Sáng kiến kinh nghiệm thpt khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh thông qua giáo dục stem với chủ đề phân bón hóa học – skg 11 cơ bản

0 MỤC LỤC PHẦN A ĐẶT VẤN ĐỀ 1 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 1 Lý do chọn đề tài 1 2 Điểm mới của đề tài 2 3 Phạm vi áp dụng 2 PHẦN B NỘI DUNG 3 I CỞ SỞ KHOA HỌC 3 1 Cơ sở lý luận 3 2 Cở sở thực tiễn 4 II TỔNG[.]

MỤC LỤC

PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Điểm mới của đề tài 2

3 Phạm vi áp dụng 2

PHẦN B NỘI DUNG 3

I CỞ SỞ KHOA HỌC 3

1 Cơ sở lý luận: 3

2 Cở sở thực tiễn 4

II TỔNG QUAN CHUNG VỀ GIÁO DỤC STEM 5

1 Giới thiệu chung 5

2 Hình thức tổ chức giáo dục STEM 5

3 Điều kiện để triển khai giáo dục STEM 6

4 Bài học STEM 6

5 Thiết kế bài học STEM 7

6 Quy trình chung 8

III CHỦ ĐỀ : PHÂN BÓN 13

1 Giáo án STEM theo cách riêng 13

2 Giáo án chủ đề “ Phân bón hóa học”: Gồm 3 tiết 15

2.1 Tiết 1: “Tìm hiểu một số loại phân bón hóa học: Khái niệm phân bón hóa học và phân loại Tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế phân đạm, lân, kali, NPK, và vi lượng” 15

2.2 Tiết 2: “Liên hệ thực tế và khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh với dự án GREEN WASTE” 22

2.3 Tiết 3: “Giáo dục STEM với dự án “ GREEN WASTE” 28

PHẦN III: KẾT LUẬN 42

1 Ý nghĩa của đề tài: 42

2 Kiến nghị: 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ

II LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1 Lý do chọn đề tài

Nằm trong lộ trình đổi mới đồng bộ phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá ở các trường phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của học sinh trên tinh thần Nghị quyết 29 - NQ/TƯ về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo Theo Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 04/05/2017 đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông” đồng thời đưa ra nhiệm vụ: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông

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 Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau Giáo viên thực hiện giáo dục STEM thông qua hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, nâng cao hứng thú, hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất cho học sinh

Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông Cụ thể là:

- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn

đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh

- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM

- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4

Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề

có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trước sự bùng nổ của cuộc cách mạng 4.0 Vì

vậy, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh

thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản” Tuy

nhiên, đề tài này không tránh được các thiếu sót, chúng tôi rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp cùng các em học sinh

2 Điểm mới của đề tài

- Trong đề tài này, chúng tôi đã sử dụng kiến thức liên môn, hiểu biết thực tiễn gắn bó với đời sống con người, kinh doanh ngành nghề tại địa phương và khơi dậy lòng trắc ẩn của học sinh với tình yêu thương con người, yêu quê hương đất nước; ý thức bảo vệ sức khỏe bản thân và cộng đồng;… cho một bài cụ thể, đó là

bài “phân bón hóa học- hóa học lớp 11- chương trình chuẩn” để từ đó học sinh có

thể tự tìm hiểu, sáng tạo ra những loại phân bón hữu cơ từ những phế phẩm của rau

củ quả,…, nhằm giúp học sinh có ý thức tiết kiệm, và tích cực trong bài học, thông qua đó phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh, giúp các em yêu thích hơn môn hóa học, cũng như các môn toán, khoa học; công nghệ; kỹ thuật, giáo dục công dân…

- Hình thành và phát triển phẩm chất, tư tưởng, ý chí, tình cảm, giá trị, kĩ năng sống và những năng lực chung cần có ở con người trong xã hội hiện đại nói chung

và các em học sinh lớp 11 THPT (trung học phổ thông) nói riêng

- Hình thức tổ chức: Đa dạng, phong phú, mềm dẻo, linh hoạt, mở về không gian, thời gian, quy mô, đối tượng và số lượng Học sinh có nhiều cơ hội trải nghiệm với các mức độ khác nhau (giáo viên, phụ huynh, nhà hoạt động xã hội, chính quyền, doanh nghiệp, )

- Kiểm tra, đánh giá: Nhấn mạnh đến năng lực tìm tòi học hỏi, khai thác các tài liệu liên quan đến vấn đề học tập và định hướng cách khai thác thông tin từ tài liệu thu thập được một cách có hiệu quả, năng lực tự nghiên cứu và làm việc nhóm; năng lực thực hiện sản phẩm; năng lực thuyết trình giúp học sinh tự tin giao tiếp trước đám đông và khả năng thuyết trình các sản phẩm do chính các em tìm tòi

