thiệu kiến thức khoa học có liên quan sử dụng tình huống, quy trình hay thiết bị cơng nghệ mà học sinh phải tìm hiểu - Nhiệm vụ ban đầu giao cho học sinh phải đảm bảo tính vừa sức để lơi học sinh tham gia thực hiện; tránh nhiệm vụ dễ q khó, khơng tạo hứng thú học sinh b) Học sinh hoạt động tìm tịi, nghiên cứu Học sinh thực hoạt động tìm hiểu quy trình/thiết bị giao để thu thập thơng tin, xác định vấn đề cần giải kiến thức có liên quan cần sử dụng để giải vấn đề c) Báo cáo thảo luận Căn vào kết hoạt động tìm tịi, nghiên cứu học sinh, giáo viên tổ chức cho nhóm học sinh báo cáo, thảo luận, xác định vấn đề cần giải d) Nhận xét, đánh giá Trên sở sản phẩm cá nhân nhóm học sinh, giáo viên đánh giá, nhận xét, giúp học sinh nêu câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục giải quyết, xác định tiêu chí cho giải pháp (sản phẩm khoa học sản phẩm kĩ thuật) cần thực để giải vấn đề đặt Từ định hướng cho hoạt động học sinh 2.6.2 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức (tổ chức dạy học kiến thức có liên quan theo chương trình giáo dục phổ thơng; sử dụng thời gian phân phối chương trình cho nội dung tương ứng) a) Học kiến thức Học sinh hướng dẫn hoạt động học kiến thức có liên quan, bao gồm hoạt động nghiên cứu tài liệu khoa học (sách giáo khoa), làm tập, thí nghiệm, thực hành để nắm vững kiến thức Quản lí hoạt động dạy học môn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh b) Giải thích quy trình/thiết bị tìm hiểu Vận dụng kiến thức vừa học kiến thức biết từ trước, HS cố gắng giải thích quy trình/thiết bị tìm hiểu qua xác định vấn đề cần tiếp tục hoàn thiện theo yêu cầu nhiệm vụ học tập c) Báo cáo thảo luận GV tổ chức cho nhóm HS trình bày kiến thức tìm hiểu vận dụng chúng để giải thích kết tìm tịi, khám phá Hoạt động d) Nhận xét, đánh giá Căn vào kết báo cáo thảo luận nhóm HS, GV nhận xét, đánh giá, "chốt" kiến thức, kĩ để HS ghi nhận sử dụng; làm rõ vấn đề cần giải quyết; xác định rõ tiêu chí sản phẩm ứng dụng mà HS phải hoàn thành Hoạt động 2.6.3 Hoạt động 3: Giải vấn đề a) Đề xuất giả thuyết/giải pháp giải vấn đề Căn vào tiêu chí sản phẩm (hồn thiện quy trình chế tạo thiết bị), HS xuất giả thuyết giải pháp giải vấn đề (bao gồm thiết kế phương án thí nghiệm mẫu thử nghiệm) Khuyến khích HS thảo luận theo nhóm để đề xuất ý tưởng khác nhau, sau thống lựa chọn giải pháp khả thi b) Thử nghiệm giải pháp HS lựa chọn dụng cụ thí nghiệm tiến hành thí nghiệm theo phương án thiết kế/chế tạo thiết bị theo mẫu thử nghiệm thiết kế; phân tích số liệu thí nghiệm/thử nghiệm; rút kết luận/phân tích kết thử nghiệm c) Báo cáo thảo luận GV tổ chức cho nhóm HS báo cáo kết thảo luận Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh d) Nhận xét, đánh giá Trên sở sản phẩm học tập HS, GV nhận xét, đánh giá; HS ghi nhận kết tiếp tục chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện sản phẩm 2.7 STEM số phương pháp dạy học tích cực khác Dạy học STEM có số ưu so với phương pháp dạy học tích cực khác sau: PPHD