CHUONG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VE DẠY HOC THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM VÀ NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
5.1. Dánh giá được quá °
‘ kế hoạch. dé ra phương án tối ưu
trình thực hiện kê hoạch
hơn đẻ nâng cao hiệu quả.
Š. Đánh giá và „ „ ,..,. Xem Xét kết quả thu được trong boi
_.2. Đỏnh giỏ được tớnh ý - ủ
xác định ý tưởng cảnh mới, phát hiện những van đề F nghĩa xã hội của sản Am : n ˆ.
cải tiên phương hd thành tô mới va diễn đạt van đê mới
+ ... Pp am 2 ess £ án giải quyết cần giải quyết.
x † :
vấn đề ơ Tự vận dụng được kiờn thức và kinh
5.3. Dé xuât được các ý TT
- no anid nghiệm thu được, de xuat các ý tưởng cải tiờn phươngỏn ~ vaca ơơ F
" ee im tưởng cải tiền phương án giải quyết giải quyết vần đề. a ie
thành công các van đề tương tự.
1.2.3. Biện pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trung học phố
thông
- Theo tác giả Nguyễn Thanh Nga (Nga, Hải, Linh, & Muội, 2019), để phát triển NLST của HS theo hình thức dạy học bài học STEM bao gồm 03 biện pháp:
19
+ Biện pháp 1: Tổ chức cho HS vận dụng kiến thức lĩnh vực STEM để giải quyết các van đề thực tiễn;
+ Biện pháp 2: Tô chức cho HS luyện tập phỏng đoản, dự đoán, xây dựng giá thuyết trong quá trình thực hiện chủ dé STEM;
+ Biện pháp 3: Tô chức cho học sinh luyện tập đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán trong quá trình thực hiện chủ dé STEM.
- Trong phạm vi nghiên cứu của khóa luận nảy, chúng tôi chú trọng sử dụng
biện pháp | giúp HS phát trién NLST trong day học bai học STEM. Bên cạnh đó, dé sử dụng biện pháp hiệu qua, GV can thiết kế các hoạt động dạy học phù hợp nhằm tạo điều kiện, tiên dé cho HS phát triển NLST của bản thân.
1.3. Quy trình thiết kế bài học STEM theo định hướng phát triển năng lực sáng
tạo của học sinh
- Có nhiều quy trình được áp dụng thiết kế bai học STEM đưa ra dé GV lựa chọn pha hợp với nội dung chủ đẻ, thời lượng day học, nội dung kiến thức cần truyền tải hay vận dụng, trình độ HS, cơ sở vật chất tại nhà trường vả địa phương. Và trong khóa luận này, chúng tôi sử dụng quy trình thiết kế kĩ thuật thiết kế bài học STEM bởi đây là quy trình tạo nhiều điều kiện cho HS phát trién NL, PC của bản thân qua các hoạt động tìm kiếm các phương án. phân tích va thiết kế bản vẽ, chế tạo sản phẩm.
- Với cách tiếp cận theo quy trình thiết kế kĩ thuật, HS sẽ đóng vai trò như các
kĩ sư với mục đích tim ra các giải pháp cho các van dé. Thông qua quá trình học, HS sẽ: (1) Xác định vấn đề khoa học; (2) Thu thập thông tin để phát triên các giải pháp có thé nhờ vào tri thức khoa học va công cụ công nghệ: (3) Phát triển các giải pháp;
(4) Thiết kế và xây dựng mô hình: (5) Thử nghiệm, xác nhận và đánh giá mô hình;
(6) Chia sẻ kết quả. Cụ thé hơn, quy trình được sơ đồ hóa như hình sau (Bộ GD&ĐT,
2019):
Xác định vắn đè
Tiến hành nghiên cứu bối cảnh
Cụ thế hóa các yêu cầu
Phác họa ý tưởng,
danh gia, lựa chon giải pháp
Xây đựng, lao ra nguyên mẫu giải pháp
Dựa trên kết quả, thay đổi thiết kiết, tạo ra mẫu thử, kiểm nghiệm và đánh giá
Giải pháp đáp ứng yêu cầu Giải pháp đáp ứng một phan’
không đáp ứng yêu cầu
Hình 1.2. Quy trinh thiết ké kĩ thuật (Bộ GD& ĐT, 2019)
- Năm 2020, Vụ Giáo dục trung học đã ban hành công văn 3089 về việc triển
khai GD STEM trong GD trung học. Trong đó, quy trình xây dựng bài học STEM
được dé cập với 04 bước sau:
+ Bước |: Lựa chon nội dung;
+ Bước 2: Xác định vẫn đẻ cần giải quyết;
+ Bước 3: Xây dựng tiêu chí sản phẩm/giải pháp giải quyết van đè;
+ Bước 4: Thiết kế tiền trình tô chức dạy học.
