1.5.5 .Kết quả khảo sát
2.1. Cơ sở để xây dựng các biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề
vấn đề toán học dựa trên định hƣớng giáo dục STEM trong dạy học môn Toán
Trong nhà trƣờng phổ thông, môn Toán không chỉ cung cấp kiến thức mà còn giúp ngƣời học rèn luyện kĩ năng qua đó xây dựng các cơ hội cho học sinh thực hành, trải nghiệm, đƣợc trực tiếp vận dụng toán học vào thực tiễn; phát triển khả năng kết nối giữa các ý tƣởng của toán học, kết nối toán học với thực tiễn, tạo lập liên hệ giữa toán học với các môn học khác, đặc biệt với các môn học thuộc lĩnh vực “Giáo dục STEM” . Với đặc điểm môn Toán gồm : tính logic, tính trừu tƣợng, tính khái quát thì khi giảng dạy, mỗi giáo viên cần sử dụng phƣơng pháp dạy học đảm bảo cân đối giữa “học kiến thức” và “ vận dụng kiến thức” hƣớng đến phát triển NL GQVĐ cho học sinh.
Theo chu trình mỗi bài học STEM, việc tổ chức bài học đặt HS trƣớc các vấn đề thực tiễn cần giải quyết đòi hỏi học sinh phải tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học và vận dụng kiến thức để thiết kế thực hiện giải pháp GQVĐ. Nhƣ vậy,mỗi bài học STEM sẽ đề cập và giao cho HS GQVĐ và đòi hỏi HS phải huy động các kiến thức đã có, tìm tòi và chiếm lĩnh kiến thức mới để sử dụng nhằm đƣa ra giải pháp GQVĐ đó.
“Giải quyết vấn đề” vốn là kĩ năng cơ bản nhƣng vô cùng cần thiết của con ngƣời. Năng lực GQVĐ ở mỗi cá nhân đƣợc thể hiện qua các quá trình :tiếp nhận thông tin, xử lí thông tin, trong đó nhấn mạnh đến “ hệ thống xử lí thông tin”. Trong CT GDPT- CT môn Toán 2018 Việt Nam, yêu cầu về năng lực GQVĐ đƣợc chia rõ đối với từng cấp hoc, mô tả cụ thể qua các thành tố: “Nhận biết,phát hiện được vấn đề cần giải quyết bằng toán học; Lựa chọn,đề xuất được cách thức, giải pháp GQVĐ; Đánh giá được giải pháp đề ra và
khái quát hóa cho vấn đề tương tự; Sử dụng được các kiến thức,kĩ năng toán học tương thích để GQVĐ đặt ra”. Có thể thấy, dạy học hƣớng đến phát triển năng lực GQVĐ có nhiều cơ hội để phát triển trong các môn học, đặc biệt là môn Toán. Bởi vì, đây là môn học có tính ứng dụng “thực tiễn” và “ tăng cƣờng khả năng gắn kết” kiến thức vào các bối cảnh thực liên quan đến đời sống hàng ngày, hay nảy sinh các tình huống có vấn đề.
Hoàn toàn không giống với mô hình giáo dục truyển thống, hình thức tổ chức học không chia thành từng môn, trong “ Giáo dục STEM” mỗi nội dung học tập đƣợc tổ chức dƣới hình thức các chủ đề. Ở mỗi chủ đề đó đều có yếu tố tích hợp của 4 lĩnh vực khoa học và đặc biệt có gắn liền với đời sống. Nhiệm vụ mỗi bài học STEM đòi hỏi ngƣời học phải tìm tòi, thu thập, khám phá, thiết kế kĩ thuật, tính toán, tạo sản phẩm. Để giải quyết đƣợc vấn đề đó, ngƣời học phải tìm hiểu, nghiên cứu các kiến thức, tìm kiếm thông tin từ các môn học có liên quan với chủ đề bài học,trao đổi, thảo luận giúp tìm ra phƣơng án giải quyết vấn đề.
Do vậy,để đồng hành cùng HS trong mỗi bài học STEM, GV cần chuẩn bị hệ thống các giải pháp phù hợp với vấn đề và có đặc tính hỗ trợ các nhóm HS hƣớng đến PTNL trong quá trình tiến hành bài học.