Bàn tay nặn bột Mục tiêu Hình thành kiến Rèn luyện giải Rèn luyện giải Tiếp cận thực thức Dạy học dự án Nghiên cứu khoa học Giáo dục STEM vấn vấn đề thực tiễn tiễn thông qua đề thực tiễn hoạt động thực hành Hạn chế- Dễ gây nặng nề, Cần nhiều thời Yêu cầu cao mặt Đa dạng mức Ưu điểm tải gian, công sức tư độ, đối tượng, trình độ 2.8 Quy trình thiết kế hoạt động STEM dạy học Môn Khoa Học Tiểu học 2.8.1 Nguyên tắc thiết kế hoạt động STEM Nguyên tắc đảm bảo đặc trưng hoạt động STEM Để thiết kế hoạt động STEM dạy học khoa học cần đảm bảo đặc trưng sau STEM như: định hướng thực tiễn, định hướng hứng thú người học, định hướng hành động, định hướng sản phẩm,… Nguyên tắc phù hợp đặc trưng môn học Các hoạt động dạy học STEM ln bám sát nội dung chương trình mơn học, phải đảm bảo mức độ kiến thức học sinh học xong chương trình Quản lí hoạt động dạy học môn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh Nguyên tắc phù hợp học sinh Tiểu học Nguyên tắc đảm bảo hứng thú, tính tự lực phát triển tư cho học sinh – đảm bảo quan điểm lấy học sinh làm trung tâm hoạt động STEM Các sản phẩm dự án phải học sinh thiết kế thực Giáo viên đóng vai trị tư vấn, hỗ trợ, theo dõi tiến độ đạo Giáo viên (GV) cần giao nhiệm vụ học tập vừa sức dựa vào khả chung học sinh lớp để tạo động lực, hứng thú, kích thích học sinh tư duy, tự lực tìm tịi, phát hiện, giải nhiệm vụ học tập Nguyên tắc phù hợp thực tiễn dạy học Tiểu học Khi tổ chức hoạt động STEM dạy học môn Khoa học trường Tiểu học, giáo viên cần lựa chọn nội dung, chủ đề ứng dụng gắn liền với thực tiễn, mang tính thời gắn với thực hành Ngoài ra, phù hợp thực tiễn phù hợp với điều kiện dạy học nhà trường (cơ sở vật chất, phân phối chương trình, đặc trưng địa lý, văn hóa địa phương, nguồn GV áp dụng phương pháp dạy học (PPDH) này,…) Mặt khác, tần suất sử dụng nên cân đối, để giáo viên có đủ thời gian chuẩn bị chu đáo, đầu tư vào tiết dạy, tránh gây tải, dạy hình thức Tóm lại, để phát huy tối đa ưu điểm hoạt động STEM, người GV áp dụng phương pháp vào dạy học cần có phối hợp, tuân thủ yêu cầu nguyên tắc hoạt động STEM 2.82 Quy trình thiết kế hoạt động STEM mơn Khoa học Quy trình tổng qt Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh Quản lí hoạt động dạy học môn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh Quy trình cụ thể Giai đoạn 1: Tìm hiểu kiến thức Trong phần này, giáo viên tổ chức hoạt động học tập cho học sinh nhằm cung cấp cho em vốn kiến thức đầy đủ, xác liên quan đến nội dung học, đồng thời hình thành em số lực tương ứng như: xử lí thơng tin, làm việc nhóm, tư sáng tạo,… Bước 1: Xác định vấn đề Xác định tên chủ đề: Để lựa chọn chủ đề STEM theo cách giáo viên cần: Nắm vững kiến thức chương trình; xác định rõ mục tiêu mà phần kiến thức hướng đến; lựa chọn nội dung trọng tâm gắn với sản phẩm STEM; phân tích khả học sinh để lựa chọn sản phẩm STEM phù hợp Ví dụ: lựa chọn kiến thức ba trạng thái nước, chuyển thể nước, chuyển thể nước tự nhiên Trong đó, trọng tâm kiến thức học