Vụ Giáo dục trung học cũng đã đặt ra các tiêu chí cho việc xây dựng hay thiết kế chủ dé/ bài học STEM (Bộ GD&DT, 2019):
+ Tiêu chi 1: Chủ dé bài học STEM tập trung vào các van dé của thực tiễn;
+ Tiêu chí 2: Cau trúc bài học STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật;
+ Tiêu chí 3; Phương pháp dạy học bài học STEM đưa HS vào hoạt động tim
tòi, khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm;
+ Tiêu chí 4: Hình thức tô chức bài học STEM lôi cuén HS vào hoạt động nhóm
kiến tạo;
+ Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học,
toán mà HS đã và đang học;
+ Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cân thiết trong học tập.
- Bên cạnh đó. việc thiết kế bài học STEM còn được tiếp cận với tiền trình khoa học, trong đó HS đóng vai trò như nhà khoa học trả lời các câu hỏi. Kết hợp với quy trình thiết kế kĩ thuật, bài học STEM sẽ được thiết kế theo chu trình STEM.
Science
E>
đề Ê03 [ẽA Fi 3
fe Technology Math Knowledge š g
£3 ze
Số
Engineering
Hinh 1,3. Chu trinh STEM
- Theo tác gia chú thích rõ hơn về chu trình STEM (Bộ GD&DT, 2019):
+ “Science” (Khoa học) trong chu trình STEM được biểu diễn một mũi tên từ
“Technology” (Công nghệ) sang “Knowledge” (Kiến thức): thể hiện tiến trình
khoa học. Đứng trước thực tiễn với “Technology” (Công nghệ) hiện tại, HS với
vai trò là các nhà khoa học, sử dụng năng lực tư duy phản biện, luôn đặt ra
những câu hỏi/ vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ, đó là các câu hỏi/ vấn dé khoa học. Trả lời các câu hỏi khoa học hoặc giải quyết các vẫn dé khoa học sẽ phát minh ra các “Knowledge” (Kiến thức) khoa học.
tằ tN
+ Ngược lai, “Engineering” (Kĩ thuật) trong chu trình STEM được biểu diễn một mũi tên từ “Knowledge” (Kiến thức) sang “Technology” (Công nghệ): thé hiện quy trình thiết kế kĩ thuật. Các kĩ su sử dụng “Knowledge” (Kiến thức)
khoa học dé thiết kế, sáng tạo ra “Technology” (Công nghệ) mới.
- Như vậy, trong chu trình STEM, "Science" (Khoa học) được hiểu không chỉ là “Knowledge” (Kiến thức) thuộc các môn khoa học (như Vật lí, Hoá học, Sinh học) mà bao hàm "Tiến trình khoa học" dé phát minh ra kiến thức khoa học mới. Tương
tự như vay, “Engineering” (Ki thuật trong chu trình STEM không chi là
“Knowledge” (Kiến thức) thuộc lĩnh vực "Kĩ thuật" mả bao hàm "Quy trình thiết kế
kĩ thuật" dé sáng tạo ra “Technology” (Công nghệ) mới. Hai guy trình nói trên tiếp nổi nhau, khép kin thành chu trình sang tạo khoa học — ki thuật theo mô hình “xoắn ốc" mà cứ sau moi chu trình thì lượng kiến thức khaa học tăng lên và cùng với nó là công nghệ phát triển ở trình độ cao hơn.
1.4. Tiến trình tổ chức day học theo hình thức bài học STEM nhằm phát triển
năng lực sáng tạo của học sinh
- Chỉ tiết và cụ thẻ hoá quy trình đựa trên hoạt động thiết kế kĩ thuật, trong tài liệu Tập huấn của Vụ giáo dục trung học có dé xuất tiến trình day học bai học STEM
theo các bước như sau (Bộ GD&DT, 2019):
(Nội dung day J theo chương trinh được sắp " lại phủ E '
- Trong tiến trình như hình trên, việc chiếm lĩnh nội dung kiến thức trong chương trình GDPT can thiết dé giải quyết van đề tương ứng đặt ra ở bước “Nghiên cứu kiến thức nén”. Chủ thé hoạt động là HS thông qua việc nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, tiễn hành các thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) dưới sự hướng dẫn của GV, Từ đó, HS vận dụng phối hợp kiến thức vừa học dé đề
xuất và lựa chọn giải pháp phủ hợp: thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu (mô
hình); thảo luận đề điều chỉnh thiết kế. Quy trình này được lặp lại đến khi đưa ra giải
pháp phủ hợp hoặc theo thời lượng giảng dạy. Thông qua qua trình học, HS có cơ hội
rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, góp phần phát triên PC, NL của bản thân.
- Tiến trình dạy học chủ đề STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật can đảm bảo các hoạt động của quy trình nhưng không nhất thiết phải thực hiện theo từng bước.
