8. Cấu trúc luận văn
2.2.1. Quy trình thiết kế các chủ đề giáo dục STEAM cho học sinh đầu cấp
2.2.1. Quy trình thiết kế các chủ đề giáo dục STEAM cho học sinh đầu cấp tiểu học tiểu học
Nghiên cứu về quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEAM cho học sinh đã có nhiều tác giả nghiên cứu, tác giả Nguyễn Vinh Hiển đã đƣa ra quy trình bài học STEAM gồm 7 bƣớc, quy trình này có thể đƣợc vận dụng linh hoạt cho các hình thức dạy học STEAM khác: 1) Xác định vấn đề, 2) Nghiên cứu kiến thức nền, 3) Đề xuất nhiều giải pháp cho m i ý tƣởng, 4) Lựa chọn giải pháp tối ƣu, 5) Phát triển và chế tạo một mô hình (nguyên mẫu theo lựa chọn của nhóm), 6) Thử nghiệm và đánh giá; 7) Hoàn thiện thiết kế, đặt tên cho sản phẩm và đề xuất các phƣơng án quảng bá sản phẩm (quảng cáo, thuyết trình, xuất bản, phát hành,…) [8 .
Chúng tôi tham khảo quy trình này và đƣa ra quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEAM cho học sinh đầu cấp tiểu học.
Để thiết kế đƣợc các chủ đề giáo dục STEAM cho HS tiểu học, chúng tôi đề xuất quy trình thiết kế gồm 4 bƣớc:
Bước 1: Lựa chọn nội dung và yêu cầu cần đạt để thiết kế chủ đ giáo dục STEAM
GV căn cứ vào nội dung kiến thức trong chƣơng trình HĐTN và các hiện tƣợng, sự việc, vấn đề trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa chọn chủ đề giáo dục STEAM.
Nghiên cứu mục tiêu và nội dung môn học trong lĩnh vực giáo dục STEAM để tìm ra những điểm tƣơng đồng; xác định mối quan hệ giữa nội dung HĐTN với giáo dục STEAM, đặc biệt là tác động của đối tƣợng học tập tới các kĩ năng STEAM, ở đây thƣờng là các mối quan hệ nhân quả. Thông qua đó, tìm ra vấn đề, thách thức trong thế giới thực có liên quan đến nội dung của HĐTN và nội dung giáo dục STEAM để xây dựng thành các chủ đề học tập.
44
Với nội dung đã lựa chọn, GV nghiên cứu và xem xét những kiến thức từ nội dung đó đã đƣợc ứng dụng trong thực tiễn nhƣ thế nào? Những biểu hiện kiến thức đó trong thực tiễn cuộc sống; Kiến thức đó đã đƣợc ứng dụng vào thiết bị gì? Sản phẩm gì? Hệ thống nào? Quy trình nào? Lĩnh vực nào?... Đây chính là cơ sở hình thành ý tƣởng cho vấn đề giáo dục STEAM. Trên cơ sở đó, GV thực hiện bƣớc phân tích ứng dụng để tìm hiểu các quy trình, giai đoạn và kiến thức đƣợc sử dụng để tạo ra ứng dụng/sản phẩm. Đây là cơ sở để GV xây dựng những hoạt động, nhiệm vụ học tập trong chủ đề sao cho đảm bảo tính vừa sức với HS. Định rõ những thách thức mà HS sẽ phải giải quyết.
Ví dụ: Với yêu cầu cần đạt: Thực hiện đƣợc ý tƣởng về việc trang trí lớp học; Có ý thức giữ an toàn trong khi trang trí lớp học [3], GV có thể xác định nội dung trang trí lớp học cho HS lớp 3 vào đầu năm để tổ chức HĐTN theo cách tiếp cận giáo dục STEAM. Từ đó đƣa ra tên chủ đề “Trang trí lớp học thân thiện”.
Bước 2: Xác định mục tiêu chủ đ và các kiến thức, kĩ năng liên môn STEAM
GV xem xét, kết nối yêu cầu cần đạt với các kiến thức, kĩ năng thuộc lĩnh vực STEAM để xây dựng mục tiêu cụ thể.
