Vấn đề thực tiễn: được hiểu là các tình huống xảy ra có vấn đề đối với học sinh, có tính chất kỹ thuật. Nó có thể là các ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày, con người cần giải quyết một công việc nào đó, thơi thúc học sinh tìm hiểu và thực hiện để đáp ứng nhu cầu. Nó cũng có thể là yêu cầu của định hướng nghề nghiệp, đòi hỏi học sinh giải quyết nhằm trải nghiệm một số nhiệm vụ của nghề nghiệp nào đó trong thực tế.
Ý tưởng chủ đề STEM: là bài tốn mở được hình thành có tính chất kỹ thuật nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn mà học sinh gặp phải.
Xác định kiến thức STEM cần giải quyết: là các kiến thức trong chủ đề có liên quan đến Vật lý, Hóa học, Sinh học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tốn học…
Xác định mục tiêu chủ đề STEM: là các kiến thức, kỹ năng, thái độ học sinh sẽ đạt được sau khi thực hiện chủ đề.
22
Xây dựng bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEM: là các câu hỏi được đặt ra cho học sinh nhằm gợi ý để giúp học sinh đề xuất các giải pháp, nhiệm vụ nhằm đạt được mục tiêu của chủ đề. Bộ câu hỏi này rất cần thiết đối với chủ đề STEM phát triển năng lực sáng tạo, trong thời gian ngắn thì giáo viên cần định hướng thường xuyên cho học sinh qua câu hỏi định hướng hoạt động học tập.
1.2.2.2. Dạy học Toán theo định hướng giáo dục STEM
Tính phổ dụng của mơn Tốn thể hiện ở sự ứng dụng rộng rãi các kiến thức Tốn học trong các mơn học khác cũng như trong thực tiễn. Do đó, trong dạy học mơn Tốn, người ta thường gợi động cơ cho học sinh từ những tình huống thực tiễn, tình huống liên mơn và sau khi học sinh đã có kiến thức, kĩ năng thì giáo viên có thể cho học sinh vận dụng, củng cố kiến thức, kĩ năng đó qua việc giải quyết các tình huống thực tiễn, liên mơn đó. Như vậy, thơng qua dạy tri thức tốn học, giáo viên có thể củng cố cho học sinh các kiến thức liên môn, rèn luyện cho học sinh kĩ năng phát hiện và giải quyết vấn đề, rèn luyện tư duy và bồi dưỡng nhân cách.
Với đặc điểm mơn Tốn có mối quan hệ mật thiết với các môn học như Vật lý, Hóa học, Sinh học, Khoa học trái đất, Tin học, giáo viên có thể thiết kế và tổ chức dạy học các bài học, chủ đề Toán học theo định hướng giáo dục STEM. Học sinh có thể học hoặc tham gia các hoạt động trải nghiệm Toán học và biết được vai trị của Tốn học trong thế giới cũng như dựa vào Toán học để đưa ra những suy đốn có nền tảng vững chắc đáp ứng nhu cầu đời sống cá nhân.
Từ khái niệm STEM và cơ sở khoa học của dạy học mơn Tốn theo định hướng giáo dục STEM cho thấy bản chất của dạy học mơn Tốn theo định hướng giáo dục STEM:
23
- Là một phương pháp được sử dụng để tạo mơi trường khuyến khích sự khám phá, tìm tịi sáng tạo vào giải quyết vấn đề thực tiễn nhằm phát triển những kĩ năng về STEM cho tất cả các học sinh.
- Là cách tiếp cận tập trung vào quá trình thiết kế với mục tiêu phát triển các giải pháp giải quyết vấn đề và tư duy.
- Là một cách tiếp cận liên ngành trong dạy học mơn Tốn nhằm giúp học sinh kết nối kiến thức được học trong các môn học thuộc lĩnh vực STEM với các vấn đề trong thực tế đời sống. Học sinh có cơ hội hiểu biết thực tiễn và đưa ra những giải pháp sáng tạo áp dụng được những kiến thức đã học.
Như vậy, Tốn học là cơng cụ quan trọng trong việc thực hiện giáo dục STEM, là điều kiện quan trọng để thực hiện giáo dục STEM thành công. Ngược lại, giáo dục STEM cũng góp phần phát triển năng lực vận dụng Toán học ở người học - năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề.
1.2.2.3. Dạy học Toán theo định hướng giáo dục STEM trong các tình huống điển hình
❖ Dạy học khái niệm toán học
Bước 1: Tiếp cận khái niệm
Học sinh rút ra được dấu hiệu đặc trưng (nội hàm) của định nghĩa khái niệm qua các ví dụ thực tế, qua các hoạt động của học sinh.
Bước 2: Định nghĩa khái niệm: Phát biểu định nghĩa khái niệm một cách trọn vẹn chính xác.
Bước 3: Củng cố khái niệm Nhận dạng và thể hiện khái niệm Hoạt động ngôn ngữ
Vận dụng giải tốn
Đặc biệt hóa, khái quát hóa, hệ thống hóa… Có 3 con đường tiếp cận khái niệm:
24
⚫ Con đường suy diễn: xuất phát từ một định nghĩa khái niệm đã biết ta thêm
vào nội hàm của nó một số dấu hiệu mà ta quan tâm để được một khái niệm mới. Sau khi xây dựng xong định nghĩa khái niệm theo con đường suy diễn nhất thiết phải lấy ví dụ để học sinh thấy rõ sự tồn tại của khái niệm mới trong thực tế.
⚫ Con đường quy nạp: Từ đối tượng riêng lẻ, mơ hình, hình vẽ, … phân tích,
so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa tìm ra dấu hiệu đặc trưng của khái niệm ở các trường hợp cụ thể đó đi đến định nghĩa, từ đó đi đến định nghĩa tường minh hay một sự hiểu biết trực giác khái niệm đó tùy yêu cầu của chương trình.
⚫ Con đường kiến thiết: không gặp ở THCS ❖ Dạy học định lí
Dạy học định lí tốn học có thể thực hiện theo hai con đường: con đường suy diễn và con đường có khâu suy đốn [9].