3 Phạm vi áp dụng

Sáng kiến kinh nghiệm: “ Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản”đã được

tổ chuyên môn trao đổi, thảo luận, thống nhất áp dụng vào thực tế tại trường THPT Huỳnh Thúc Kháng, Thành phố Vinh, Nghệ An với chủ đề “Phân bón hóa học – SGK lớp 11 chương trình chuẩn” và đã mang lại hiệu quả cao

PHẦN B NỘI DUNG

2 Cơ sở lý luận:

Thời gian gần đây, thuật ngữ STEM, giáo dục STEM được nhắc tới nhiều, không chỉ bởi các thầy cô giáo, các chuyên gia giáo dục, mà còn có cả các chính trị gia, lãnh đạo các tập đoàn công nghệ toàn cầu, điều này cho thấy vai trò và ý nghĩa quan trọng của giáo dục STEM Việc khuyến khích, thúc đẩy giáo dục STEM tại mỗi quốc gia đều hướng tới mục đích phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các ngành nghề liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học từ đó nâng cao được sức cạnh tranh của nền kinh tế của quốc gia đó trong bối cảnh toàn cầu hóa, sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ, mà đang hiện hữu là cuộc cách mạng 4.0

Liên quan đến giáo dục STEM, ngày 4 tháng 5 năm 2017 vừa qua, Thủ tướng Chính phủ ban hành chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó có những giải pháp và nhiệm

vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam Một trong các giải pháp là: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông…” Chỉ thị cũng giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 -

2018 Nâng cao năng lực nghiên cứu, giảng dạy trong các cơ sở giáo dục đại học; tăng cường giáo dục những kỹ năng, kiến thức cơ bản, tư duy sáng tạo, khả năng thích nghi với những yêu cầu của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4” Với việc ban hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông Điều này sẽ tác động lớn tới việc định hình chương trình giáo dục phổ thông mới

Đối với môn Hóa học, việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tiếp cận năng lực, đặc biệt chú trọng định hướng phát triển năng lực thông qua thiết kế hoạt động dạy học cho mỗi nội dung, mỗi chủ đề học tập là trọng tâm của chương trình mới Một trong các phương pháp giáo dục được lựa chọn là kết hợp giáo dục STEM trong dạy học nhằm phát triển cho học sinh khả năng tích hợp các kiến thức

kỹ năng của các môn học Toán - Kỹ thuật - Công nghệ và Hoá học vào việc nghiên cứu giải quyết một số tình huống thực tiễn Đăc biệt, đối với bài “Phân bón hóa học” nếu chỉ dạy theo kiến thức sách giáo khoa và theo chuẩn kiến thức kỹ năng thì khả năng gây hứng thú; việc phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên; năng lực giải quyết các vấn đề thực tiễn…chưa được cao

Như vậy, mục tiêu giáo dục STEM không nhằm đào tạo ngay ra những nhà khoa học hay để tạo ra các sản phẩm có tính thương mại, cạnh tranh, mà nhằm tạo ra những con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để thích nghi với

cuộc sống hiện đại, như các năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Giáo dục STEM cũng giúp các em phát triển các năng lực chuyên môn ở dạng tích hợp; khơi gợi niềm say mê học tập cho học sinh

và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân

2 Cở sở thực tiễn

2.1 Thuận lợi:

- Trong những năm gần đây, trường THPT Huỳnh Thúc Kháng luôn tổ chức

tuyên truyền, tập huấn hoạt động nghiên cứu khoa học, giáo dục STEM, chia sẽ kinh nghiệm,… Nhà trường đề xuất các chính sách để thúc đẩy giáo dục STEM, quan tâm tới việc chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của sự phát triển khoa học, công nghệ, quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm tới nâng cao vai trò, vị trí, sự phối hợp giữa các môn học có liên quan trong chương trình… nhằm hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh Đồng thời hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học mang tính đại đà toàn trường…