Ví dụ: Với chủ đề “Trang trí lớp học thân thiện”, GV có thể xây dựng mục tiêu nhƣ sau:
- Mục tiêu của chủ đề: Sau chủ đề, HS thực hiện đƣợc ý tƣởng về việc trang trí lớp học; Có ý thức giữ an toàn trong khi trang trí lớp học
- Kiến thức, kĩ năng STEAM trong chủ đề: + Khoa học (S): mô tả và sắp xếp sáng tạo các góc trong lớp học; + Công nghệ (T) - Kĩ thuật (E): Sử dụng một số nguyên liệu đơn giản: giấy màu, kéo, băng dính, ống hút… để trang trí lớp học; + Nghệ thuật (A): Sắp xếp, trang trí các góc lớp đảm bảo tính thẩm mĩ, khoa học; + Toán học (M): ƣớc lƣợng, sắp xếp vị trí các đồ dùng, vật dụng gọn gàng.
GV tổ chức cho HS nghiên cứu kiến thức nền bằng cách xác định và dạy học kiến thức mới (đối với STEAM dạy học) hoặc ôn tập các kiến thức cần huy
45
động trong kế hoạch dạy học (đối với STEAM ứng dụng). Đó cũng có thể là kiến thức trong chƣơng trình kết hợp với kiến thức cần bổ sung thêm cho HS (đối với STEAM khám phá).
Trong hoạt động này, GV có thể sử dụng lại các hoạt động trong giáo án truyền thống đã có, đang sử dụng.
GV sẽ xem xét những kiến thức đóng góp cho việc tạo ra các ứng dụng trên thuộc các lĩnh vực nào đặc biệt là với các môn học thuộc lĩnh vực STEAM. Việc chỉ ra các kiến thức liên quan trong ứng dụng nhiều khi cần sự hợp tác với các GV thuộc các lĩnh vực khác để đảm bảo một cái nhìn toàn diện và sâu sắc những kiến thức đã đƣợc sử dụng và là cơ sở để lựa chọn đƣợc những kiến thức phù hợp với chƣơng trình học tập của HS.
GV cung cấp tài liệu khoa học và hƣớng dẫn học sinh thực hiện (hoạt động nghiên cứu, tiếp nhận kiến thức), giúp học sinh tiếp thu đƣợc kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chƣơng trình. Từ vấn đề cần giải quyết kèm theo sản phẩm phải hoàn thành với các tiêu chí cụ thể, học sinh cần phải nghiên cứu về kiến thức có liên quan cần sử dụng trong việc giải quyết vấn đề, thiết kế sản phẩm. Đây là những kiến thức thuộc chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 mà học sinh phải học. Giáo viên (của môn học triển khai dự án STEAM và các môn học có liên quan) có nhiệm vụ tổ chức, hƣớng dẫn để học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu bổ trợ để tiếp nhận kiến thức. Hoạt động này đƣợc thực hiện trên lớp theo thời lƣợng đƣợc phân phối của các môn học nhƣng cần lƣu ý là phải tăng cƣờng hƣớng dẫn để học sinh tự lực nghiên cứu sách giáo khoa (trên lớp và ở nhà) để tiếp nhận kiến thức, dành nhiều thời gian trên lớp để tổ chức cho học sinh trình bày, thảo luận, thí nghiệm, thực hành để nắm vững kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chƣơng trình giáo dục phổ thông.
Bước 3: Dự kiến các hoạt động và phương tiện dạy học tương ứng
Dựa trên mục tiêu đã xác định, GV dự kiến các hoạt động giáo dục và lựa chọn phƣơng tiện dạy học cần thiết để thực hiện, triển khai hoạt động tốt nhất.
46
Hoạt động 1: Lựa chọn nội dung dạy học: Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chƣơng trình môn học và các hiện tƣợng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên, xã hội; quy trình hoặc thiết bị công nghệ ứng dụng kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn nội dung của bài học.
Hoạt động 2: Xác định vấn đề cần giải quyết. Xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học đƣợc những kiến thức, kỹ năng cần dạy trong chƣơng trình môn học đã đƣợc lựa chọn hoặc vận dụng những kiên thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học.
Hoạt động 3: Xây dựng tiêu chí của sản phẩm/giảỉ pháp giải quyết vấn đề. Xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm làm căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm.
Hoạt động 4: Dự kiến phƣơng tiện dạy học tƣơng ứng, đó là các hoạt động chuẩn bị của GV trƣớc khi tiến hành các chủ đề, các hoạt động thí nghiệm khám phá do GV tổ chức để hƣớng dẫn HS thực hiện chủ đề. Các phƣơng tiện dạy học tƣơng ứng gồm đồ dùng trực quan, các phƣơng tiện liên quan trực tiếp đến chủ đề STEAM nhƣ nguyên liệu, vật liệu…
Ví dụ: Với chủ đề “Trang trí lớp học thân thiện”, các hoạt động đƣợc tổ chức có thể bao gồm:
Hoạt động 1: Khám phá không gian của lớp học để tìm hiểu về cách sắp xếp, trang trí của nhiều lớp học khác nhau giúp hình thành ý tƣởng ban đầu về trang trí lớp học của mình.