sinh mơ tả trạng thái nước, xác định xác tên chuyển thể nước, sản phẩm STEM mô chuyển thể nước tự nhiên Sản phẩm mô phù hợp với khả liên tưởng, sáng tạo học sinh tiểu học Đặt tên cho chủ đề STEM: Sau xác định tên chủ để, cần làm rõ mục tiêu học bao gồm: Kiến thức, kĩ năng, phát triển phẩm chất định hướng phát triển lực cho học sinh Tùy thuộc vào nhận thức học sinh nội dung học để xác định rõ mục tiêu học sinh đặt sau học Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh Ví dụ chủ đề “Vịng tuần hoàn nước” Mục tiêu chủ đề cần đạt, kiến thức nhận diện thể nước, mô tả chuyển thể nước, trình bày vịng tuần hoàn nước tự nhiên Về kĩ năng: Rèn luyện kĩ quan sát mẫu vật, mô tả tượng, phân tích, phán đốn ngun nhân, bố trí thí nghiệm kiểm chứng, trình bày, báo cáo kết quả, hợp tác, phản biện, làm việc nhóm,… Phẩm chất: Yêu thích khoa học, thích khám phá Góp phần hình thành lực nghiên cứu kiến thức khoa học vòng tuần hoàn nước tự nhiên; lực sáng tạo giải vấn đề việc chế tạo mơ hình mơ vịng tuần hồn nước; lực giao tiếp hợp tác nhóm để thống thiết kế mơ hình phân cơng cơng việc nhóm Bước 2: Nghiên cứu kiến thức Ở bước cung cấp cho học sinh kiến thức tảng vững để áp dụng vào thực tiễn sống Ví dụ: Trong chủ đề vịng tuần hồn nước: Hoạt động 1: Tìm hiểu trạng thái nước Trong hoạt động này, sử dụng phương pháp quan sát HS quan sát mẫu vật thật, mô tả, so sánh, phân biệt trạng thái: Rắn, lỏng, khí HS tự lực quan sát, cầm nắm, cảm nhận nước thể, từ rút nhận xét khác thể nước Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh Hoạt động Tìm hiểu chuyển thể nước Trong hoạt động này, sử dụng phương pháp thí nghiệm kết hợp phương pháp bàn tay nặn bột Câu hỏi dự đốn, nước có trạng thái, từ trạng thái chuyển hóa sang trạng thái khác khơng (ví dụ: từ rắn có chuyển sang lỏng khí khơng?) Điều kiện chuyển thể q trình gì? Bố trí thí nghiệm “Sự chuyển thể nước” tìm hiểu trình chuyển thể nước, quan sát Mơ thí nghiệm "Sự chuyển thể nước" Vật liệu: Lọ thủy tinh, nước nóng, đĩa, đá cục Thực thí nghiệm: Bước 1: Đổ nước nóng vào nửa lọ thủy tinh Bước 2: Lấy đĩa đậy lên nắp lọ thủy tinh, sau đặt đá cục lên đĩa Bước 3: Quan sát nước cốc đá đĩa Nhận xét tượng xảy thí nghiệm Đối chiếu với dự đốn ban đầu HS Quản lí hoạt động dạy học môn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh Trò chơi: Hoàn thành sơ đồ chuyển thể nước Hoạt động Tìm hiểu chuyển thể nước tự nhiên Trong hoạt động 3, sử dụng phương pháp thảo luận, HS sau xem video hình động chuyển thể nước tự nhiên kết hợp kiến thức học hai hoạt động 2, liên hệ kiến thức khoa học chuyển thể với vịng tuần hồn nước tự nhiên (các thể nước, tên trình chuyển hóa, giải thích tượng thời tiết tự nhiên) Lắp ráp sơ đồ mơ vịng tuần hồn nước trình bày trước lớp câu chuyện hành trình nước GV kết luận Bước 3: Hệ thống kiến thức (poster) Học sinh tái hiện, hệ thống hóa kiến thức học dạng poster, mang sắc cá nhân, tăng khả ghi nhớ, sáng tạo,… Đồng thời, giáo viên học sinh có hội trải nghiệm hình thức, phương