Nhận thấy, để áp dụng tốt giáo dục STEM, cần đảm bảo các yếu tố như liên môn, thực hành và làm việc nhóm Giáo dục STEM có thể thực hiện dưới nhiều hình thức, trong chương trình chính khóa, cụ thể là dạy theo chủ đề từng môn và những chủ đề tích hợp liên môn; trong các câu lạc bộ và hoạt động nghiên cứu khoa học, dưới hình thức làm việc nhóm, làm việc cá nhân Chương trình các môn học có thể gợi ý các chủ đề áp dụng STEM hoặc các phạm vi mà học sinh có thể

thực hiện nghiên cứu khoa học

2.2 Khó khăn:

- Bên cạnh đó vẫn còn một số giáo viên chưa dám mạnh dạn thay đổi phương pháp dạy học, còn ngại khó khăn, tìm tòi học hỏi vận dụng kiến thức liên môn để định hướng giáo dục STEM Dạy học liên môn là phải xác định các nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học để dạy học, tránh việc học sinh phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau Là một trong những quan điểm giáo dục đang được quan tâm Thực hiện dạy học tích hợp cùng với việc kết hợp các câu hỏi, bài tập thực tiễn sẽ mang lại nhiều lợi ích trong việc định hướng phát triển năng lực phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh, năng lực giải quyết các vấn đề liên quan thực tiễn Trong thực tế các trường hiện nay nhiều giáo viên còn ngần ngại sử dụng kiến thức tích hợp do nó liên quan đến nhiều bộ môn, do chưa chịu khó tìm hiểu kiến thức, sâu sát với thực tế Mặt khác, các tài liệu tích hợp, tài liệu liên quan thực tế của môn học chưa nhiều trong khi sách giáo khoa chưa cung cấp đủ tài liệu cần thiết Điều này đòi hỏi giáo viên phải tích cực, chủ động tìm hiểu thêm kiến thức, làm phong phú thêm bài học, biết đặt những câu hỏi định hướng cho học sinh, giúp học sinh phát triển những năng lực cần thiết

- Về phía học sinh, đa phần học sinh còn cảm giác STEM là một lĩnh vực nào

đó mới mẻ, ngại khám phá mà đang còn học theo tư duy giải bài tập nhanh để đạt mục đích là điểm cao trong các kì thi THPT Quốc Gia

- Cơ sở vật chất, trang thiết bị của trường chưa đảm bảo yêu cầu phục vụ cho giáo viên và học sinh dạy - học theo định hướng STEM

II TỔNG QUAN CHUNG VỀ GIÁO DỤC STEM

1 Giới thiệu chung

1.1 Khái niệm

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

Khi đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức và hành động theo cả hai cách hiểu sau đây:

Một là, tư tưởng (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với mục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày

càng tăng của các ngành nghề liên quan, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh của nền

kinh tế

Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn (khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán) trong dạy học với mục tiêu: nâng cao hứng thú học tập; vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; kết nối trường học và cộng đồng; định hướng hành động, trải nghiệm trong học tập; hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học

1.2 Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM

- Đảm bảo giáo dục toàn diện

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh

- Kết nối trường học với cộng đồng

- Hướng nghiệp, phân luồng

3 Hình thức tổ chức giáo dục STEM

2.1 Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM

Khi hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo hướng tiếp cận liên môn

Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập

Science

(Khoa học)

2.2 Hoạt động trải nghiệm STEM

Học sinh được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM

Các trường phổ thông có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ Cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan như: cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ, trong cả năm học

2.3 Hoạt động nghiên cứu khoa học

Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo KHKT với nhiều chủ đề khác nhau

3 Điều kiện để triển khai giáo dục STEM

Nhà trường cần đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện tới lĩnh vực giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, Tin học Sự coi nhẹ một trong các lĩnh vực trên, giáo dục STEM ở phổ thông sẽ không đạt hiệu quả

Cần có sự hiểu biết đầy đủ, toàn diện và thống nhất về nhận thức; về giáo dục STEM; quan tâm bỗi dưỡng đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ, toán, tin; kết nối với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, các trung tâm nghiên cứu, các cơ sở sản xuất để khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM

4 Bài học STEM

4.1 Chu trình STEMM

Mối quan hệ giữa Khoa học, Công nghệ, Toán học, Tin học trong sự phát triển của KHKT (Khoa học kỹ thuật) được thể hiện khái quát trtong chu trình STEM dưới đây:

Engineeri ng (Kĩ thuật)

Knowledge (Kiến thức)

Mathematic (Toán học) Technology

(Công nghệ)

4.2 Năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ

HS được phát triển tư duy phản biện và sáng tạo để đặt ra những câu hỏi khoa học, xác định những vấn đề cần giải quyết."Giả thuyết khoa học" nếu được kiểm chứng là đúng sẽ trở thành tri thức khoa học mới; "giải pháp giải quyết vấn đề" nếu được thử nghiệm thành công sẽ sinh ra công nghệ mới Nhằm phát triển các năng lực cho HS như: năng lực tự chủ và tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo; năng lực ngôn ngữ, tính toán, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, công nghệ, tin học, thẩm mĩ