Hoạt động 2: Đề xuất ý tƣởng trang trí lớp học theo các nhóm, gợi ý: Sẽ tạo ra nh ng góc nào trong lớp học? Vị trí các góc ở đâu? Cần dùng vật liệu gì để trang trí? Có thể làm gì để lớp học của mình có nét đặc trưng riêng, khác với các lớp học khác?... Các ý tƣởng này có thể đƣợc phác thảo lên giấy, sau đó trình bày, thống nhất ý tƣởng và phân công nhau chuẩn bị.
47
Hoạt động 4: Đánh giá quá trình thực hiện ý tƣởng và sản phẩm lớp học sau khi trang trí.
Để thực hiện hoạt động trên, GV dự kiến phƣơng tiện dạy học mà GV và HS cần chuẩn bị gồm: giấy A0, một số tranh minh họa lớp học, bút sáp màu, giấy màu, băng dính, keo dán, ống hút, bìa cát tông…
Bước 4: Thiết kế chủ đ giáo dục STEAM
GV thiết kế chủ đề giáo dục STEAM theo các bƣớc tổ chức HĐTN. Cấu trúc kế hoạch giáo dục tổ chức chủ để STEAM có thể gồm các phần: 1) Mục tiêu; 2) Chuẩn bị; 3) Tiến trình tổ chức hoạt động; 4) Đánh giá hoạt động giáo dục STEAM.
Xác định tiêu chí và căn cứ xác định chủ đề: Chủ đề phải xuất phát từ quan tâm, hứng thú của HS. Chủ đề phải có mối liên hệ mật thiết hoặc xuất phát từ chính cuộc sống, trải nghiệm của HS. Chủ đề phải phù hợp với trình độ nhận thức, tâm lí lứa tuổi của HS.
Các bƣớc xây dựng chủ đề gồm: (1) Mục tiêu:
- Thiết kế chủ đề giáo dục STEAM theo các bƣớc tổ chức HĐTN giúp “hình thành cho học sinh thói quen tích cực trong cuộc sống hằng ngày, chăm chỉ lao động; thực hiện trách nhiệm của ngƣời học sinh ở nhà, ở trƣờng và địa phƣơng; biết tự đánh giá và tự điều chỉnh bản thân; hình thành những hành vi giao tiếp, ứng xử có văn hoá; có ý thức hợp tác nhóm và hình thành đƣợc năng lực giải quyết vấn đề” [3 .
- Huy động kiến thức đã có, kinh nghiệm sống, vốn sống của HS từ các chủ đề giáo dục STEAM thông qua HĐTN.
- Góp phần dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực, phát triển cho HS các năng lực: Năng lực thích ứng với cuộc sống (Hiểu biết về bản thân và môi trƣờng sống, kĩ năng điều chỉnh bản thân và đáp ứng với sự thay đổi), năng
48
lực thiết kế và tổ chức hoạt động (Kĩ năng lập kế hoạch, kĩ năng thực hiện kế hoạch và điều chỉnh hoạt động, kĩ năng đánh giá hoạt động), năng lực định hƣớng nghề nghiệp (Hiểu biết về nghề nghiệp, hiểu biết và rèn luyện phẩm chất, năng lực liên quan đến nghề nghiệp).
(2) Chuẩn bị
Tìm hiểu, thu thập thông tin liên quan bao gồm cả thông tin thực địa về chủ đề và việc tổ chức chủ đề. Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học đƣợc những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chƣơng trình môn học đã đƣợc lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng chủ đề.
Tham chiếu nguồn lực vật chất, đặc điểm tâm lí HS và điều kiện của nhà trƣờng với thông tin thu thập đƣợc để dự kiến đƣợc nội dung. Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm. Các tiêu chí cũng phải hƣớng tới việc định hƣớng quá trình học tập và vận dụng kiến thức nền của học sinh chứ không nên chỉ tập trung đánh giá sản phẩm vật chất.
