TẬP HUẤN GIÁO DỤC STEM TRONG GIÁO DỤC TRUNG HỌC

MỤC TIÊU- Trình bày được quy trình xây dựng Bài học STEM - Phân biệt được 3 hình thức tổ chức giáo dục STEM: + Dạy các môn khoa học theo Bài học STEM.. “Giáo dục STEM là mô hình giáo dụ

TRƯỜNG THPT TIÊN LỮ

GIÁO DỤC STEM TRONG GIÁO DỤC TRUNG HỌC

Tiên Lữ, 25 tháng 8 năm 2020

TẬP HUẤN

MỤC TIÊU

- Trình bày được quy trình xây dựng Bài học STEM

- Phân biệt được 3 hình thức tổ chức giáo dục STEM:

+ Dạy các môn khoa học theo Bài học STEM.

+ Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM.

+ Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.

- Trình bày được quy trình tổ chức một Bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật.

- Giải thích được STEM là gì? Giáo dục STEM là gì?

1 STEM LÀ GÌ?

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển

về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia.

Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001.

I KHÁI QUÁT VỀ STEM

Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM:

Trong đó: Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học

Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới.Toán là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả

2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM LIÊN QUAN

+ STEM đóng: Bao gồm 4 lĩnh vực (Toán, Công nghệ, Kĩ thuật và Khoa học).

+ STEM mở: Bao gồm nhiều hơn 4 lĩnh vực (Toán, Công nghệ, Kĩ thuật và Khoa học) như

Nghệ thuật, Nhân văn, Robot,…

+ STEM khuyết: Bao gồm ít hơn 4 lĩnh vực (Toán, Công nghệ, Kĩ thuật và Khoa học).

+ STEAM: là hướng tiếp cận giáo dục sử dụng mô hình STEM kết hợp với nghệ thuật,

nhân văn (Art)

+ STEM và sáng tạo KHKT: STEM là cơ sở giúp học sinh phát triển thành các dự án sáng

tạo KHKT

“Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh

áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một

số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể”.

(Thông tư 32/TT-BGDĐT)

3 GIÁO DỤC STEM LÀ GÌ?

Môn học STEM là bao gồm các môn học: Toán, Lý, Hóa, Sinh, Công nghệ, Tin học.

II CÁC HÌNH THỨC GIÁO DỤC STEM

II.1 Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM.

- Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường trung học.

- Trong môn học, GV có thể xây dựng chủ đề STEM/tiết học STEM (gọi chung là Bài học STEM):

+ Tiếp cận tích hợp liên môn.

+ Theo quy trình dạy học STEM đảm bảo phát triển năng lực và bồi dưỡng

phẩm chất cũng như hứng thú cho HS: ĐỔI MỚI PPDH/KTDH

+ Bám sát nội dung chương trình của môn học nhằm thực hiện chương trình

GDPT theo thời lượng quy định của các môn học trong chương trình.

+ Gắn kết với các vấn đề của thực tiễn, xã hội.

II CÁC HÌNH THỨC GIÁO DỤC STEM

II.2 Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM.

- Được tổ chức thông qua hình thức câu lạc bộ STEM hoặc các hoạt động trải nghiệm thực tế, được tổ chức theo sở thích, năng khiếu (HS tham gia một cách tự nguyện).

+ Có tiếp cận liên môn.

+ Theo quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM.

+ Nội dung có thể có những kiến thức mở rộng hơn so với trong chương trình.

+ Có thể hợp tác với các trường đại học, viện nghiên cứu, hộ kinh doanh, doanh nghiệp,

- Hình thức tổ chức khác: Thư viện học liệu số, thí nghiệm ảo, mô phỏng, phần mềm học tập,

+ Gắn kết với các vấn đề của thực tiễn, xã hội.

II CÁC HÌNH THỨC GIÁO DỤC STEM

II.3 Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.

- Được thực hiện dưới dạng một đề tài/dự án nghiên cứu khoa học, kĩ thuật bởi từ 1 đến 2 học sinh, dưới sự hướng dẫn của GV hoặc nhà khoa học có chuyên môn phù hợp.

+ Có tiếp cận liên môn.

+ Theo quy trình hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.

+ Thường tìm tòi, mở rộng, khám phá khoa học, kỹ thuật để giải quyết vấn đề

thực tiễn.