Qua các hoạt động học tập của “Giáo dục STEM” học sinh sẽ dần đƣợc hình thành và phát triển “ năng lực GQVĐ” bên cạnh đó, hình thành tƣ duy sáng tạo giúp tạo ra những sản phẩm hữu ích cho cuộc sống hàng ngày.
2.1.1 Các cấp độ của Giáo dục STEM trong môn Toán
“Tiếp cận Giáo dục STEM”, môn Toán cần giúp cho HS đƣợc hình thành và phát triển “ kĩ năng toán học”[4]. Nhờ Toán học, HS có kĩ năng, có khả năng thể hiện ý tƣởng một cách chính xác, HS đƣợc áp dụng kiến thức kĩ năng đó vào cuộc sống hàng ngày. So với “mục tiêu giáo dục toán học truyền thống” là truyền thụ kiến thức, rèn kĩ năng giải toán thì “ vận dụng toán học vào thực tiễn” chính là điểm khác biệt rõ nhất của Chƣơng trình GDPT mới.
Các cấp độ giáo dục STEM trong môn Toán đƣợc chia ra nhƣ sau: Cấp độ 1: Dạy toán tập trung nhấn mạnh, xây dựng tính liên hệ toán với một, hai,hoặc ba môn học, và với các lĩnh vực còn lại. Có thể gọi hình thức này là “dạy toán tích hợp, lồng ghép toán với khoa học, kĩ thuật, công nghệ.”
Ví dụ: Ở THCS, Lớp 6, Khi dạy về Trồng cây thẳng hàng, có thể lồng
ghép kiến thức Khoa học : Đƣờng truyền của tia sáng; kiến thức Kĩ thuật : Kĩ năng trồng và chăm sóc cây; Vật lí: Cách đo độ dài đoạn thẳng, đo khoảng cách giữa hai điểm…
Cấp độ 2: Thiết kế mỗi chủ đề học tập với nội dung tích hợp các môn
học, có thể gọi là tích hợp liên môn, chẳng hạn tích hợp chủ đề KHTN, chủ đề Toán học liên kết với Khoa học, Kĩ thuật, Công nghệ.
Ví dụ: Ở Lớp 8, Dạy học chủ đề tích hợp “Đối xứng trục –Quang học”
của Vật lí 7, HS có thể thực hiện thành thạo cách xác định ảnh của vật qua gƣơng phẳng, có cách quan sát tƣ duy về hình ảnh đối xứng trục
Cấp độ 3: Ở cấp độ này, ta đặt ra yêu cầu cao hơn cả là tích hợp cả bốn
nội dung của GD STEM vào thực hành và giải quyết vấn đề, từ thực tiễn cuộc sống xây dựng các chủ đề dạy tích hợp. Dạy học STEM trong cấp độ cao nhất không còn ranh giới giữa các môn học, thực tế có thể hiểu rằng, ta xây dựng một môn học mới : môn STEM.
Ví dụ : Chủ đề: Cân chính xác Đối tƣợng: Học sinh lớp 6
Từ khóa: các loại cân phổ biến( cân điện tử, cân đồng hồ,cân lò xo…),
lò xo, vật liệu cứng, cảm biến lực, chất kết dính, dụng cụ cắt.
Kiến thức Toán học: Độ đo-Trung điểm của đoạn thẳng- Tính toán Kĩ năng: Quan sát, tính toán chính xác, phân tích dữ liệu, xử lí thông
Tích hợp: Khoa học, Kĩ thuật, Công nghệ
Nhƣ vậy, để phát triển GD STEM trong nhà trƣờng phổ thông nói chung và làm tốt công tác vận dụng GD STEM vào dạy học môn Toán thì ta cần phải xây dựng môi trƣờng có sự kết nối từ các môn học trong nhà trƣờng phổ thông đến các môn học ở các lĩnh vực khác nhau, đồng thời khuyến khích tổ chức các hoạt động STEM trong cộng đồng xã hội.
Ở Việt Nam, những năm gần đây, nhiều trƣờng phổ thông tổ chức “ Ngày hội STEM ” mở ra các “cơ hội cho học sinh” đƣợc tiếp cận với hình thức giáo dục mới, lan tỏa niềm đam mê khám phá kiến thức không chỉ giới hạn trong môn học mà còn liên kết nhiều môn học.