(3) Tiến trình tổ chức hoạt động:
- Lựa chọn nội dung và xác định mục tiêu cần đạt
GV cần lựa chọn những nội dung thích hợp để thiết kế chủ đề giáo dục STEAM thông qua hoạt động trải nghiệm, HS huy động các kiến thức sẵn có để giải quyết. Khi lựa chọn nội dung thì cần xác định đƣợc mục tiêu cần đạt đƣợc qua thiết kế chủ đề giáo dục STEAM thông qua hoạt động trải nghiệm về kiến thức, kĩ năng, năng lực cần hình thành, phát triển. GV nên lựa chọn các nội dung, tình huống có vấn đề trong dạy học để thiết kế chủ đề giáo dục STEAM thông qua hoạt động trải nghiệm, giúp HS trải nghiệm để giải quyết vấn đề.
49
- Lựa chọn phương pháp và hình thức tổ chức chủ đ giáo dục STEAM thông qua hoạt động trải nghiệm
GV lựa chọn phƣơng pháp và hình thức tổ chức chủ đề giáo dục STEAM thông qua hoạt động trải nghiệm phù hợp với đối tƣợng HS và đạt đƣợc mục tiêu đặt ra. Phƣơng pháp và hình thức tổ chức phải phong phú, huy động đƣợc tất cả các đối tƣợng HS tham gia.
- Thiết kế chủ đ giáo dục STEAM thông qua hoạt động trải nghiệm
Dựa vào nội dung đã lựa chọn, GV thiết kế chủ đề giáo dục STEAM thông qua hoạt động trải nghiệm để HS nghiên cứu về kiến thức có liên quan cần sử dụng trong việc giải quyết vấn đề, thiết kế sản phẩm. GV cần tạo ra nhiều cơ hội cho HS đƣợc huy động tối đa các kiến thức đã có vào giải quyết vấn đề. Khi thiết kế cần dự kiến đƣợc các tình huống, các giải pháp mà HS thực hiện khi huy động kiến thức vào trải nghiệm giải quyết vấn đề và hình thành kiến thức mới.
- Kiểm tra lại nội dung thiết kế chủ đ giáo dục STEAM thông qua hoạt động trải nghiệm
Rà soát lại các hoạt động học tập, quan tâm đến đến chủ đề giáo dục STEAM thông qua hoạt động trải nghiệm khi thực hiện. Các hoạt động thiết kế đảm bảo tính vừa sức, khả thi trong thực tiễn dạy học.
(4) Đánh giá hoạt động giáo dục STEAM.
GV đƣa ra các nhận xét, mục tiêu kĩ năng của các học sinh phát triển đến đâu, có cần h trợ ở mặt nào không... Dựa trên sự tự đánh giá của học sinh cũng là hết sức quan trọng. Các em biết mình đang ở mức nào, làm sao để hoàn thiện hơn.
50
2.2.2. Nội dung một số chủ đề giáo dục STEAM cho HS đầu cấp tiểu học
STT Tên chủ đề giáo dục
STEAM Mục tiêu của chủ đề Yêu cầu cần đạt của chƣơng trình
1 Thầy cô của em
HS đƣợc trải nghiệm làm quen với thầy cô, giới thiệu về bản thân và năng lực của bản thân thông qua trải nghiệm các chủ đề giáo dục STEAM - Giúp HS khám phá bản thân và rèn luyện bản thân. - HS nhận diện đƣợc hình ảnh thân thiện, luôn vui vẻ của bản thân và thể hiện đƣợc sự khéo léo, cẩn thận của bản thân thông qua sản phẩm tự làm.
2 Khám phá lớp học
HS trải nghiệm việc quan sát lớp học, tái cơ cấu về lớp học của mình và biểu đạt nó dƣới dạng hình ảnh - Giúp HS có những hoạt động xây dựng nhà trƣờng, thực hiện đƣợc ý tƣởng về việc trang trí, lao động vệ sinh lớp học, có ý thức giữ an toàn trong khi trang trí lớp học. - Hình thành kỹ năng làm việc nhóm.
3 Phƣơng tiện giao thông
HS trải nghiệm hiểu đƣợc ý nghĩa của biển báo giao thông, học đƣợc nguyên tắc, kỹ năng an toàn khi tham
HS ý thức đƣợc trách nhiệm của bản thân trong thực hiện an toàn giao thông, HS thực hiện đƣợc một số
51
STT Tên chủ đề giáo dục
STEAM Mục tiêu của chủ đề Yêu cầu cần đạt của chƣơng trình
gia giao thông, sử dụng phƣơng tiện giao thông.
việc làm phù hợp với lứa tuổi thể hiện sự quan tâm đến an toàn giao thông góp phần