+ Có thể hợp tác với các trường đại học, viện nghiên cứu.

=> Thường dành cho những HS có năng lực, sở thích, hứng thú, đam mê với nghiên cứu khoa học, kỹ thuật.

+ Gắn kết với các vấn đề của thực tiễn, xã hội.

03 HÌNH THỨC GIÁO DỤC STEM TRONG GD TRUNG HỌC

Dạy các môn khoa học theo

Bài học STEM Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật

+ Gắn kết với các vấn đề của thực tiễn, xã hội.

+ Có tiếp cận liên môn.

+ Theo quy trình giáo dục STEM

- Bám sát nội dung chương

trình của môn học.

+ Nội dung có thể có những kiến thức mở rộng hơn so với trong chương trình.

+ Cần tìm tòi, mở rộng, khám phá khoa học, kỹ thuật (chuyên sâu)

- Tổ chức trên lớp đại trà

(mọi học sinh).

- HS có sở thích, năng khiếu, tham gia tự nguyện

- HS có năng lực, tố chất, đam mê với KH - KT

III QUY TRÌNH XÂY DỰNG BÀI HỌC STEM

Bước 1: Lựa chọn nội dung dạy học.

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết.

Căn cứ vào nội dung kiến thức có trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn kết với các kiến thức đó trong tự nhiên, xã hội; quy trình hoặc thiết bị công

nghệ ứng dụng kiến thức đó trong thực tiễn

- Xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho HS thực hiện, sao cho khi giải quyết vấn đề

đó, HS phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình (đối với

STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã biết (đối với STEM vận

dụng)

- Thử nghiệm chế tạo trước nguyên mẫu có thể hỗ trợ rất tốt quá trình xây dựng chủ đề

Bước 3 Xây dựng tiêu chí của sản phẩm/giải pháp cần giải quyết.

Bước 4 Thiết kế tiến trình tổ chức Bài học STEM.

- Xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm => Làm căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp/thiết kế

III QUY TRÌNH XÂY DỰNG BÀI HỌC STEM

- Chú ý: Các tiêu chí cần hướng tới việc định hướng học tập và vận dụng kiến thức nền của học sinh, chứ không nên chỉ tập trung đánh giá sản phẩm

- Được thiết kế với các hoạt động bao hàm các bước của quy trình tổ chức Bài học STEM

- Mỗi hoạt động được thiết kế rõ ràng về:

IV QUY TRÌNH TỔ CHỨC BÀI HỌC STEM

(dựa theo quy trình thiết kế kỹ thuật)

Bước 1: Xác định vấn đề hoặc yêu cầu chế tạo một sản phẩm ứng dụng gắn với nội

dung bài học (có các tiêu chí cụ thể)

Bước 2: Nghiên cứu kiến thức nền (tổ chức dạy học các kiến thức có liên quan theo

chương trình giáo dục phổ thông).

Bước 3: Đề xuất các giải pháp/thiết kế đáp ứng các tiêu chí đã nêu (Giải quyết vấn đề).

Bước 5: Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế đã được lựa chọn.

Bước 4: Trình bày, thảo luận phương án thiết kế, sử dụng kiến thức nền để giải thích, chứng minh và lựa chọn phương án tối ưu, hoàn thiện phương án tối ưu.

Bước 6: Thử nghiệm và đánh giá quá trình chế tạo sản phẩm

Bước 7: Chia sẻ và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo.

Bước 8: Điều chỉnh, hoàn thiện thiết kế ban đầu.

IV QUY TRÌNH TỔ CHỨC BÀI HỌC STEM

(dựa theo quy trình thiết kế kỹ thuật)

Hoạt động 1: Xác định vấn đề.

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp.

Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá.

Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh.

V CÁC TIÊU CHÍ XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ/BÀI HỌC STEM

Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn.

Cấu trúc bài học STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết

kế kĩ thuật.

Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm.

Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo.

Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà học sinh đã và đang học.

Trong tiến trình bài học STEM một nhiệm vụ có thể có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập.