Một số hoạt động có thé thực hiện song hành, tương hỗ và có thé dao thứ tự nhằm
mục đích cuối cùng là tạo điều kiện cho HS có cơ hội thé hiện và rèn luyện, nâng cao mức độ các hành vi của NL. Cụ thé: hoạt động “Nghién cứu kiến thức nên" thực hiện đồng thời với hoạt động “Đề xuất giải pháp/bản thiết kế", hoạt động "Chế tạo mô hình (nguyên mẫu)" cũng có thẻ được thực hiện đồng thời với hoạt động "Thử nghiệm
và đánh giá", trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện đẻ thực hiện bước kia. Vì vậy, mỗi chủ đề hay bài học STEM có thé được tô chức day học theo 05 hoạt động chính như Vụ Giáo dục trung học đã trình bày trong tài liệu tập huấn Xây dựng
và thực hiện các chủ dé giáo dục STEM trong trường trung học (Bộ GD&DT, 2019).
Từ đó, chúng tôi tom tắt nội dung của tiễn trình day học bai học STEM theo các hoạt
động vào bảng sau:
Bang 1.2. Tién trình tổ chức day học bai hoc STEM
Sản phẩm Cách thức Hoạt động | Mục tiêu Nội dung hoạt động tô chức
dự kiến hoạt động
Xác định | Tìm hiểu về Bài ghi chép |GV giao nhiệm vụ tiêu chí sản |hiện tượng, thông tin vẻ |(nội dung, phương
phẩm: phát | sản phâm. hiện tượng, | tiện, cách thực hiện.
hiện van đè/|công nghệ; sản phẩm, | yéu cầu sản phẩm
- nhu cầu đánh giá vẻ công nghệ: | phải hoàn thành); HS
Hoạt động 1: Xác định
& À
van dé
hién yng, | đánh giá, đặt | thực hiện nhiệm vụ
câu hỏi vẻ | (qua thực tế, tài liệu,
công nghệ.... hiện tượng, | video; cá nhân hoặc
sán phẩm, | nhóm); Báo cáo, thảo
công nghệ. |luận (thời gian, địa
điểm, cách thức); Phát
2: Nghiên
cứu kiến thức nền
và đề xuất
giải pháp
Hoạt động 3: Lua chon giải
phap
Hoạt động
4: Chế tạo
kiên thức mới và dé
xuất pháp
giải
Đề xuất, thực
hiện
pháp
giải giải
thanh
pham
hoan san
theo nhiệm vụ đặt ra.
Chế tạo và
thử nghiệm dụng cw/thiét bị/
25
nội dung sách giáo khoa, tài thí
đề tiếp — nhận,
hình — thành
kiến thức mới,
liệu,
nghiệm
đề xuất giải pháp/thiết kế.
Trình bày, giải thích, bảo vệ
giải pháp/thiết kế để lựa chọn
và hoàn thiện.
Lựa
ghi duoc
thong tin, dir liệu,
thích, thức
giải
kiến
mới, giải
pháp/thiết
Giải
bản thiết kế
pháp/
được
chọn/hoàn thiện.
lựa
mồ
(nêu rõ yêu câu /nhin/lam
dé xác định và ghi
doc/nghe
được thông tin, dir
ligu, giai thich, kién
thức mới); HS nghiên cứu sách giáo khoa, làm thí (cá
tài liệu,
nghiệm nhân,
nhóm); Báo cáo, thao
luận; GV điều hành,
“chốt” kiến thức mới
+ hỗ trợ HS dé xuất giải pháp/thiết kế mẫu
thir nghiệm.
GV giao nhiệm vụ
(nêu rõ yêu cau HS
trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải
pháp/thiết kế); HS
báo cáo, thảo luận;
GV điều hành, nhận
xét, đánh giá + hỗ trợ
HS
pháp/thiết kế mẫu thử
lựa chọn giải
nghiệm.
chon Dụng cu/ thiết GV giao nhiệm vu
(lựa chon dụng cụ/
mẫu, thử |mẫu thiết | bị thí nghiệm: =" vật... | thiết bị thí nghiệm dé
đánh giá theo thiết kế; thy nghiệm, | HS thực hành ché tao, thử nghiệm và đánh giá. lắp ráp và thử nghiệm;
điều chỉnh. GV hỗ trợ HS trong
quá trình thực hiện.
Trình bày, | Trình bày và Dụng GV giao nhiệm vụ (mô
chia sẻ, | thảo luận. cụ/thiết tả rõ yêu cầu và sản
đánh giá sản bị/mô phâm trình bày): HS
phẩm hình/đô báo cáo, thảo luận (bài nghiên cứu. vật... đã chế | báo cáo, trình chiếu,
Hoạt động tạo được + | video, dụng cụự/thiết
5: Chia sẻ, Bài trình bày | bj/mô hình/đồ vật đã thảo luận, báo cáo. chế tạo...) theo các điều chỉnh hình thức phù hợp
(trưng bày, triển lãm, sân khấu hóa); GV đánh giá, kết luận, cho điểm, định hướng tiếp
tục hoàn thiện.
- Và dé đánh giá tiền trình dạy học, Bộ GD&ĐT đã nêu rõ trong Công văn số 5555/BGDDT-GDTrH ngày 08/10/2014 với các tiêu chí được thẻ hiện trong bảng
sau (Bộ GD&DT, 2014):
Bảng 1.3. Tiêu chí đánh giá tiến trình day học
Nội dung Tiêu chí