7. Kết cấu đề tài
4.2.1. Các giai đoạn tổ chức thực hiện chủ đề giáo dụcSTEM
Thiết kế một hoạt động giáo dục STEM đòi hỏi phải huy động kiến thức của nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong điều kiện hiện nay, nếu một giáo viên tự soạn một hoạt động theo định hướng STEM thì sẽ mất nhiều thời gian và có thể không đủ kiến thức để đảm bảo sự chính xác khoa học của nội dung các môn khác. Vì thế, thiết kế một hoạt động STEM khó có thể là sản phẩm của một cá nhân mà dựa trên sự hợp tác của nhiều cá thể, nên việc hỗ trợ giữa các giáo viên với nhau thật sự cần thiết. Từ đó, giáo viên (nhóm giáo viên) có thể thiết kế một tình huống có vấn đề thuộc về thực hành và hướng học sinh đến việc tạo ra sản phẩm và giải thích được tính hiệu quả của sản phẩm. Việc thiết kế hoạt động STEM cần đảm bảo những nội dung khoa học trong chương trình giáo dục phổ thông môn học và phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý lứa tuổi học sinh tiểu học, không nên đưa những nội dung thực hành quá sức đối với các em.
Do đó, quá trình tổ chức thực hiện chủ đề giáo dục STEM được chia thành 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Xác định các chủ đề giáo dục STEM phù hợp với chương trình GDPT 2018 của môn học.
+ Giai đoạn 2: Thực hiện thiết kế chủ đề giáo dục STEM cụ thể trong chương trình môn học.
➢ Giai đoạn 1: Xác định các chủ đề giáo dục STEM phù hợp với chương trình GDPT 2018
Sơ đồ 4.1: Quy trình xác định các chủ đề giáo dục STEM phù hợp theo chương trình GDPT 2018
Lựa chọn chủ đề bài học
Xác định vấn đề cần giải quyết
Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
Lựa chọn chủ đề bài học:
Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa chọn chủ đề của bài học.
Xác định vấn đề cần giải quyết:
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 được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học.
Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề:
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 giải pháp giải quyết vấn đề/ thiết kế mẫu sản phẩm.
Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động giáo dục STEM:
Tiến trình tổ chức hoạt động giáo dục STEM được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực tương ứng với các hoạt động học của học sinh. Mỗi hoạt động được thiết kế rõ ràng về mục đích, phương pháp, hình thức và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Các hoạt động học đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng). Cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học của học sinh bên ngoài lớp học.
➢ Giai đoạn 2: Thực hiện thiết kế chủ đề giáo dục STEM cụ thể trong chương trình môn học
Sơ đồ 4.2. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM cụ thể trong chương trình môn học
Xác định vấn đề, nhu cầu thực tiễn
Nghiên cứu lý thuyết nền ( học kiến thức mới)
Toán Khoa học Kỹ thuật Công nghệ
Giải quyết vấn đề
Đề xuất giải pháp
Thử nghiệm
Báo cáo sản phẩm
Xác định vấn đề: Giao nhiệm vụ cho học sinh (hoạt động tìm hiểu thực tiễn, công nghệ), giúp học sinh phát hiện vấn đề, làm rõ tiêu chí của sản phẩm. Để tổ chức hoạt động này, giáo viên cần lựa chọn một tình huống gắn với ứng dụng của kiến thức cần dạy trong thực tiễn để giao cho học sinh tìm hiểu, xác định vấn đề cần giải quyết. Tùy thuộc nội dung cụ thể mà nhiệm vụ này có thể được thực hiện hoàn toàn trên lớp hoặc giao cho học sinh tìm hiểu một phần trước khi tổ chức thảo luận trên lớp để xác định vấn đề/tiêu chí của sản phẩm.
Nghiên cứu kiến thức nền: Cung cấp tài liệu khoa học và hướng dẫn học sinh thực hiện (hoạt động nghiên cứu, tiếp nhận kiến thức), giúp học sinh tiếp thu được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương 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 chương trình giáo dục phổ thông mà học sinh phải học. Giáo viên có nhiệm vụ tổ chức, hướng dẫn để học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu bổ trợ để tiếp nhận kiến thức.
Hoạt động này được thực hiện trên lớp theo thời lượng được phân phối của các môn học nhưng cần lưu ý là phải tăng cường hướng 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 chương trình giáo dục phổ thông. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền cũng bao hàm cả yêu cầu luyện tập vận dụng kiến thức để trả lời các câu hỏi và làm các bài tập để đáp ứng yêu cầu cần đạt về kiến thức, kĩ năng của chương trình giáo dục phổ thông.
Giải quyết vấn đề: Học sinh được hướng dẫn để đề xuất các giải pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn giải pháp khả thi; thiết kế mô hình; tiến hành thí nghiệm kiểm chứng; đánh giá; rút ra kết luận khoa học/hoàn thiện mô hình. Sau khi đã học được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu của chương trình các môn học có liên quan, học sinh cần vận dụng để thiết kế, thử nghiệm và hoàn thành sản phẩm ứng dụng.