8. Cấu trúc luận văn
2.2.1 Thiết kế hoạt động giáo dục STEM
Trong việc thiết kế hoạt động giáo dục STEM, giáo viên có thể thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Xác định đối tượng, thời gian, mục tiêu tổ chức hoạt động giáo dục STEM
Đối tượng: Cần xác định đối tượng phù hợp với chủ đề trên cơ sở nội dung bám sát với chương trình phổ thông của Bộ Giáo dục và Đào tạo và thực tế giáo dục của trường, của học sinh thành phố Thái Nguyên.
Thời gian: Cần xác định thời gian phù hợp gồm cả thời gian chuẩn bị, thời gian thực hiện. Nếu tổ chức hoạt động trải nghiệm thường xuyên có thể tổ chức trong quỹ thời gian một tiết học; nếu tổ chức hoạt động trải nghiệm định kì thì tuỳ theo nội dung hoạt động mà thời gian có thể kéo dài từ 70 phút (hai tiết học) đến 140 phút (bốn tiết học).
Mục tiêu: Để xác định được mục tiêu tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM thì trước hết giáo viên cần phải căn cứ vào chương trình hoạt động trải nghiệm của Bộ Giáo dục và Đào tạo; chương trình giáo dục của địa phương; đặc điểm STEM trong việc phát triển định hướng năng lực cần thiết cho học sinh thông qua chủ đề của hoạt động trải nghiệm.
Ví dụ trong chủ đề: “Thiết kế thiết bị lọc nước để bảo vệ môi trưởng” Đối tượng: Học sinh lớp 4, 5
Thời gian: 70 phút Mục tiêu:
- Mục tiêu của chủ đề:
+ Kiến thức: Học sinh trình bày được cơ chế hoạt động của thiết bị lọc nước. Học sinh vận dụng được kiến thức để chế tạo ra máy lọc nước.
+ Kĩ năng: Học sinh sử dụng các nguyên liệu để chế tạo được thiết bị lọc nước. Tính toán được các nguyên liệu sử dụng trong chủ đề. Thu thập, xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để đưa ra kết luận.
+ Thái độ: Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn nước.
- Kiến thức STEM trong chủ đề:
+ Khoa học (S): Kiến thức về một số cách làm sạch nước và bảo vệ môi trường
+ Công nghệ (T): Chế tạo thiết bị lọc nước dựa trên những nguyên vật liệu đã có
+ Kĩ thuật (E): Bản vẽ quy trình tạo ra thiết bị lọc nước.
+ Toán học (M): Tính khối lượng của các vật liệu. Tính diện tích, thể tích của bể lọc và chứa nước.
Trên cơ sở mục tiêu tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM, nghiên cứu các lĩnh vực kiến thức Khoa học, Kĩ Thuật, Công nghệ và Toán học để lựa chọn nội dung phù hợp thiết kế hoạt động trải nghiệm.
Ví dụ trong chủ đề: “Thiết kế thiết bị lọc nước để bảo vệ môi trưởng” Hoạt động 1: Tìm hiểu thực trạng và vai trò của nguồn nước đối với
con người
Hoạt động 2: Xây dựng ý tưởng về thiết bị lọc nước Hoạt động 3: Thực hành chế tạo thiết bị lọc nước Hoạt động 4: Báo cáo, chia sẻ về thiết bị lọc nước
Bước 3: Lựa chọn phương pháp và hình thức tổ chức hoạt động giáo dục STEM
Trên cơ sở xác định nội dung, giáo viên xác định những phương pháp và hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM, từ đó lựa chọn quy mô tổ chức tương ứng với từng tiết học cũng như từng đối tượng học sinh.
Bước 4: Lập kế hoạch chi tiết và thiết kế kế hoạch giáo dục STEM
Trên cơ sở mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức đã xác định, giáo viên lập kế hoạch chi tiết và thiết kế các hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM. Trong kế hoạch có thể xác định rõ ba yếu tố cơ bản: Nội dung hoạt động, hoạt động của giáo viên, hoạt động của học sinh.
Bước 5: Chuẩn bị đồ dùng, phương tiện cần thiết để tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM
Trong giáo dục STEM, việc chuẩn bị đồ dùng phương tiện có vai trò rất quan trọng bởi vì STEM chủ yếu dựa trên việc học sinh tham gia trải nghiệm, tiếp xúc trực tiếp với các đồ vật, dụng cụ. Chính vì thế, tùy vào cơ sở vật chất của mỗi trường cũng như từng hoạt động mà giáo viên cần phải huy động tối đa các đồ dùng sẵn có, cộng thêm việc làm thêm một số đồ dùng, phương tiện cần thiết. Đối với những nguyên liệu dễ tìm như: vỏ chai nhựa, giấy, hồ, keo, kéo,… giáo viên có thể cho học sinh tự chuẩn bị.
Ví dụ trong chủ đề: “Thiết kế thiết bị lọc nước để bảo vệ môi trưởng” - Giáo viên: Kế hoạch giảng dạy, tài liệu tham khảo về thiết bị lọc nước. Các nguyên liệu: bông, giấy lọc, cát, than bột, sỏi,…
- Học sinh: Tài liệu về thực trạng nguồn nước sinh hoạt, nhu cầu sử dụng nước,… Các dụng cụ để thiết kế được thiết bị lọc nước: hai chai nhựa trong, kéo, thước, bút,…