pháp dạy học tích cực, từ nâng cao hiệu dạy học Hoạt động 4: Xây dựng Poster hệ thống kiến thức: Hoạt động 4, sử dụng phương pháp thực hành, GV đặt câu hỏi xoay quanh nội dung học để củng cố theo hình thức nhóm; GV giới thiệu, hướng dẫn xây dựng poster mẫu; GV yêu cầu HS dựa vào mẫu hướng dẫn, nhóm sáng tạo poster tổng hợp Giai đoạn 2: Ứng dụng thực tiễn (Hoạt động STEM) Trong phần này, học sinh có hội trực tiếp áp dụng kiến thức vào sống thực tế, em trải nghiệm, sáng tạo sản phẩm thân nhằm cải thiện sống Hoạt động Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh góp phần thúc đẩy tư sáng tạo, tư thẩm mĩ, tư logic,… em, đồng thời củng cố, hình thành số kĩ xã hội như: kĩ giải vấn đề, kĩ làm việc nhóm Hoạt động 5: Dự án "Thiết kế, mơ hình vịng tuần hồn nước tự nhiên”: ASK (Hỏi) GV đưa câu hỏi hướng dẫn HS xác định về: Vai trò nước? Vai trị vịng tuần hồn? Vịng tuần hồn nước có thành phần nào? Dùng vật liệu mơ phần đó? Tại em chọn vật liệu đó? Dụng cụ để làm mơ hình? (Gợi ý: Hồ nước: Bìa, giấy màu, bút vẽ; hạt nước nhỏ: Hòn bi, màu, giấy vo viên lại,…; mây: vải; mưa: Hịn bi, giấy bìa IMAGINE (Tưởng tượng) GV yêu cầu học sinh sử dụng phương pháp động não trình bày ý tưởng thân, nhóm HS làm việc cá nhân, sau có ý tưởng cá nhân quay nhóm thảo luận đưa ý kiến chung nhóm Sau HS kết thức thảo luận, trình bày ý tưởng với GV, GV nhận xét, góp ý PLAN (Kế hoạch) Yêu cầu HS dự đoán tính chất, thử nghiệm vật liệu, tiến hành vẽ phác thảo mơ hình vịng tuần hồn nước HS Xác định kích thước, vật liệu sử dụng, kích thước vật liệu, quy trình thực (nêu rõ bước làm) CREATE (Chế tạo) GV yêu cầu HS tiến hành làm sản phẩm theo vẽ GV hướng dẫn HS đánh giá sản phẩm theo tiêu chí IMPROVE (Cải tiến) Từ tiêu chí đánh giá nhóm tiến hành sửa, cải tiến sản phẩm Các nhóm sửa sản phẩm, khắc phục nhược điểm Như vậy, thành tố STEM thể rõ ràng phần, Science (Khoa học) học sinh khám phá thể nước, chuyển thể cảu nước, vịng tuần hồn nước tự nhiên, Technology (Công nghệ) học sinh sử dụng hiểu biết vật liệu để mô thành tố vịng tuần hồn nước cách phù hợp, thân thiện với môi trường chế tạo sản phẩm mình, ứng dụng quy trình kĩ thuật để chế tạo sản phẩm - Engineering (Kĩ thuật), qua học sinh rèn kĩ thu thập liệu, đối chiếu tiêu chí đánh giá chế tạo, thử nghiệm, giải vấn đề, đưa quy trình cải tiến sản phẩm Quản lí hoạt động dạy học môn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh Mathematics (Toán học) học sinh vận dụng vào đo đạc, tính tốn ngun liệu mơ hình, số lượng ngun liệu KẾT LUẬN Giáo dục STEM nhiều nước giới áp dụng Nó xu hướng phù hợp với bối cảnh tồn cầu hóa, hội nhập quốc tế sâu rộng Việt Nam Trong năm gần đây, xuất giáo dục STEM thổi gió vào cơng cải cách giáo dục nước ta Do điều kiện sở vật chất nguồn lực GV cho giáo dục STEM nên giáo dục STEM mang tính thử nghiệm số trường học, tỉnh khác Tuy nhiên, giáo dục STEM với nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỷ 21 mơ hình giáo dục cho tương lai tồn cầu Qua tìm hiểu, tơi thấy