BẢNG KIỂM TỰ RÀ SOÁT KẾ HOẠCH DẠY HỌC BÀI HỌC STEM

STT Các tiêu chí Có Không Những tiêu chí chung

2 Có mục tiêu rõ ràng, phù hợp, có thể quan sát, đánh giá được và thống nhất với công cụ đánh

giá

3 Phương tiện đầy đủ và tường minh Sử dụng phương tiện phù hợp lứa tuổi    

4 Mô tả sự huy động kiến thức liên môn trong chủ đề phù hợp    

6 Các yêu cầu phù hợp nhận thức của học sinh Bài học hướng tới mọi đối tượng học sinh    

Hoạt động 1: Xác định vấn đề

8 Tình huống mô tả hợp lí, gắn với thực tiễn, tạo cơ sở định hướng việc học tập chiếm lĩnh kiến

thức nền, tạo ra sự quan tâm hay tạo hứng thú đối với học sinh

9 Tạo cơ hội cho học sinh được thảo luận/ đặt câu hỏi    

10 Vấn đề từ hoạt động 1 gắn kết với việc nghiên cứu kiến thức nền trong hoạt động 2    

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

11 Có đưa ra các hướng dẫn/ định hướng học tập rõ ràng    

12 Có yêu cầu học sinh tiến hành hoạt động tìm tòi khám phá    

13 Có chuẩn bị các phiếu học tập, phiếu đáp án đầy đủ giúp học sin chiếm lĩnh các khái niệm hoặc kĩ năng mới     Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp

14 Có ít nhất một giải pháp (thiết kế) mẫu được giáo viên chuẩn bị sẵn    

15 Có đánh giá hiểu biết của học sinh về kiến thức, kĩ năng cũng như năng lực hợp tác và giao tiếp    

16 Giáo viên và học sinh thống nhất tiêu chí và mô tả rõ ràng    

17 Việc bảo vệ các giải pháp phải dựa trên các kiến thức nền đã được học     Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá

18 Có hoạt động tổ chức cách chia nhóm, cách phân công nhiệm vụ trong từng nhóm    

19 Có hướng dẫn một cách tường minh vận dụng quá trình thiết kế kĩ thuật trong xây dựng sản phẩm    

20 Có hướng dẫn cách học sinh ghi chép hồ sơ học tập, vlog, chụp ảnh các minh chứng để thể hiện

tiến trình thiết kế kĩ thuật cũng như các biểu hiện năng lực của học sinh

Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh

21 Có tiêu chí đánh giá thuyết trình sản phẩm bám sát vào mục tiêu dạy học chủ đề    

22 Cách tổ chức linh hoạt, phù hợp với sản phẩm của học sinh trong chủ đề    

23 Có hoạt động để giúp học sinh phát triển sản phẩm    

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HIỆU QUẢ TRONG GIÁO DỤC STEM

Phương pháp 1 Dạy học dựa trên vấn đề.

Phương pháp 2 Dạy học theo mô 5E/6E/7E/8E

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HIỆU QUẢ TRONG GIÁO DỤC STEM

Phương pháp 1 Dạy học dựa trên vấn đề.

Phương pháp 2 Dạy học theo mô 5E/6E/7E/8E.

Phương pháp 3 Dạy học dựa trên thiết kế.

Phương pháp 4 Dạy học dựa trên thách thức.

Phương pháp 5 Dạy học dự án.

NHỮNG NGỘ NHẬN VỀ GIÁO DỤC STEM

- Ngộ nhận 1: Giáo dục STEM là học lập trình và lắp ráp robot

- Ngộ nhận 2: Giáo dục STEM làm mất đi nền tảng giáo dục xã hội và nhân văn

- Ngộ nhận 3: Giáo dục STEM đòi hỏi đầu tư nhiều vào cơ sở vật chất.

- Ngộ nhận 4: Giáo dục STEM chỉ phù hợp với học sinh nam, không phù hợp với học sinh nữ

- Ngộ nhận 5: Các chương trình giáo dục hiện nay sẽ bị xóa sổ vì STEM

Thí nghiệm Giáo dục STEM

NHỮNG CHÚ Ý KHI XÂY DỰNG KẾ HOẠCH BÀI HỌC STEM

1 Nên xác định mục tiêu theo nguyên tắc SMART

2 Quan tâm, tìm hiểu về đối tượng học sinh mình sẽ dạy

3 Thiết kế kế hoạch Bài học STEM phù hợp với nhiều phong cách học tập khác nhau

4 Áp dụng mô hình tương tác đa dạng.

5 Thực hành và tạo sản phẩm.

6 Chú trọng đánh giá quá trình.

7 Cần có kế hoạch dự phòng.

CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE!