Nghiên cứu, thiết kế và tổ chức dạy học stem theo quan điểm dạy học phân hóa chủ đề phân bón hóa học trong dạy học hóa học lớp 11

23 1.5.Thực trạng về việc tổ chức dạy học theo định hướng dạy học phân hóa kết hợp giáo dục STEM trong dạy học phần Hoá học vô cơ lớp 11 nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh ..

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA HỌC -

NGUYỄN LÊ BẢO KHUÊ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA HỌC

ĐỀ TÀI:

TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM THEO QUAN ĐIỂM DẠY HỌC PHÂN HÓA CHỦ ĐỀ PHÂN BÓN HÓA HỌC

TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 11

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc về sự hướng dẫn tận tình cùng những lời động viên, khuyến khích của Thạc Sĩ Nguyễn Thị Lan Anh – Khoa Hóa học trường

Đại học Sư phạm Đà Nẵng trong suốt quá trình tôi nghiên cứu và hoàn thành đề tài này

Tôi xin gửi lời cám ơn đến:

− Các thầy cô giáo là giảng viên Khoa Hóa học - Lý luận và phương pháp dạy học Hóa học

− Bạn bè và sinh viên Khoa Hóa học đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu này

Xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan khóa luận này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, các trích dẫn được trình bày trong khóa luận hoàn toàn chính xác và đáng tin cậy

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT i

DANH MỤC BẢNG i

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ ii

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu 3

7 Phương pháp nghiên cứu 4

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận 4

7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 4

7.3 Nhóm phương pháp xử lí thông tin 4

8 Dự kiến đóng góp của đề tài 4

8.1 Về lí luận 4

8.2 Về thực tiễn 4

9 Cấu trúc của khóa luận 5

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC PHÂN HÓA THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM VÀ SỰ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 6

1.1.Lịch sử vấn đề nghiên cứu 6

1.1.1 Trên thế giới 6

1.1.2 Ở Việt Nam 9

1.2.Tổng quan về giáo dục STEM ở trường trung học phổ thông 10

1.2.1.Thế nào là giáo dục STEM? 11

1.2.2 Mục tiêu giáo dục STEM 12

1.2.3 Các hình thức giáo dục STEM 13

1.2.4 Tiêu chí của chủ đề STEM 14

1.2.5 Phương pháp tổ chức chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 14

1.3 Tổng quan về dạy học phân hóa 18

1.3.1.Thế nào là dạy học phân hóa? 18

1.3.2 Mục tiêu dạy học phân hóa 18

1.3.3 Các hình thức dạy học phân hóa 19

1.3.4 Tiêu chí của dạy học phân hóa 20

1.3.5 Phương pháp tổ chức dạy học theo quan điểm dạy học phân hóa 20

1.4.Năng lực và năng lực sáng tạo của học sinh 22

1.4.1 Năng lực của học sinh trong chương trình phổ thông mới 22

1.4.2 Năng lực sáng tạo 23

1.5.Thực trạng về việc tổ chức dạy học theo định hướng dạy học phân hóa kết hợp giáo dục STEM trong dạy học phần Hoá học vô cơ lớp 11 nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh 23

1.5.1 Mục đích điều tra 23

1.5.2 Đối tượng điều tra 23

1.5.3 Phương pháp điều tra 24

1.5.4 Cách tính toán 24

Tiểu kết chương 1 25

Chương 2: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ PHÂN BÓN HÓA HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG NHIỀU LỰA CHỌN PHÙ HỢP PHÂN HÓA VỚI NHIỀU ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH 26

2.1 Dạy học phân hóa 26

2.2 Áp dụng dạy học STEM trong dạy học phân hóa nhằm nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh 26

2.2.1 Các biểu hiện của năng lực sáng tạo 26

2.2.2 Biện pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học phân hóa kết hợp giáo dục STEM 27

2.2.3 Đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh 28

2.3 Nguyên tắc thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 29

2.4 Quy trình thiết kế chủ đề dạy học phân hóa theo định hướng giáo dục STEM

31

2.5.Cấu trúc nội dung chủ đề dạy học phân hóa theo định hướng giáo dục STEM 31 2.6.Đánh giá năng lực học sinh thông qua dạy học phân hóa theo định hướng giáo dục STEM 31

2.6.1 Một số công cụ nhằm đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh 32

2.6.2.Bảng điểm năng lực sáng tạo và cách xếp loại 33

2.7 Chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 34

2.7.1 Mô tả chủ đề 34

2.7.2 Mục tiêu 34

2.7.3 Kiến thức STEM trong chủ đề 36

2.7.4 Thiết bị 38

2.7.5 Tiến trình dạy học 38

Tiểu kết chương 2 69

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 70

3.1.Mục đích của thực nghiệm sư phạm 70

3.2.Phương pháp và tiến hành thực nghiệm sư phạm 70

3.2.1 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 70

3.2.2.Tiến hành thực nghiệm 70

3.3.Tổ chức thực nghiệm và thu thập số liệu thực nghiệm sư phạm 71

3.4.Phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm 71

3.5.Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 76

3.5.1.Đánh giá định tính 76

3.5.2.Đánh giá định lượng 77

Tiểu kết chương 3 82

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 83

1 Kết luận 83

2 Khuyến nghị 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

PHỤ LỤC 87

Bảng 2.3 Một số công cụ nhằm đánh giá năng lực sáng tạo

Bảng 2.4 Bảng điểm năng lực sáng tạo và cách xếp loại Trang 35

DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ Hình 1.1 Tiến trình tổ chức dạy học theo định hướng giáo

Hình 2.1 Các bước thực hiện trong chủ đề STEM Trang 32 Hình 2.2 Đánh giá và phân loại năng lực sáng tạo của HS

Hình 3.3 HS báo cáo nội dung phân kali và cách làm phân

Hình 3.4 HS báo cáo nội dung phân hỗn hợp và phân phức

Hình 3.5 Thực nghiệm trồng cây thủy canh với gốc rau

Hình 3.6 Thực nghiệm trồng cây thủy canh rau xà lách Trang 77 Hình 3.7 Quy trình làm dung dịch phân bón hữu cơ từ rác

Hình 3.8 Thực nghiệm trồng rau cải với dung dịch phân bón

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Theo điều 28 chương II, mục 2, luật giáo dục nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam có quy định rõ về phương pháp giáo dục phổ thông như sau: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động tư duy sáng tạo của HS, phù hợp với đặc điểm từng lớp học, từng môn học, bồi dưỡng năng lực tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm đem lại niềm vui hứng thú học tập cho HS” (Luật giáo dục năm 2005) [2]

Trong công cuộc đổi mới giáo dục Bộ giáo dục và Đào tạo cần tiến hành theo các hướng Đổi mới việc kiểm tra đánh giá HS, đặc biệt đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới sách giáo khoa, đổi mới chương trình dạy học ở tất cả các cấp học phổ thông là rất cần thiết và cấp bách để giúp phương pháp dạy học có hiệu quả hơn, tích cực hơn và khơi dậy được năng lực học tập của tất cả các đối tượng HS Đối tượng HS trong một lớp học

có nhận thức không đồng đều, tuy nhiên HS nào cũng cần được quan tâm và khuyến khích phát triển tối đa Vì vậy câu hỏi đặt ra là cần phải dạy như thế nào để trong một giờ dạy đối với một lớp hay các lớp trong một khối học đảm bảo việc bồi dưỡng nâng cao kiến thức cho đối tượng HS khá giỏi, trang bị kiến thức cơ bản cho HS trung bình và bồi dưỡng phụ đạo lấp chỗ hổng cho HS yếu kém?

Ngoài việc phân hóa trong việc tiếp nhận và xử lí kiến thức của các đối tượng HS, việc tạo hứng thú cho HS, giúp HS có cơ hội ứng dụng các kiến thức đã học vào thực tiễn trong các tiết học cũng là một vấn đề cấp thiết và cần được quan tâm trong quá trình dạy học Qua tìm hiểu chúng tôi nhận thấy mô hình dạy học theo định hướng STEM có thể giải quyết được vấn đề trên

STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) Giáo dục STEM là quan điểm dạy học theo hướng tiếp cận liên ngành nhằm trang bị cho HS những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học Các kiến thức và kĩ năng này phải được giảng dạy tích hợp giúp người học có thể áp dụng những kiến thức đó trong những bối cảnh cụ thể

Ở Việt Nam, định hướng phát triển đất nước trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại, đặc biệt chú trọng tới phát triển kinh tế tri thức Vì vậy, trong quá trình hội nhập quốc tế sâu rộng, cơ hội tiếp cận với các xu thế mới, các mô hình giáo dục mới và học hỏi kinh nghiệm của các nước có nền giáo dục tiên tiến là cần thiết nhằm thay đổi căn bản giáo dục phổ thông tại Việt Nam

Giáo dục STEM đã xuất hiện tại Việt Nam những năm gần đây, đáp ứng nhu cầu chung của thời đại Giáo dục STEM đã được đón nhận rộng rãi, được nghiên cứu và ứng dụng cụ thể vào trường phổ thông, tuy nhiên vẫn cần có những nghiên cứu để việc ứng dụng đem lại hiệu quả cao

Việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM đã và đang phát triển không ngừng đối với nền giáo dục Việt Nam Định hướng dạy học này đã góp phần không nhỏ trong việc phát triển năng lực HS Thông qua dạy học theo định hướng giáo dục STEM, HS có cơ hội phát triển các năng lực cốt lõi và năng lực chuyên môn, trong đó phải kể đến năng lực hợp tác, năng lực tìm tòi khám phá, năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn,… Có thể nhìn thấy một trong những năng lực quan trọng và thể hiện rất rõ trong định hướng giáo dục STEM vẫn chưa được nghiên cứu ở các đề tài, đó chính là năng lực sáng tạo

Bên cạnh đó, Hóa học là môn khoa học có thể ứng dụng các kiến thức nền tảng của các môn khoa học cơ bản khác như Toán học, Vật lí, Công nghệ, Nội dung kiến thức môn Hóa học đã có yếu tố tích hợp, do đó việc nghiên cứu về giáo dục STEM nói chung

và dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM nói riêng là hoàn toàn có cơ sở

và phù hợp với định hướng đổi mới căn bản giáo dục Việt Nam theo định hướng phát triển năng lực người học Đồng thời, nội dung kiến thức môn Hóa học rất thuận lợi để tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM; rất cần thiết cho việc nghiên cứu, dạy học

bộ môn Hóa học nói chung và triển khai dạy học một số kiến thức Hóa học vô cơ Trung học phổ thông (THPT) nói riêng, nhằm đem đến cho HS kiến thức và kĩ năng cần thiết khi nghiên cứu, vận dụng các kiến thức Hóa học vô cơ trong chương trình THPT

Với những lí do trên, chúng tôi lựa chọn và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và

tổ chức dạy học STEM chủ đề Phân bón hóa học theo định hướng nhiều lựa chọn phù hợp phân hóa với nhiều đối tượng HS trong dạy học Hóa học lớp 11”

2 Mục đích nghiên cứu

DHPH ở nội dung Hóa học vô cơ 11 THPT theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học Hóa học ở trường THPT theo định hướng DHPH kết hợp giáo dục STEM

- Đối tượng nghiên cứu: việc phát triển năng lực sáng tạo cho HS thông qua hoạt động dạy học Hóa học phần vô cơ lớp 11 theo định hướng DHPH kết hợp giáo dục STEM

4 Giả thuyết khoa học

Nếu GV tổ chức dạy học hiệu quả các chủ đề hóa học phần hữu cơ lớp 11 theo định hướng DHPH kết hợp giáo dục STEM hợp lí, phù hợp với đối tượng HS thì sẽ góp phần phát triển năng lực sáng tạo cho HS

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Hệ thống cơ sở lí luận về dạy học Hóa học trong trường THPT, dạy học Hóa học theo định hướng giáo dục STEM và năng lực sáng tạo của HS

- Đánh giá thực trạng dạy học một số nội dung Hóa học vô cơ lớp 11 theo định hướng giáo dục STEM tại một số lớp 11 thuộc trường THPT Thanh Khê, thành phố Đà Nẵng

- Phân tích nội dung một số kiến thức Hóa học vô cơ lớp 11 theo định hướng giáo dục STEM

- Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực sáng tạo cho HS

- Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học Hóa học vô cơ lớp 11 nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS

- Thực nghiệm sư phạm bằng cách tổ chức dạy học các chủ đề đã thiết kế nhằm đánh giá giả thuyết khoa học đề ra

6 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

- Giới hạn nội dung: chương trình Hóa học vô cơ lớp 11 – Chương 2 – Phân bón hóa học

- Giới hạn về thời gian: năm học 2020 – 2021

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

Đọc và nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài:

- Lí thuyết về giáo dục STEM

- DHPH

- Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua giáo dục STEM

- Quy trình thiết kế các chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM

Sử dụng phối hợp các phương pháp phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa

7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp điều tra: Tìm hiểu, quan sát quá trình dạy và học môn Hoá học ở trường THPT; Điều tra, phỏng vấn, trao đổi, hỏi ý kiến của các GV về dạy học chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS ở một số trường THPT

- Phương pháp chuyên gia: Tham khảo, tiếp thu ý kiến đóng góp của các chuyên gia giáo dục về nội dung của các chủ đề giáo dục STEM trong môn Hoá học

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất

7.3 Nhóm phương pháp xử lí thông tin

Áp dụng phương pháp thống kê toán học và phần mềm ứng dụng trong nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng để xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm

8 Dự kiến đóng góp của đề tài

9 Cấu trúc của khóa luận

Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục thì nội dung của khóa luận được cấu trúc thành 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn về DHPH theo định hướng giáo dục STEM và sự phát triển năng lực sáng tạo cho HS ở trường phổ thông

Chương 2 Nghiên cứu, thiết kế và tổ chức dạy học STEM chủ đề Phân bón hóa học theo định hướng nhiều lựa chọn phù hợp phân hóa với nhiều đối tượng HS trong dạy học Hóa học lớp 11

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC PHÂN HÓA

THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM VÀ SỰ PHÁT TRIỂN

NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Trên thế giới

Khởi nguồn từ Mỹ, giáo dục STEM – nhận thức với “T” (công nghệ), “E” (kĩ thuật),

“S” (khoa học) và “M” (toán học) đã được quan tâm và nghiên cứu trong nhiều năm qua,

ở khắp các quốc gia trên thế giới (Tytler, 2007) [10] Mục tiêu chung của giáo dục STEM

là tạo ra sự hiểu biết về STEM và năng lực phẩm chất của công dân ở thế kỷ 21, phát triển nguồn nhân lực trong lĩnh vực STEM (khoa học, công nghệ kỹ thuật và toán học), đồng thời tạo ra sự hứng thú và tham gia tích cực của người học vào lĩnh vực này ( Honey, Pearson & Schweingruber, 2014) [12] Bằng việc đặt người học trong những tình huống học tập có ý nghĩa, liên quan mật thiết tới môi trường sống của họ và có tính ứng dụng, giáo dục STEM tạo động lực và hứng thú cho người học (English & King, 2015; Stohlmann, 2012) [11] Trong giai đoạn mới bắt đầu của giáo dục STEM, các chủ đề và hoạt động học tập được tạo ra thuộc từng lĩnh vực, và ít có kết nối liên hệ với nhau; song thời gian gần đây, có sự tích hợp hai hay nhiều lĩnh vực STEM để tạo thành những chủ đề phục vụ cho việc dạy học

Để triển khai giáo dục STEM, có 02 cách tiếp cận phổ biến là dựa vào tìm hiểu, khám phá (inquiry-based) và dựa vào thiết kế kỹ thuật (engineering designbased) (Honey, Pearson & Schweingruber, 2014) [12] Sự khác biệt đầu tiên giữa hai hình thức tiếp cận (khám phá khoa học và thiết kế kỹ thuật) là điểm xuất phát: khám phá khoa học bắt đầu bằng câu hỏi khoa học cần phải trả lời, trong khi thiết kế kỹ thuật bắt đầu bằng vấn đề thực tiễn cần giải quyết; sự khác biệt thứ hai đến từ cách tiếp cận và tổ chức dạy học của

GV Sự khác biệt thứ ba là kết quả: đối với tiếp cận khám phá khoa học, kết quả là câu trả lời cho giả thuyết khoa học; còn kết quả của thiết kế kỹ thuật là: giải pháp thiết kế và thi

công cùng với sản phẩm hay quy trình được hình thành (Dankenbring, Capobianco, & Eichinger, 2014) [12]

Dù tiếp cận ở dạng thức nào, phương pháp dạy học của giáo dục STEM vẫn đặt người học ở vị trí trung tâm của quá trình dạy học (Rogers & Portsmore, 2004) Kể từ năm

2013, xu thế tiếp cận theo dạng thức thiết kế kỹ thuật đang được chú trọng bởi vừa giúp người học tìm hiểu về khoa học thông qua việc tìm 6 hiểu, khám phá kiến thức nền, vừa tạo cơ hội cho họ được giải quyết các vấn đề có tính ứng dụng và thực tiễn, vì thế việc học tập có ý nghĩa và hấp dẫn hơn (English & King, 2015; Rogers & Portsmore, 2004) [10] Theo hướng tiếp cận này, giáo dục STEM có đặc điểm: (1) định hướng hành động; (2) định hướng sản phẩm; (3) định hướng thực tiễn; (4) định hướng tích hợp; (5) định hướng hợp tác

Người học được chú trọng phát triển năng lực và phẩm chất thông qua việc đánh giá thành quả/sản phẩm có đáp ứng được mục tiêu đã được đặt ra đối với mỗi hoạt động/bài học/dự án STEM, vừa được đánh giá quá trình thông qua các hoạt động, kỹ năng làm việc nhóm – một kỹ năng quan trọng của thế kỷ 21; đồng thời phải lý giải được kết quả và sự lựa chọn của họ Bằng cách này, người học hiểu sâu sắc hơn lý thuyết, nền tảng khoa học, toán học và hiểu được tính ứng dụng thông qua việc thực hiện các quy trình kỹ thuật và sử dụng công nghệ Chuẩn khoa học thế hệ mới của Mỹ (NGSS) đặt ra vấn đề và hướng dẫn việc kết nối sâu hơn giữa lĩnh vực khoa học và công nghệ, kỹ thuật (Bybee, 2014; Council, 2012) Tùy theo mức độ tích hợp mà dẫn tới cách tiếp cận, cách khai thác, tiến hành và nguồn học liệu, cũng như yêu cầu về sản phẩm có những mức độ khác nhau (Honey, Pearson & Schweingruber, 2014) Hiệp hội khoa học Mỹ và một số các tổ chức

và cá nhân khác đã phát triển những khung lý thuyết để giúp triển khai tổ chức dạy học STEM phù hợp với từng đối tượng cụ thể (Basham, Israel, & Maynard, 2010; Bybee, 2014; Council, 2009, 2012) Theo đó, mô hình giáo dục STEM được xây dựng và phát triển tương ứng với mức độ phức tạp của tri thức và kỹ năng tăng dần, có liên hệ mật thiết với sự phát triển thế giới quan của HS

Hội đồng nghiên cứu khoa học giáo dục quốc gia của Mỹ đã cụ thể hóa hơn việc tích hợp giữa khoa học và kỹ thuật bằng khung lý thuyết gồm 3 trụ cột mà HS sẽ được trải

nghiệm, là: (1) thực hành khoa học kỹ thuật; (2) những khái niệm liên ngành (khoa

học-kỹ thuật); (3) những kiến thức khoa học cốt lõi Đối với thực hành khoa học học-kỹ thuật, HS được trải nghiệm thông qua các hoạt động thực hành, khám phá như nhà khoa học, đồng thời được trải qua quá trình thiết kế cũng như thực thi kỹ thuật; Những khái niệm liên ngành được xuất hiện và khai thác trong cả khoa học và kỹ thuật; Những kiến thức khoa học cốt lõi là những kiến thức xuyên suốt quá trình học tập của HS từ lớp nhỏ tới lớp lớn, cung cấp nền tảng để hiểu biết và giải quyết các vấn đề phức tạp hơn và vấn đề trong thực tiễn (Council, 2012)

Phát triển giáo dục STEM trong bối cảnh của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 không chỉ là xu thế thời đại mà còn là chiến lược của nhiều quốc gia, bởi lẽ sẽ tạo ra một lợi thế cạnh tranh khi thực hiện chính sách, đào tạo nguồn nhân lực và chuẩn bị sẵn các nguồn tài nguyên cho việc thực hiện chính sách đó (Tytler, 2007, 2013; Timms, 2018; Thomas, 2015; Reeve, 2013) Vì vậy, mặc dù nghiên cứu về giáo dục STEM đã được thực hiện trên nhiều bình diện tại các nước có nền giáo dục tiên tiến trên thế giới như Mỹ và Châu Âu, song việc 7 nghiên cứu để xây dựng một mô hình giáo dục STEM phù hợp với bối cảnh kinh tế xã hội, đặc điểm văn hóa và trình độ phát triển vẫn là cấp thiết, có tính thời sự đối với các quốc gia và vũng lãnh thổ khác như Đông Nam Á và Việt Nam (Thomas, 2015; Reeve, 2013) Nghiên cứu về giáo dục STEM đã, đang được rất nhiều nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu và xu hướng nghiên cứu về lĩnh vực này sẽ còn tiếp tục được phát triển

Theo thống kê của Josh Brown – Trường đại học Illinois giai đoạn 2007 - 2010 tại

Mỹ có 60 bài báo khoa học liên quan trực tiếp đến giáo dục STEM được xuất bản từ 8 tạp chí nổi tiếng trong lĩnh vực giáo dục của Mỹ, điều này cho thấy cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về giáo dục STEM (Brown, 2012) Với mục đích nghiên cứu về xu hướng giáo dục STEM, Yuan-Chung Yu và cộng sự đã tập hợp và phân tích các tài liệu về giáo dục STEM trong cơ sở dữ liệu ISI giai đoạn từ 1992 - 2013 cho thấy: kể từ năm 2008 xu hướng nghiên cứu về giáo dục STEM phát triển rất mạnh, cụ thể năm 2008 có khoảng 15 bài báo thì đến năm 2013 số lượng đã tăng lên gần 100 bài báo/1 năm Cũng trong giai đoạn này Mỹ là quốc gia có nhiều nghiên cứu về giáo dục STEM nhất với 200 công trình

(52%), tiếp theo đó là Anh với 36 công trình (9,35%); Hà Lan, Úc mỗi quốc gia có 16 nghiên cứu (4,16%); các quốc gia Tây Ban Nha, Ixaren, Thổ Nhĩ Kỳ, Canada, Đức, Đài Loan tổng cộng có 67 công trình; các quốc gia còn lại trên thế giới có 50 công trình Nghiên cứu cũng chỉ ra 5 lĩnh vực liên quan đến giáo dục STEM bao gồm: Giáo dục học, Tâm lí học, Kĩ thuật, Dịch vụ khoa học chăm sóc sức khỏe và Khoa học máy tính (Yu, Chang & Yu, 2016) Một số nghiên cứu khác tìm hiểu về bản chất của STEM, vai trò của STEM trong lịch sử phát triển khoa học công nghệ của loài người, những nhận thức về giáo dục STEM, chính sách đối với giáo dục STEM… (Lantz, 2009; Brown et al., 2011; Morrison, 2009; Roberts, 2012; Timms et al., 2018)

1.1.2 Ở Việt Nam

Theo Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013, Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế [3], và Công văn số 4612/BGDĐT-GDTrH ngày 03/10/2017 về việc hướng dẫn thực hiện chương trình giáo dục hiện hành theo định hướng phát triển năng lực và phẩm chất HS từ năm 2017 – 2018 [4], giáo dục phổ thông trong phạm vi cả nước đang thực hiện đổi mới đồng bộ các yếu tố: mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, thiết bị và đánh giá chất lượng giáo dục Trong quá trình đổi mới đó, định hướng giáo dục STEM, đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo triển khai từ năm học 2014 -

2015 thông qua việc chỉ đạo các cơ sở giáo dục xây dựng và thực hiện dạy học theo chủ

đề tích hợp, liên môn và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học Bên cạnh đó, Công văn số 4325/BGDĐT-GDTrH ngày 01/09/2016 về việc hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2016-2017 có nêu: “Tiếp tục quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp STEM trong việc thực hiện chương trình phổ thông

ở những môn có liên quan Triển khai thí điểm giáo dục STEM tại một số trường lựa chọn” [5] Bộ Giáo dục và Đào tạo luôn khuyến khích việc tăng cường hợp tác với các đối tác trong việc đổi mới giáo dục và đào tạo nói chung và triển khai thí điểm định hướng giáo dục STEM nói riêng Đã có nhiều đối tác trong và ngoài nước tham gia đồng hành trong quá trình triển khai Từ những năm qua, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức một số

hội thảo, tập huấn cán bộ quản lí, GV cốt cán về giáo dục STEM như: Hội thảo quốc tế:

“Giáo dục STEM trong Chương trình giáo dục phổ thông của một số nước và vận dụng vào điều kiện Việt Nam”, ngày 22/06/2014; Tập huấn GV cốt cán các trường thí điểm giáo dục STEM năm học 2016-2017, tháng 08/2016 (phối hợp với Hội đồng Anh tại Việt Nam); Tập huấn tại Vương quốc Anh về mô hình giáo dục STEM trong trường phổ thông cho cán bộ quản lí, GV cốt cán tại các trường tham gia thí điểm, tháng 10/2016 (phối hợp với Hội đồng Anh tại Việt Nam); Hội thảo quốc tế: “Kinh nghiệm quốc tế về giáo dục STEM và những vấn đề đặt ra với Việt Nam”, ngày 07/03/2017 (với sự phối hợp của Arizona State University, Hoa Kỳ) Bên cạnh đó, ngày 18 tháng 08 năm 2017, Sở Giáo dục và Đào tạo TPHCM có công văn 2998/GDĐT-GDTrH chỉ đạo về hướng dẫn thực hiện chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong trường trung học năm học 2017-2018 [6]

Từ những năm qua, STEM đã đi vào giáo dục Việt Nam như một sự thay đổi, một bước ngoặt lớn và hội nhập quốc tế Điển hình là sự đóng góp của nhiều công trình nghiên cứu như: Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục “Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM” (Lê Xuân Quang, 2017) [7], luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục “Tổ chức hoạt động dạy học STEM về dòng điện xoay chiều (Vật lí 12) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS” (Đỗ Thị Thanh Hải, 2018) [8], khoá luận tốt nghiệp đại học “Mô hình STEM đơn giản về chủ đề ánh sáng – màu sắc” (Ngô Thị Phượng, 2017) [9],… Việc nghiên cứu các đề tài về giáo dục STEM trên đã góp phần to lớn trong việc cung cấp các khái niệm, cơ sở lí luận và thực tiễn về giáo dục STEM, đồng thời nghiên cứu về tác động của việc dạy học các môn học theo định hướng giáo dục STEM trong việc hình thành và phát triển năng lực HS Nhìn chung, các đề tài nghiên cứu

về định hướng giáo dục STEM đã và đang rất được quan tâm và nghiên cứu, trong đó, có khá nhiều đề tài nghiên cứu trong lĩnh vực Vật lí và Công nghệ,… và sự phát triển các năng lực của HS Tuy nhiên, còn khá ít đề tài nghiên cứu về định hướng giáo dục STEM trong dạy học môn Hoá học và sự phát triển năng lực sáng tạo của HS

1.2 Tổng quan về giáo dục STEM ở trường trung học phổ thông

1.2.1 Thế nào là giáo dục STEM?

Có nhiều định nghĩa khác nhau về giáo dục STEM

- Giáo dục STEM là cách tiếp cận các lĩnh vực khoa học và toán học bằng cách tích hợp công nghệ và kĩ thuật từ mẫu giáo đến lớp 12 (Bybee, 2010)

- STEM là một cách học liên ngành theo phương pháp liên hệ các thực tiễn cuộc sống với các ngành khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (Lantz, 2009)

- STEM được hình thành từ 4 lĩnh vực: Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kĩ thuật), Mathematics (toán học), trong đó kĩ thuật và công nghệ được xem

là yếu tố thứ yếu so với khoa học và toán học Giáo dục STEM là tích hợp việc dạy và học các nội dung lí thuyết và thực hành các kiến thức về toán học và khoa học thông qua việc tích hợp các yếu tố kĩ thuật và công nghệ có liên quan (Carla C Johnson và các cộng

sự, 2016)

Như vậy, tuy có nhiều diễn giải khác nhau nhưng các tác giả đều có điểm chung rằng giáo dục STEM là phương thức dạy học tích hợp, bao gồm các yếu tố khoa học, toán học, công nghệ và kĩ thuật, nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống Theo Carla

C Johnson và các cộng sự (2016) [11], các lĩnh vực STEM có thể được hiểu như sau:

- Khoa học: Đề cập đến các quá trình và thực tiễn tư duy khoa học, dùng để trả lời và kiểm tra các câu hỏi về thế giới tự nhiên Trong đó, các yêu cầu về khoa học được đưa ra dưới nhiều hình thức khác nhau: câu hỏi, thu thập bằng chứng, phát triển, giải thích và truyền đạt kết quả, thực hành và nghiên cứu khoa học Kiến thức khoa học sẽ cung cấp cho quy trình thiết kế kĩ thuật

- Công nghệ: Có thể là các yếu tố con người, cấu trúc, máy móc, quy trình, hệ thống Phần lớn công nghệ hiện đại là sản phẩm của khoa học và kĩ thuật, và công cụ công nghệ

hỗ trợ cho 2 lĩnh vực này

- Kĩ thuật: Tập trung vào thiết kế, sản xuất và vận hành công nghệ một cách hiệu quả Các thiết kế đòi hỏi phải có kế hoạch sáng tạo, cẩn thận những ứng dụng của yếu tố khoa học và toán học Quy trình thiết kế được xem là yếu tố trung tâm của thực hành kĩ thuật Quy trình thiết kế kĩ thuật được lặp đi lặp lại và phản ánh trên từng giai đoạn, như phạm

vi vấn đề, nền tảng, lập kế hoạch cho một giải pháp, thực hiện giải pháp và thử nghiệm

giải pháp Bên cạnh đó, thiết kế kĩ thuật còn là tư duy kĩ thuật, đòi hỏi hệ thống tư duy, sáng tạo, lạc quan, kiên trì, đổi mới, hợp tác, giao tiếp và tư duy đạo đức, quản lí sự rủi ro, học từ những thất bại và xem xét sự an toàn Thiết kế kĩ thuật kết hợp với kĩ thuật tư duy cho phép người học tích hợp nhiều yếu tố với nhau để giải quyết vấn đề Yếu tố kĩ thuật là

sự kết hợp của kiến thức khoa học, toán học và các công cụ công nghệ

- Toán học: Liên quan đến sự phát triển của kiến thức toán học mới Các nhà phát triển toán học xem xét các thành phần của toán học và mở rộng kiến thức thông qua logic phát triển cấu trúc toán học mới Tư duy toán học bao gồm những điều sau:

• Phát hiện và kiên trì giải quyết vấn đề

• Giải thích ý nghĩa vấn đề và tìm giải pháp

• Lí luận và định lượng vấn đề

• Xây dựng lập luận khả thi và phê bình lí luận người khác

• Mô hình hoá vấn đề và giải pháp

• Lựa chọn và sử dụng công cụ phù hợp

• Chú ý độ chính xác

• Tìm kiếm và sử dụng cấu trúc

• Tìm kiếm và thể hiện sự lặp đi lặp lại

Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều môn học tích hợp, không phải là dạy hai môn học và lấy một môn học làm công cụ giảng dạy cho môn học khác (Carla C Johnson và các cộng sự, 2016) [11]

1.2.2 Mục tiêu giáo dục STEM

Các chuyên gia giáo dục Hoa Kỳ cho rằng mục tiêu của giáo dục STEM bao gồm: (1) Tăng cường đào tạo và nâng cao nghề nghiệp: Mục tiêu này tập trung vào các ngành học liên quan đến khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học, điều này có vai trò quan trọng nhằm tạo ra những đột phá trong lĩnh vực nghiên cứu của các chuyên ngành STEM

(2) Mở rộng lực lượng lao động có năng lực STEM: Giáo dục STEM hướng đến năng lực STEM, hướng người lao động thích nghi và làm việc hiệu quả trong môi trường lao động của xã hội hiện nay

(3) Tăng hiểu biết khoa học trong công chúng: Xu hướng phát triển của xã hội trong tương lai buộc con người phải tiếp cận thông tin, hiểu biết về kiến thức liên ngành, nhận thấy tầm quan trọng của khoa học và công nghệ, chuẩn bị cho công dân toàn cầu thế hệ mới

Đây được xem là 3 mục tiêu chính và không thể tách rời của giáo dục STEM, là mục tiêu dài hạn và rộng lớn cho giáo dục STEM ở Hoa Kỳ (Carla C Johnson và các cộng sự, 2016; Nguyễn Thành Hải, 2019) [11]

Bên cạnh đó, chương trình giáo dục phổ thông mới được chia thành 2 giai đoạn: giáo dục cơ bản và định hướng nghề nghiệp Tức là, mục tiêu giáo dục trong chương trình phổ thông mới có chú trọng vào định hướng nghề nghiệp cho HS cấp THPT Như vậy, có thể xem, tăng cường đào tạo và nâng cao nghề nghiệp là mục tiêu rất được chú trọng trong chương trình phổ thông mới Theo đó, với cách tiếp cận mới thì giáo dục STEM có thể xem là lời giải tối ưu cho bài toán đặt ra Thông qua dạy học theo định hướng giáo dục STEM, HS có thể phát triển tư duy sáng tạo và ứng dụng các kiến thức vào đời sống Từ

đó có thể thấy được, giáo dục STEM trang bị cho người hoc những kiến thức và kĩ năng cần thiết, qua đó tạo ra nguồn nhân lực có năng lực, đáp ứng cho nhu cầu lao động trong thời đại phát triển kinh tế, xã hội

1.2.3 Các hình thức giáo dục STEM

Theo Nguyễn Thanh Nga và các cộng sự (2017), dựa vào những đặc điểm của STEM

và mục tiêu, giáo dục STEM có thể chia thành các hình thức sau:

- Dạy học các môn thuộc lĩnh vực STEM: là hình thức tổ chức hoạt động STEM được triển khai ngay trong quá trình học các môn học STEM theo hình thức tiếp cận liên môn Hình thức tổ chức này phải bám sát chương trình của môn học và không phát sinh thêm thời gian học tập

- Hoạt động trải nghiệm STEM: là hoạt động được phối hợp từ trường phổ thông, trường đại học, các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, doanh nghiệp và các ban ngành có liên quan, nhằm giúp HS được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kĩ thuật trong đời sống, từ đó giúp HS thấy được những năng lực, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực STEM

- Hoạt động nghiên cứu khoa học: là hoạt động dành cho những HS có năng lực, hứng thú và sở thích với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kĩ thuật, giải quyết các vấn

đề thực tiễn, là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học

kĩ thuật

1.2.4 Tiêu chí của chủ đề STEM

Theo Tài liệu tập huấn xây dựng các chuyên đề dạy học và kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực HS môn Hoá học (2014), Tài liệu hội thảo định hướng giáo dục STEM trong trường trung học (2018), tôi nhận thấy, để xây dựng một chủ đề STEM bất kì, nhà thiết kế cần phải đảm bảo các tiêu chí sau:

- Chủ đề tập trung các vấn đề thực tiễn

- Nội dung bài học chủ yếu từ nội dung kiến thức HS đã được học

- Cấu trúc bài học theo quy trình thiết kế kĩ thuật

Trong chủ đề STEM, HS được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường và tìm giải pháp Thông qua những ý tưởng, kiến thức khoa học, các công nghệ, công cụ toán học, HS tìm giải pháp giải quyết vấn đề thông qua những kiến thức đã biết, thông qua hoạt động tìm tòi khám phá, HS có cơ hội tìm hiểu thêm một số kiến thức mới

có liên quan Từ các công nghệ và công cụ sẵn có, HS ứng dụng và tìm ra giải pháp giải quyết vấn đề thông qua quy trình: vấn đề – giải pháp – thử nghiệm – kết luận Từ đó có thể sáng chế ra các sản phẩm, công nghệ cho xã hội

Bên cạnh đó, để các chủ đề STEM đạt được hiệu quả tối ưu trong dạy học, nhà thiết kế cần đặt ra thêm một số tiêu chí khác trong chủ đề cần đạt được trong quá trình giảng dạy:

- Hoạt động học tập của HS theo hướng mở có “khuôn khổ” về các điều kiện mà HS

sử dụng Hoạt động của HS là hoạt động chuyển giao, hợp tác, các quyết định là của chính HS

- Giúp HS làm việc cùng nhau để phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác

- Tiến trình bài học STEM tính đến nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại là một phần cần thiết trong học tập (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2014; 2018)

1.2.5 Phương pháp tổ chức chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM

Nhằm đảm bảo tính hiệu quả cao trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM,

người dạy học cần nắm rõ những nét đặc trưng riêng về bài học STEM, để tìm ra những quy trình dạy học phù hợp Có thể kể đến 6 nét đặc trưng riêng của các bài học STEM như:

- Bài học STEM tập trung vào các vấn đề trong thế giới thực, HS tập trung giải quyết các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường và tìm ra giải pháp

- Bài học STEM được hướng dẫn bởi quy trình thiết kế kĩ thuật Trong đó, HS phát hiện vấn đề, tiến hành nghiên cứu, thử nghiệm và khắc phục sai lầm, phát triển ý tưởng

- Trong bài học STEM, con đường học tập là kết thúc mở, trong đó HS được thực hành, hợp tác, chia sẻ ý tưởng và xác định giải pháp

- Bài học STEM nhằm giúp HS có cơ hội làm việc nhóm, nhằm tìm ra những hiệu quả tốt nhất cho ý tưởng đã lựa chọn

- Bài học STEM là tích hợp các nội dung toán học và khoa học, trong đó có sự hỗ trợ của các yếu tố công nghệ và kĩ thuật để mang lại hiệu quả cho sản phẩm cần thực hiện

- Bài học STEM cho phép có nhiều câu trả lời và điều chỉnh thất bại là một phần cần thiết, thất bại được coi là bước tích cực trên con đường khám phá và thiết kế các giải pháp (Anne Jolly, 2014)

Từ những vấn đề trên, có thể nhận thấy, các chủ đề dạy học cần được tổ chức theo một quy trình STEM cụ thể Để xây dựng một quy trình STEM có thể áp dụng cho các chủ đề dạy học, tôi đã nghiên cứu một số quy trình dạy học có liên quan như: quy trình 5E, quy trình tiếp cận nghiên cứu khoa học, quy trình tiếp cận thiết kế kĩ thuật Nhìn chung, các quy trình trên đều có một số đặc điểm tương đồng với nhau

Trên cở sở đó, tôi đề xuất một quy trình STEM như sau:

Bước 1: Xác định vấn đề

Bước 2: Xác định ý tưởng, giải pháp

Bước 3: Thực nghiệm, phân tích

Bước 4: Đánh giá, sửa đổi, chia sẻ

Trong quy trình trên, nhiệm vụ của HS là xác định các vấn đề thực tiễn xã hội cần giải quyết, từ đó hình thành các ý tưởng và đề xuất giải pháp để giải quyết các vấn đề đặt ra Trên cơ sở các ý tưởng và giải pháp ban đầu, HS tiến hành thực nghiệm giải pháp và phân

tích những yếu tố thành phần có liên quan, nhằm xây dựng giải pháp thực nghiệm tối ưu nhất Sau đó, các HS cùng đánh giá tính hiệu quả của giải pháp, cùng chia sẻ, phản biện

để xây dựng một giải pháp hiệu quả hơn, từ đó xây dựng các ý tưởng cải tiến quy trình và sản phẩm đã đề ra Từ các hoạt động trên, nhiệm vụ giải quyết vấn đề của HS xem như hoàn thành, đồng thời xây dựng những vấn đề mới, có tính khái quát, mới mẻ và hiệu quả hơn

* Tiến trình tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông

Từ quy trình STEM đã thiết kế ở mục 1.2.5, nếu hoạt động dạy học được tổ chức theo quy trình trên hoàn toàn có thể phát triển được năng lực sáng tạo cho HS với từng bước và biểu hiện cụ thể Tuy nhiên, những kiến thức và kĩ năng trong môn học hầu hết là mới đối với HS Vì vậy, cần có quá trình để HS có thể chiếm lĩnh được các tri thức trên để đáp ứng các mục tiêu kiến thức và kĩ năng Do đó, cần nhấn mạnh bước nghiên cứu kiến thức nền trước khi HS xác định các ý tưởng, giải pháp để giải quyết vấn đề Để đảm bảo sự chính xác khoa học của kiến thức nền, chủ đề dạy học theo định hướng STEM cần có các hoạt động báo cáo nhằm kiểm tra các kiến thức và kĩ năng mà HS đạt được Do đó, tôi đề nghị một quy trình tổ chức dạy học các chủ đề STEM nhằm phát huy năng lực sáng tạo của HS như sau:

dục STEM là các vấn đề mang tính thực tế xã hội, kinh tế, môi trường,… Thông qua hoạt động, HS phát triển được các năng lực vận dụng kiến thức Hoá học vào thực tiễn, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

Bước 2: Nghiên cứu kiến thức nền: Thông qua vấn đề đặt ra, HS nghiên cứu kiến thức

nền, từ đó lựa chọn những kiến thức có liên quan Hoạt động giúp HS có thể phát triển năng lực tự học và tự chủ, năng lực khoa học và năng lực ngôn ngữ

Bước 3: Xác định ý tưởng, giải pháp và báo cáo: Từ kiến thức nền, HS đề xuất và

phân tích vai trò của kiến thức trong giải quyết vấn đề, đề xuất ý tưởng, giải pháp tối ưu Trong hoạt động này, HS biết phân tích và lựa chọn các kiến thức phù hợp với chủ đề, biết tư duy logic trong việc đề xuất phương án phù hợp và đánh giá được tính khả thi của

phương án đề ra, HS có thể phát triển được các năng lực tự chủ và tự học, năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học và năng lực giải quyết vấn đề Hoạt động giúp GV có thể kiểm tra tính chính xác của kiến thức mà HS đã nghiên cứu, đồng thời trao đổi, phản biện giúp HS lựa chọn các kiến thức, kĩ năng phù hợp và đề xuất phương án tối ưu thực hiện sản phẩm

Bước 4: Thực hiện sản phẩm (thực nghiệm và phân tích): Thông qua giải pháp đã lựa

chọn, HS tiến hành thực hiện sản phẩm dựa theo định hướng ban đầu một cách khoa học, chính xác Trong quá trình thực hiện, HS phát triển được các năng lực giải quyết vấn đề

và sáng tạo, năng lực tính toán và năng lực công nghệ thông qua việc phối hợp nhiều kĩ thuật và vật liệu khác nhau để thực hiện phương án HS tiến hành thực nghiệm và đánh giá, nếu sản phẩm chưa đạt yêu cầu, HS tự điều chỉnh và giải thích sai lầm trong phương

án đã lựa chọn (nếu có), so sánh, đối chiếu các ý tưởng để tìm ra ý tưởng tối ưu nhất, HS

đề xuất ý tưởng khác, có tính khả thi và khoa học hơn, đồng thời đánh giá sản phẩm đã thực hiện, giải thích nguyên nhân làm sản phẩm chưa đạt yêu cầu, nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

Bước 5: Báo cáo sản phẩm, chia sẻ, đánh giá: HS tiến hành báo cáo sản phẩm để

cùng chia sẻ, GV và HS tiến hành phản biện để HS được học hỏi và đề xuất các bước cải tiến cho quy trình và sản phẩm nhằm đạt hiệu quả cao hơn Hoạt động này giúp HS phát triển được năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

Hình 1.1 Tiến trình tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông

Nêu bối cảnh, đặt vấn đề

Tìm hiểu kiến thức nền

01

02

Xác định ý tưởng, giải pháp và báo cáo

Thực hiện sản phẩm: Thực nghiệm và phân tích

Báo cáo sản phẩm, chia sẻ và đánh giá

03

04

05

1.3 Tổng quan về dạy học phân hóa

1.3.1 Thế nào là dạy học phân hóa?

Thuật ngữ “DHPH” do Louis Legrand - một nhà giáo dục người Pháp - đã đưa ra vào đầu những năm 70 của thế kỉ XX, trước khi ông bắt đầu thực hiện các nghiên cứu đổi mới các trường trung học Dựa trên những khía cạnh quan tâm nghiên cứu khác nhau, các nhà nghiên cứu giáo dục đã đưa ra nhiều quan niệm về DHPH (Differentiated instruction) DHPH là cách tiếp cận dạy và học đáp ứng những đối tượng HS khác nhau trong cùng một lớp nhằm mục đích “tối đa hóa” năng lực của mỗi cá nhân bằng cách tạo ra cho người học quá trình dạy học phù hợp nhất với họ (Bravmann, 2004) Nói chung, DHPH được xem như là một cách tiếp cận, nguyên tắc hay là một phương pháp dạy học mà ở đó, quá trình điều chỉnh nội dung dạy học, kế hoạch dạy học và môi trường học nhằm đáp ứng được nhu cầu học tập đa dạng của tất cả HS (Đặng Thành Hưng, 2005; Lê Thị Thu Hương, 2012); và để DHPH, GV chia HS thành các nhóm đối tượng khác nhau theo trình

độ học vấn, năng lực nhận thức, ngôn ngữ, khả năng tư duy, sở thích, nhu cầu…

Dựa trên các quan điểm này, chúng tôi cho rằng: “DHPH là định hướng dạy học đảm bảo sự phù hợp với các đối tượng HS khác nhau (về hoàn cảnh, đặc điểm tâm – sinh lý, khả năng, nhu cầu và hứng thú, sở thích cá nhân), nhằm phát triển tối đa điều kiện và tiềm năng của mỗi HS”

1.3.2 Mục tiêu dạy học phân hóa

Một số mục tiêu của DHPH có thể kể đến như:

- Phát huy tối đa năng lực của từng đối tượng HS

- Tạo hứng thú với bài học và bài tập được giao

- Giúp GV đánh giá đúng năng lực của HS

- GV có cách hỗ trợ hợp lí cho từng đối tượng nhóm

- Giúp tổ chức các hoạt động phù hợp với phong cách học cá nhân

- Tạo cơ hội học tập công bằng cho tất cả các HS

- HS cảm thấy được khuyến khích hoặc được thách thức

- Tất cả HS đều đạt được mục tiêu bài học

- GV có thể bao quát hết cả lớp, cả lớp đều tham gia hoạt động

Nói chung, mục tiêu chính của DHPH là nhằm tạo ra những kết quả học tập tốt nhất

và sự phát triển tốt nhất cho mỗi HS, đảm bảo công bằng trong giáo dục, tức là quyền bình đẳng về cơ hội học tập cho HS, phát huy tối đa sự trưởng thành của HS bằng cách đáp ứng nhu cầu của chúng và giúp chúng tiến bộ, phát hiện và bù đắp lỗ hổng kiến thức, tạo động lực thúc đẩy học tập

1.3.3 Các hình thức dạy học phân hóa

1.3.3.1 Phân hóa theo mức độ nhận thức

Lấy sự phân biệt nhịp độ làm căn cứ phân hóa Nhịp độ được tính bằng lượng thời gian chuyển từ hoạt động này sang hoạt động khác, từ đơn vị kiến thức này sang đơn vị kiến thức khác, từ nhiệm vụ này sang nhiệm vụ khác Mỗi lớp học có nhiều nhịp độ nhận thức khác nhau, GV cần phải linh hoạt trong quá trình dạy học để tất cả HS trong lớp đều nắm được kiến thức cần có

1.3.3.2 Phân hóa theo năng lực người học

Căn cứ vào năng lực thực chất của mỗi HS (có thể thông qua kết quả học tập) để tập hợp các HS có cùng năng lực về một số môn Dựa trên trình độ giỏi, khá, trung bình, yếu, kém mà GV giao cho HS những nhiệm vụ tương ứng

1.3.3.3 Phân hóa giờ học theo động cơ, lợi ích học tập

Đối với những nhóm HS có nhu cầu tìm tòi, nghiên cứu, GV cần xác định nhiệm vụ học tập cao hơn và đưa thêm nhiều nội dung học tập cho HS nhóm này tự học Đối với nhóm HS có nhu cầu học tập không cao thì GV phải chú ý đến nhiệm vụ, nội dung cơ bản

và bổ sung, liên hệ những vấn đề thực tiễn giúp HS tăng sự hứng thú, động cơ học tập

1.3.3.4 Phân hóa theo nghề nghiệp tương lai

Ở bậc THPT các em đã có hứng thú riêng về một môn học hay sở thích về một hoạt động nào đó Phân hoá dạy học trong trường hợp này là tổ chức lớp chuyên (lớp nâng cao), tất cả HS đều phải học một số môn bắt buộc, đó là các môn công cụ cần thiết cho tất

cả mọi người, ở tất cả các lĩnh vực hoạt động, còn lại sẽ được tự chọn các môn học và chuyên đề học tập phù hợp với khả năng, sở trường, đáp ứng nhu cầu và định hướng nghề nghiệp của mỗi HS

1.3.3.5 Phân hóa theo hứng thú

Căn cứ vào đặc điểm hứng thú học tập của từng HS với môn học để GV tổ chức cho

HS tìm hiểu, khám phá nhận thức

1.3.4 Tiêu chí của dạy học phân hóa

Nhằm đảm bảo tính hiệu quả cao trong DHPH trong trường phổ thông, các tiêu chí được đặt ra:

- GV thừa nhận mỗi HS là một cá thể khác nhau

- Chất lượng hơn số lượng GV phải là người đánh giá thực chất năng lực của HS mà không chạy theo thành tích, số lượng

- Thay đổi các cách tiếp cận đa phương diện nhiều mặt đối với nội dung, quá trình và sản phẩm

- Tập trung vào người học Học tập là sự phù hợp và hứng thú

- Hợp nhất dạy học toàn lớp, nhóm và cá nhân, tạo ra mẫu hình nhịp độ giữa kinh nghiệm học tập cả lớp, nhóm và học tập cá nhân

- Lớp học là một chuyến phiêu lưu, HS là người đi tìm những tri thức cơ bản với mục đích đơn giản và GV là một người bạn đồng hành

1.3.5 Phương pháp tổ chức dạy học theo quan điểm dạy học phân hóa

Trên cở sở các tiêu chí được đặt ra ở mục 1.2.4, tôi đề xuất một các bước DHPH như sau: Bước 1: Phân loại đối tượng học sinh theo trình độ nhận thức

Bước 2: Xây dựng kế hoạch DHPH

Bước 3: Thực hiện kế hoạch DHPH

Bước 4: Kiểm tra, đánh giá và tổng kết

* Tiến trình tổ chức dạy học theo quan điểm dạy học phân hóa trong chương trình giáo dục phổ thông

Bước 1: Xác định và phân loại mức độ năng lực Hóa học của HS

Để quá trình DHPH thành công, yếu tố quan trọng đầu tiên là GV phải phân loại đối tượng HS chính xác Muốn làm được điều đó, GV cần thực hiện những đánh giá ban đầu (thông qua các hình thức đánh giá chính thức hoặc không chính thức) ở một thời điểm gần nhất trước khi tiến hành thiết kế và thực hiện kế hoạch dạy học Việc đánh giá này có thể được thực hiện thông qua các hoạt động sau:

+ GV theo dõi, kiểm tra quá trình và kết quả thực hiện nhiệm vụ trong quá trình dạy học

+ GV ghi nhận xét vào phiếu, vở, sản phẩm học tập, … của HS về những kết quả

đã làm được hoặc chưa làm được, mức độ hiểu biết và năng lực vận dụng kiến thức, mức

độ thành thạo các thao tác, kĩ năng cần thiết, …

+ GV tăng cường thiết kế và sử dụng các công cụ đánh giá để tham khảo việc tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng của HS để có thông tin chính xác hơn về mức độ năng lực Hóa học của HS

Từ những đánh giá ban đầu này, GV sẽ “chẩn đoán” được năng lực của HS, phân loại các nhóm HS có cùng mức độ năng lực, thiết kế và thực hiện kế hoạch DHPH nhằm phát triển năng lực cho HS

Bước 2: Xây dựng kế hoạch DHPH

Khi thiết kế kế hoạch DHPH, dựa trên mục tiêu dạy học, GV cần lựa chọn các nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học cho phù hợp với năng lực của các đối tượng HS

Bước 3: Thực hiện kế hoạch DHPH

Khi tổ chức dạy học theo định hướng phân hóa, GV nên phối hợp linh hoạt các hình thức cá nhân, nhóm Với hình thức nhóm GV cũng nên thay đổi cách tổ chức nhóm giữa hai loại nhóm hỗn hợp và nhóm phân hóa Quy mô nhóm cũng nên thay đổi để HS được thực sự làm việc Bên cạnh việc sử dụng hiệu quả hoạt động nhóm, GV cần chú trọng đến hoạt động cá nhân, kiểm soát tốt hơn việc thực hiện nhiệm vụ của cá nhân

Bước 4: Kiểm tra, đánh giá kết quả và điều chỉnh bài học sau khi dạy học

Trong quá trình dạy học, GV tiến hành những đánh giá chính thức và không chính thức để từ đó thu được phản hồi về kết quả học tập của HS Việc đánh giá kết quả học tập của HS trong mỗi bài học có thể do GV thực hiện, cũng có thể do HS tự thực hiện (tự đánh giá) GV dựa trên các tiêu chí đã xác định nhằm: đánh giá thành phần (theo từng công việc, nhiệm vụ,…), đánh giá tổng thể (kết quả cuối cùng, sản phẩm,…), đánh giá quá trình (trong suốt thời gian thực hiện thì HS, hay nhóm HS đã tiến hành ra sao? Chỗ nào làm tốt, chỗ nào làm chưa tốt, …) Các công cụ đánh giá dùng cho GV có thể là: bảng

kiểm, phản hồi của GV (bằng lời nhận xét tích cực), phiếu quan sát sản phẩm của HS, phương án giải quyết vấn đề đặt ra,…; công cụ đánh giá dùng cho HS có thể là: phản hồi của HS (bằng lời nhận xét tích cực), hồ sơ học tập, bảng kiểm,… Khi HS đánh giá, GV cần giúp các HS sử dụng các loại công cụ đó, trên cơ sở đó rút ra những kinh nghiệm cần thiết, có những điều chỉnh về cách học của HS và cách dạy của bản thân nhằm cải thiện và nâng cao hiệu quả của quá trình dạy và học tiếp theo

1.4 Năng lực và năng lực sáng tạo của học sinh

1.4.1 Năng lực của học sinh trong chương trình phổ thông mới

Có thể hiểu, năng lực là khả năng làm một việc nào đó (Ngôn ngữ học Việt Nam, 2010) Năng lực giúp mỗi người hoàn thành công việc của mình một cách linh hoạt, hiệu quả

Ngày 26 tháng 12 năm 2018, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành chương trình giáo dục tổng thể của chương trình giáo dục phổ thông mới Trong đó, nội dung của chương trình mới nhằm kế thừa những ưu điểm, khắc phục những hạn chế và bất cập những nhược điểm của chương trình giáo dục phổ thông hiện hành Một trong những quan điểm xây dựng chương trình giáo dục phổ thông mới là đảm bảo phát triển phẩm chất và năng lực người học thông qua nội dung giáo dục kiến thức, kĩ năng cơ bản, thiết thực, hiện đại; hài hoà đức, trí, thể, mĩ; chú trọng thực hành, vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống; thông qua phương pháp và hình thức tổ chức, phát huy tính chủ động và tiềm năng của mỗi HS, các phương pháp đánh giá phù hợp với mục tiêu giáo dục và phương pháp giáo dục để đạt được mục tiêu đó

Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), chương trình giáo dục phổ thông mới hình thành và phát triển cho HS những năng lực cốt lõi sau:

- Những năng lực chung được hình thành và phát triển thông qua tất cả các môn học

và hoạt động giáo dục:

• Năng lực tự chủ và tự học

• Năng lực giao tiếp và hợp tác

• Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

- Những năng lực đặc thù được hình thành và phát triển chủ yếu thông qua các môn học và hoạt động giáo dục nhất định:

Năng lực sáng tạo có thể xem là năng lực vốn có của mỗi con người, là khả năng tạo

ra những ý tưởng, vật chất mới, có tính độc lập, cải tiến, mới lạ, mang lại giá trị vật chất

và tinh thần (Ngôn ngữ học Việt Nam, 2010) Năng lực sáng tạo của con người nếu được phát huy sẽ góp phần cho sự phát triển không ngừng của con người và xã hội Năng lực sáng tạo của HS được thể hiện ở khả năng giải quyết vấn đề Không những thế, năng lực sáng tạo còn thể hiện cái mới trong tư duy chủ động và tích cực

1.5 Thực trạng về việc tổ chức dạy học theo định hướng dạy học phân hóa kết hợp giáo dục STEM trong dạy học phần Hoá học vô cơ lớp 11 nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

1.5.1 Mục đích điều tra

Khảo sát thực trạng về tổ chức dạy học phần Hóa học vô cơ lớp 11 theo định hướng DHPH kết hợp giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS

1.5.2 Đối tượng điều tra

Để khảo sát về thực trạng tổ chức dạy học phần Hóa học hữu cơ lớp 11 theo định hướng học phân hóa kết hợp giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS, tôi chọn đối tượng điều tra bao gồm HS của 2 lớp 11/9 và 11/5 thuộc trường THPT Thanh Khê, thành phố Đà Nẵng

1.5.3 Phương pháp điều tra

Thực nghiệm sư phạm kết hợp với phỏng vấn và kiểm tra với hình thức trắc nghiệm khách quan

1.5.4 Cách tính toán

- Sử dụng toán thống kê xử lí số liệu

- Sử dụng phần mềm excel để xử lí số liệu thu thập được

- Kết quả và phân tích kết quả

Tiểu kết chương 1

Tổ chức dạy học các chủ đề STEM đã và đang được áp dụng rộng rãi ở trường phổ thông tại Việt Nam trong những năm gần đây Thông qua giải quyết các vấn đề trong chủ

đề STEM bằng việc vận dụng các kiến thức và kĩ năng ở nhiều lĩnh vực khác nhau, HS có

cơ hội phát triển năng lực cốt lõi và năng lực chuyên môn, phù hợp với định hướng đổi mới căn bản giáo dục Việt Nam Tuy nhiên bối cảnh của từng HS trong các lớp học và trường học là khác nhau Mỗi HS có một trình độ cũng như sự thích thú khác nhau Hiểu được điều đó, trong chương này, chúng tôi trình bày một số vấn đề liên quan đến đổi mới giáo dục, DHPH, giáo dục STEM, việc kết hợp giữa DHPH và giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo của HS cũng như quy trình thiết kế và tổ chức một hoạt động dạy học chủ đề STEM theo quan điểm DHPH Bên cạnh đó, chúng tôi có trình bày một số kết quả khảo sát của GV và HS về thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM kết hợp DHPH nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS Thông qua kết quả khảo sát, chúng tôi nhận thấy, dạy học theo định hướng giáo dục STEM là phương thức dạy học mới lạ, chưa được áp dụng rộng rãi ở các trường THPT

Từ các vấn đề đặt ra, chúng tôi nhận thấy, việc tổ chức dạy học theo định hướng DHPH kết hợp giáo dục STEM là rất cần thiết, thông qua các chủ đề STEM, HS có cơ hội phát triển được năng lực sáng tạo Do đó, việc dạy học Hoá học ở trường phổ thông nói chung và việc dạy học phần chủ đề Phân bón hóa học nói riêng, đòi hỏi cần có những chủ

đề STEM theo quan điểm DHPH nhằm giúp HS phát triển năng lực sáng tạo

Chương 2 NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ PHÂN BÓN HÓA HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG NHIỀU LỰA CHỌN

PHÙ HỢP PHÂN HÓA VỚI NHIỀU ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH

2.1 Dạy học phân hóa

Trong một vài năm qua, bối cảnh lớp học và trường học đã trở nên vô cùng đa dạng

HS chuyên, HS trung bình, HS thuộc giáo dục đặc biệt, HS xuất sắc, HS kém và HS trung bình đều học cùng một lớp học Mỗi HS lại có những cách học khác nhau, đến từ những nền văn hóa khác nhau, có những cảm xúc và niềm hứng thú khác nhau Trong từng môn học, mỗi HS lại có một xuất phát điểm khác nhau Nhưng các bài học lại được thiết kế theo một cách giống nhau cho tất cả các trường và các đối tượng HS Mọi người đều nghĩ rằng mọi người trong cùng một lớp học đều học cùng một cách giống nhau Chính điều đó

đã và đang đặt ra những yêu cầu đối với GV trong sự thay đổi về cách tiếp cận cũng như phương pháp giảng dạy… Làm thế nào để những yếu tố đó không khiến GV cảm thấy áp lực và thử thách? Làm thế nào để các thầy cô giáo có thể tạo được môi trường học tập thích hợp cho các HS Câu trả lời chính là DHPH

DHPH là một hình thức dạy học mà người dạy dựa vào những khác biệt dựa vào năng lực, sở thích cũng như các điều kiện học tập của mỗi cá nhân người học để điều chỉnh cách dạy phù hợp nhằm phát triển tốt nhất cho từng cá nhân người học đảm bảo hiệu quả giáo dục cao nhất

2.2 Áp dụng dạy học STEM trong dạy học phân hóa nhằm nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh

2.2.1 Các biểu hiện của năng lực sáng tạo

Giáo dục STEM có nhiều đặc điểm để phát triển năng lực sáng tạo cho HS Qua đó, các biểu hiện của năng lực sáng tạo được sắp xếp theo các mức độ như bảng sau:

Bảng 2.1 Các biểu hiện của năng lực sáng tạo

1 Phát hiện những

vấn đề mới

Không phát hiện được vấn đề mới

Phát hiện được vấn đề mới thông qua gợi ý

Tự phát hiện được vấn đề mới

kĩ năng trong đề xuất phương án giải quyết vấn

đề

Xác định được kiến thức, kĩ năng nhưng không đề xuất được phương

án giải quyết vấn

đề

Vận dụng thành thục được các kiến thức, kĩ năng, đề xuất được phương

và vật liệu khác nhau

Phối hợp được các

kĩ thuật và vật liệu khác nhau nhưng chưa hiệu quả

Phối hợp hiệu quả các kĩ thuật và vật liệu khác nhau

4 Có ý tưởng cải

tiến phương án giải

quyết vấn đề

Không có ý tưởng cải tiến phương án giải quyết vấn đề

Có ý tưởng nhưng chưa khả thi trong cải tiến phương án giải quyết vấn đề

Có ý tưởng cải tiến phương án khả thi trong giải quyết vấn

- Biện pháp 2: Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với xây dựng kiến thức mới, giúp

HS hình thành kiến thức mới, lĩnh hội, trải nghiệm phương pháp xây dựng kiến thức khoa học

- Biện pháp 3: Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết dựa trên những khái quát hoá, kinh nghiệm và cơ sở khoa học

- Biện pháp 4: Luyện tập đề xuất phương án thí nghiệm, kiểm tra dự đoán Từ dự đoán, giả thuyết, ta suy ra được hệ quả có thể quan sát được trong thực tiễn, sau đó tiến hành thí nghiệm để kiểm tra sự phù hợp với những dự đoán, suy luận ban đầu

Từ bảng các biểu hiện của năng lực sáng tạo, ta nhận thấy các biện pháp trên phù hợp

với việc phát triển năng lực sáng tạo cho HS trong dạy học các chủ đề STEM kết hợp DHPH

2.2.3 Đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh

Trong dạy học theo định hướng phát triển năng lực và DHPH theo định hướng giáo dục STEM, việc đánh giá năng lực của HS là cần thiết, nhằm xác định đúng thực trạng và điều chỉnh hoạt động dạy học phù hợp Với định hướng đào tạo người lao động, đáp ứng nhu cầu trong thời đại 4.0, việc đánh giá năng lực sáng tạo của người học là hợp lí Tuy nhiên, để giúp việc kiểm tra, đánh giá năng lực một cách chính xác, ta có thể thực hiện theo các cách sau:

- Sử dụng phối hợp các biện pháp kiểm tra, đánh giá khác nhau: viết, vấn đáp, thí nghiệm, trắc nghiệm khách quan, tự luận khách quan

- Sử dụng các câu hỏi, bài tập có tính suy luận, lập luận cao, vận dụng lí thuyết và thực tiễn

- Kiểm tra tính linh hoạt, tháo vát trong thực hành, thực nghiệm

- Kiểm tra khả năng tìm ra phương án giải quyết vấn đề một cách ngắn gọn, đơn giản, linh hoạt, sáng tạo

- Đánh giá các biểu hiện của năng lực

(Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2014; 2018)

Dựa vào các tiêu chí của chủ đề STEM, các biểu hiện của năng lực sáng tạo và các cách kiểm tra, đánh giá năng lực đã nêu trên, có thể cụ thể hoá cách đánh giá năng lực sáng tạo trong DHPH theo định hướng giáo dục STEM như bảng sau:

Bảng 2.2 Cách đánh giá năng lực sáng tạo trong DHPH theo định hướng giáo dục STEM Các khả năng được đánh giá Hình thức đánh giá

Khả năng phát hiện vấn đề Hình thức vấn đáp và trả lời các câu hỏi Khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng

đã học khả năng lập luận, phân tích,

Hình thức trắc nghiệm khách quan, tự luận khách quan, câu hỏi và bài tập định hướng Khả năng phối hợp nhiều kĩ thuật, tính linh

hoạt

Hình thức quan sát và ghi chép

Khả năng phát triển ý tưởng cải tiến sản

phẩm

Hình thức bài ghi chép và vấn đáp ý tưởng

2.3 Nguyên tắc thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM

Việc thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong môn Hoá học ở trường phổ thông cần đảm bảo các tiêu chí sau:

- Tiêu chí 1: Chủ đề STEM tập trung vào các vấn đề thực tiễn (xã hội, kinh tế, môi trường, …) và yêu cầu tìm giải pháp

- Tiêu chí 2: Để đưa HS từ việc xác định vấn đề đến mục tiêu sáng tạo và phát triển giải pháp, thì một chủ đề STEM cần được thực hiện theo các bước sau:

Hình 2.1 Các bước thực hiện trong chủ đề STEM

- Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học đưa HS vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hoạt động, trải nghiệm và sản phẩm Hoạt động dạy học đưa HS vào hướng chuyển giao và hợp tác, tìm giải pháp giải quyết vấn đề, trao đổi thông tin

và chia sẻ ý tưởng, điều chỉnh ý tưởng và khám phá bản thân

- Tiêu chí 4: Hình thức lôi cuốn HS vào hoạt động nhóm kiến tạo, giúp HS làm việc nhóm cùng nhau, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và mong đợi cho

HS, phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác

- Tiêu chí 5: Nội dung chủ đề STEM áp dụng nội dung khoa học và toán học mà

HS đã và đang học Tích hợp các mục tiêu khoa học từ các môn học để giải quyết vấn đề, đồng thời đảm bảo được các yêu cầu về chuẩn kiến thức và kĩ năng thông qua chủ đề dạy học

- Tiêu chí 6: Tiến trình dạy học chủ đề STEM tính đến nhiều đáp án đúng và coi

01 • Xác định vấn đề

02 • Nghiên cứu kiến thức nền

03 • Đề xuất ý tưởng giải pháp

04 • Lựa chọn giải pháp tối ưu nhất

05 • Phát triển, chế tạo mô hình

06

• Thử nghiệm, đánh giá để tìm ra các lỗi sai trong bước 3

07 • Tổng kết và hoàn thiện