CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3. Phát triển năng lực của học sinh theo STEM
Nền tảng của giáo dục STEM chính là giáo dục khoa học (Science education ). Chính giáo dục khoa học là lĩnh vực đề xuất ra các chương trình giáo dục STEM hiện nay. Tại Mỹ, giáo dục khoa học đƣợc xem là ngành khoa học nghiên cứu cơ bản và nền tảng giúp đẩy mạnh nền khoa học từ gốc rễ là con người thông qua đào tạo giáo viên dạy khoa học và xây dựng các chương trình giáo dục từ chính quy (formal) và không chính quy (informal) bắt đầu các chương trình giáo dục mầm non đến bậc đại học, từ gia đình đến các hoạt động giáo dục khoa học ngoài xã hội. Việt Nam chúng ta chƣa có ngành nghiên cứu giáo dục khoa học và cũng chƣa có đơn vị nào tham các diễn đàn giáo dục khoa học quốc tế.
Tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh giáo dục khoa học trên thế giới là Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National Science Teachers Association – NSTA) đƣợc thành lập năm 1944, đã đề xuất ra khái niệm giáo dục STEM (STEM education) với cách định nghĩa ban đầu nhƣ sau:
Cách tiếp cận liên ngành là sự thống nhất giữa các môn học, các ngành với nhau theo một thể thống nhất. Vì thế trong trường học mà các môn học chưa
13
đƣợc lồng ghép với nhau và với thực tế cũng nhƣ giáo viên không thể dạy liên môn thì chƣa thể gọi là giáo dục STEM.
Từ kiến thức áp dụng vào thực tiễn là thể hiện tính ứng dụng cao vào thực tế. Ở đây, phá bỏ khoảng cách giữa lý thuyết và ứng dụng. Do đó chương trình trong giáo dục STEM phải hướng đến hoạt động thực tế cụ thể, tạo ra đƣợc sản phẩm giải quyết đƣợc vấn đề trong cuộc sống.
Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 nơi tự động hóa và điều khiển từ xa qua các thiết bị điện tử đang phát triển. Giúp kết nối từ trường học thành trường học mở liên kết với cộng đồng và toàn xã hội. Chính vì thế, giáo dục STEM hướng đến không chỉ từng địa phương mà còn hướng đến bối cảnh trên cả nước và liên hệ với bối cảnh kinh tế cùng xu thế trên toàn thế giới.
Vậy khi nói đến STEM là nói đến sự tiếp cận liên ngành, liên môn trong chương trình đào tạo cụ thể bốn lĩnh vực; Khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Giáo dục STEM giúp HS thấy đƣợc sự quan trọng trong khoa học của các lĩnh vực liên ngành.
Mục đích trong chương trình giáo dục STEM không phải để tạo ra các kĩ sƣ, các nhà khoa học, nhà toán học mà là để truyền cảm hứng học tập, học đi đôi với hành giúp HS hiểu sâu hơn về kiến thức đã học trong thực tế để giải quyết vấn đề.
1.3.2. Ý nghĩa của việc tổ chức dạy học dự án đối với việc phát triển năng lực của học sinh trung học cơ sở theo STEM
Kiến thức và kỹ năng STEM liên quan 4 lĩnh vực Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật), Mathematics (toán học) đƣợc tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp HS vừa nắm vững kiến thức hơn vừa hiểu rộng kiến thức hơn trong khi áp dụng vào thực tiễn.
Giáo dục STEM rèn luyện cho HS những kỹ năng mềm nhƣ kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng tƣ duy logic, kỹ năng giải quyết vấn đề... Chẳng hạn nhƣ khi học tập dự án HS sẽ đƣợc rèn luyện việc tự đánh giá, kỹ năng hoạt
14
động nhóm, từ kiến thức đã có để tạo ra sản phẩm riêng biệt. Sau đó sẽ trình bày sản phẩm sao cho sản phẩm mang tính chất độc đáo, hấp dẫn và thuyết phục được người nghe. Điều này giúp tăng khả năng thuyết trình, phản biện cũng nhƣ tƣ duy khoa học. STEM là sự kết hợp những cái cũ, ứng dụng thêm thiết bị công nghệ theo cách thông minh và hiệu quả
1.3.3. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM
Dựa vào mục tiêu giáo dục STEM, quy trình thiết kế chủ đề nhƣ sau Hình 1.1. Quy trình thiết kế chủ đề STEM.
1.3.4. Quy trình tổ chức dạy học dự án theo STEM Quy trình tổ chức dạy học dự án gồm các bước sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề dự án
Khi lựa chọn chủ đề GV cần đề ra những câu hỏi GV cần tự trả lới:
- Tại sao phải dạy học dự án chủ đề này?
- Nên dạy nội dung nào? Nội dung này ở đâu trong chương trình?
- Mạch logic và phát triển của nội dung đó thế nào?
- Thời gian dự kiến của dự án là bao nhiêu?
Để xác định chủ đề giáo viên cần
- Đề ra những tình huống có vấn đề: Sử dụng trong khung chương trình HS đƣợc học với mục tiêu chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ mà HS cần đạt. GV đưa ra bộ câu hỏi định hướng giúp HS tìm ra vấn đề
- Đề xuất ý tưởng: Vấn đề xuất phát từ thực tiễn, gắn liền với đời sống hằng ngày, những thực trạng của cuộc sống gắn với kinh nghiệm và trình độ của người học.
Vấn đề thực tiễn
(1)
Ý tưởng chủ đề STEM
(2)
Xác định kiến thức STEM cần giải
quyết (3)
Xác định mục tiêu
chủ đề STEM
(4)
dựng bộ Xây câu hỏi
định hướng
(5)
15
- Nghiên cứu tổng quan: HS có thể nghiên cứu vấn đề tổng quan về các kiến thức liên quan đến chủ đề bằng các nguồn thông tin mở nhƣ sách, báo, trên mạng và các nguồn thông tin này mang tính chất tin cậy và có cơ sở khoa học.
- Phân tích và đánh giá tính khả thi của chủ đề: Tính khả thi dựa trên ba tiêu chí cơ bản là thời gian, nguồn lực và tài chính. Nhằm giảm thiểu tình trạng lãng phí khi thực hiện chủ đề
- Duyệt chủ đề và tiến hành thực hiện bằng phiếu dự án mang tính trách nhiệm cho HS.
Bước 2: Thực hiện dự án - Thiết kế chủ đề
- Hoạch địch chủ đề: HS xác định mục tiêu cụ thể, vạch ra các bước nhằm giải quyết mục tiêu đó. Đảm bảo nhóm hoạt động hiệu quả.
- Lập tiến độ chủ đề: tiến độ thực hiện chủ đề từng bước trong thời gian nhất định. Việc này giúp GV và HS theo sát các bước tiến hành và những khó khăn HS gặp phải trong các bước ra sao.
- Tổ chức thực hiện chủ đề: trên cơ sở thực hiện các bước trên các nhóm tiến hành thực hiện tổ chức chủ đề có ghi chép nội dung vào các biên bản cụ thể, mẫu phiếu thu hoạch, tự đánh giá cá nhân và đánh giá đồng bộ theo mức độ hợp tác nhóm trong toàn bộ tiến trình
Bước 3: Kết thúc chủ đề
- Tổng kết và báo cáo sản phẩm của nhóm - Đánh giá sản phẩm theo mục tiêu ban đầu.
- Kết luận chủ đề
- Đánh giá HS theo các bài báo cáo cá nhân và hoạt động nhóm.