học sinh làm quen học môn học STEM từ đầu tạo hứng thú, khơi dậy ni dưỡng tò mò, ham hiểu biết, khám phá học sinh môn học với đời sống xã hội Từ hình thành lực tự học khả vận dụng tri thức vào thực tiễn Đối với giáo viên: Giáo viên phải không ngừng đổi phương pháp dạy học, tăng cường sử dụng phương pháp dạy học tích cực (dạy học dự án, dạy học hợp tác,…) để phát huy tính tích cực, chủ động học sinh, tăng tính hứng thú nâng cao lực tự học, tự nghiên cứu, lực giải tình thực tiễn Bên cạnh đó, giáo viên cần tích cực tham gia lớp tập huấn bồi dưỡng nâng cao nhận thức vai trị STEM thực tế trình độ sử dụng công nghệ thông tin truyền thông Việc giáo viên xây dựng tổ chức hoạt động ngoại khóa chun mơn để tạo sân chơi lành mạnh, bổ ích cho en học sinh cần thiết Đối với HS: Bên cạnh giúp đỡ GV, HS phải kiên trì thực hành luyện tập Nếu làm điều đó, chắn em hồn thành nhiệm vụ học tập STEM Đây cơng việc xây dựng móng vững chắc, làm sở để em học tiếp lớp Tóm lại, mơn Khoa học Tự nhiên mơn học gắn liền với hiểu Quản lí hoạt động dạy học môn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh biết em đời sống Vì vậy, giáo viên cần người khơi gợi, dẫn dắt em qua hoạt động STEM để học sinh tạo sản phẩm gần gũi, chân thực Chú trọng rèn luyện cho học sinh biết cách sử dụng sách giáo khoa tài liệu học tập, biết cách suy luận tìm tịi phát kiến thức Người giáo viên cần trọng đến kỹ mà học sinh hình thành trình dạy học STEM kĩ làm việc nhóm, kỹ giao tiếp, kĩ tin học cần đảm bảo tính đặc trưng phương pháp TÀI LIỆU THAM KHẢO Sanders M (2009), “STEM, STEM Education, STEMmania”, Technology Teacher, 68(4), pp.20-26 Bộ giáo dục Đào tạo (2018), Định hướng Giáo dục STEM trường phổ thông, Tài liệu tập huấn Quản lí hoạt động dạy học mơn khoa học cho học sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh Bộ Giáo dục Đào tạo (2015), Sách giáo khoa Khoa học 4, Nxb Giáo Dục, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2015), Sách giáo khoa Khoa học 5, Nxb Giáo Dục, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2015), Vở tập Khoa học 4, , Nxb Giáo Dục, Hà Nội Nguyễn Thanh Nga (2017), Thiết kế tổ chức chủ đề STEM cho học sinh Trung học Cơ sở Trung học Phổ thông, Nxb Đại học sư phạm TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh Nguyễn Thị Thấn (2007), Phương pháp dạy học môn học tự nhiên xã hội, Nxb Đại học sư phạm Hà Nội ... nay, giáo dục STEM nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu Ở ngữ cảnh giáo dục bình diện giới, STEM hiểu với nghĩa giáo dục STEM [4] Giáo dục STEM có số cách hiểu khác - Theo Bộ Giáo dục. .. sinh tiểu học theo định hướng phát triển lực học sinh dụng giáo dục STEM giáo dục phổ thông cụ thể sau: 1/ Dạy học môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM: Hình thức tổ chức giáo dục STEM. .. điểm giáo dục STEM Nội dung giáo dục STEM tích hợp lĩnh vực khoa học xem tảng sống đại Mục tiêu giáo dục STEM hình thành cho người học tư tích hợp lực giải vấn đề sống đại Phương pháp giáo dục STEM