8. Cấu trúc của luận văn
1.2.6. Quy trình giáo dụcSTEM
1.2.6.1. Quy trình 5E
5E là viết tắt của các cụm từ: Enagement (Gắn kết/Đặt vấn đề), Exploration (Khảo sát/khám phá), Explaination (Giải thích), Elaboration (Áp dụng cụ thể), Evaluation (Đánh giá). Năm 1987, Rodger W.Bybee cùng với
các cộng sự của mình làm việc trong tổ chức giáo dục nghiên cứu khung chương trình dạy Sinh học tại Mỹ đã đề xuất mô hình dạy học cải tiến cho chương trình học môn Sinh học ở cấp tiểu học. Mô hình 5E được xây dựng dựa trên thuyết kiến tạo nhận thức của quá trình học. Theo đó người học xây dựng kiến thức mới từ quá trình trải nghiệm. Đây là mô hình giáo dục phổ biến đang được áp dụng tại Mỹ. Quy trình 5E là một chuỗi của quá trình dạy học gồm 5 giai đoạn:
- Enagement (Gắn kết/Đặt vấn đề): Đây là giai đoạn đầu của chu kỳ học
tập. Giáo viên đặt học sinh vào các sự kiện, tình huống hoặc vấn đề nào đó trong thực tiễn có liên quan đến chủ đề học tập. Thông qua các hoạt động giáo
viên định hướng cho học sinh gắn kết, liên hệ giữa kiến thức với sự kiện, tình huống hay vấn đề đã được đặt ra. Từ sự gắn kết đó sẽ nảy sinh vấn đề cần giải quyết hay cần nghiên cứu thêm một vấn đề gì đó.
- Exploration (Khảo sát/khám phá): Học sinh chủ động khám phá kiến thức mới thông qua các hoạt động như quan sát, làm thí nghiệm, thiết kế, thu thập số liệu… để giải quyết một vấn đề. Giáo viên chỉ đóng vai trò là người định hướng hoạt động, cung cấp những kiến thức hoặc trải nghiệm nền tảng.
- Explaination (Giải thích): Học sinh trình bày, miêu tả, giải thích, phân
tích các trải nghiệm hoặc quan sát thu được ở giai đoạn khám phá, đề xuất các giải pháp mang tính khả thi. Giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh tổng hợp kiến thức mới và giải thích nếu cần làm rõ kiến thức nào đó.
- Elaboration (Áp dụng cụ thể): Học sinh vận dụng các kiến thức đã học
vào các tình huống và hoàn cảnh cụ thể giúp cho kiến thức trở nên sâu sắc hơn.
- Evaluation (Đánh giá): Giai đoạn này bao gồm các hoạt động tự đánh
giá, bài tập viết, bài tập trắc nghiệm hoặc các sản phẩm. Học sinh phải trình bày được các giải pháp để GQVĐ đã đặt ra ở giai đoạn 1. Giáo viên sử dụng các kỹ thuật đánh giá khác nhau để đánh giá kiến thức và kỹ năng của từng học sinh, từ đó đề xuất các phương pháp điều chỉnh phù hợp để HS đạt được mục tiêu học tập [22].
Như vậy, mô hình 5E trở thành một bộ công cụ hữu ích trong giáo dục STEM. Khi áp dụng mô hình này trong giáo dục STEM sẽ giúp cho bài giảng sinh động và có tính hệ thống. Học sinh được tham gia vào các hoạt động trải nghiệm để khám phá kiến thức mới và vận dụng kiến thức. Đồng thời tính hệ thống của mô hình này sẽ giúp cho học sinh phát triển đồng thời cả kiến thức và kỹ năng.
1.2.6.2. Quy trình tiếp cận nghiên cứu khoa học
Giáo dục STEM theo cách tiếp cận nghiên cứu khoa học cũng là một mô hình được các quốc gia quan tâm và áp dụng. Theo mô hình này học sinh sẽ
được tiếp cận với các vấn đề khoa học theo cách của các nhà khoa học. Quy trình gồm 6 bước:
- Bước 1: Đặt câu hỏi nghiên cứu. - Bước 2: Đề xuất giải thuyết. - Bước 3: Trải nghiệm.
- Bước 4: Quan sát và ghi chép. - Bước 5: Phân tích.
- Bước 6: Chia sẻ kết quả [16].
Tại Việt Nam cuộc thi “Sáng tạo KHKT dành cho học sinh trung học” đang trở nên phổ biến cũng là một hình thức của giáo dục STEM theo mô hình này.
1.2.6.3. Quy trình tiếp cận theo nguyên lí thiết kế kỹ thuật
Giáo dục STEM sẽ thực sự đạt hiệu quả cao khi bài học được thiết kế theo quy trình kỹ thuật. Theo quy trình này thì học sinh sẽ đưa ra nhiều giải pháp để GQVĐ. Một quy trình kỹ thuật phù hợp sẽ thúc đẩy học sinh suy nghĩ và đưa ra quyết định
Hình 1.1.Vòng lặp thiết kế kỹ thuật trong giáo dục STEM[24].