4.3 Các hoạt động trong bài học STEM

Học sinh được hoạt động học theo hướng "trải nghiệm" việc phát hiện và giải quyết vấn đề trong sáng tạo KHKT, trong quá trình học tập kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn gồm các loại hoạt động chính sau:

a Hoạt động tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề

Giải quyết một tình huống hoặc tìm hiểu, cải tiến một ứng dụng kĩ thuật nào

đó Học sinh cần phải thu thập được thông tin, phân tích được tình huống, giải thích được ứng dụng kĩ thuật, từ đó xuất hiện các câu hỏi hoặc xác định được vấn

đề cần giải quyết

b Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền

Từ những câu hỏi hoặc vấn đề cần giải quyết, học sinh được yêu cầu/hướng dẫn tìm tòi, nghiên cứu để tiếp nhận kiến thức, kĩ năng cần sử dụng cho việc trả lời câu hỏi hay giải quyết vấn đề Hoạt động này bao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa học (bao gồm sách giáo khoa); quan sát/thực hiện các thí nghiệm, thực hành; giải các bài tập/tình huống có liên quan để nắm vững kiến thức, kĩ năng

c Hoạt động giải quyết vấn đề

Về bản chất, hoạt động giải quyết vấn đề là hoạt động sáng tạo khoa học, kĩ thuật, nhờ đó giúp cho học sinh hình thành và phát triển các phẩm chất và năng lực cần thiết thông qua việc đề xuất và kiểm chứng các giả thuyết khoa học hoặc đề xuất

và thử nghiệm các giải pháp kĩ thuật

5 Thiết kế bài học STEM

5.1 Tiêu chí xây dựng bài học STEM

Để tổ chức được các hoạt động nói trên, mỗi bài học STEM cần phải được xây dựng theo 6 tiêu chí sau:

Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế

(1) xác định vấn đề nghiên cứu;

(2) nghiên cứu kiến thức nền ;

(3) đề xuất nhiều ý tưởng cho các giải pháp;

(4) lựa chọn giải pháp tối ưu;

(5) phát triển và làm phân bón hữu cơ;

(6) thử nghiệm và đánh giá;

(7) hoàn thiện sản phẩm

Tiêu chí 3: 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 sản phẩm

Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo

Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học

và toán mà học sinh 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 cần thiết trong học tập

5 2 Quy trình xây dựng bài học STEM

Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học

Bước 5: Tổ chức thực hiện bài học STEM

6 Quy trình chung

- Xác định vấn đề: Giao nhiệm vụ cho học sinh (hoạt động tìm hiểu thực tiễn, công nghệ), giúp học sinh phát hiện vấn đề, làm rõ tiêu chí của sản phẩm

- Nghiên cứu kiến thức nền: Cung cấp tài liệu khoa học và hướng dẫn học sinh thực hiện (hoạt động nghiên cứu, tiếp nhận kiến thức), giúp học sinh tiếp thu được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình

Giải quyết vấn đề: Học sinh được hướng dẫn để đề xuất các giả thuyết khoahọc/giải pháp giải quyết vấn đề; rút ra các hệ quả có thể kiểm chứng/lựa chọn giải pháp khả thi; thiết kế thí nghiệm kiểm chứng/thiết kế mô hình hoặc mẫu thử nghiệm; tiến hành thí nghiệm kiểm chứng/chế tạo mô hình hoặc mẫu thử nghiệm; phân tích số liệu thực nghiệm/thử nghiệm và đánh giá; rút ra kết luận khoa học/hoàn thiện mô hình hoặc mẫu thiết kế

Sau khi đã học được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu của chương trình các môn học có liên quan, học sinh cần vận dụng để thiết kế, thử nghiệm và hoàn thành sản phẩm ứng dụng theo hai quy trình khác nhau: quy trình khoa học (đề xuất giả thuyết - rút ra hệ quả - thí nghiệm kiểm chứng - thu thập và xử lý số liệu - kết luận khoa học);

quy trình kĩ thuật (đề xuất giải pháp - lựa chọn giải pháp - thiết kế mẫu thử nghiệm - thử nghiệm và đánh giá - hoàn thiện sản phẩm)

Thời gian giành cho hoạt động này chủ yếu là ngoài giờ lên lớp (sử dụng thời lượng dành cho hoạt động trải nghiệm của các môn học)

6.1 Kĩ thuật tổ chức các hoạt động dạy học

Khi thiết kế mỗi hoạt động học để tổ chức cho học sinh thực hiện cần đảm bảo các tiêu chí sau:

- Mục tiêu: Mô tả rõ yêu cầu cần đạt và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành khi thực hiện hoạt động

- Nội dung: Mô tả rõ nội dung và cách thức thực hiện hoạt động (học sinh phải làm gì? làm như thế nào? làm ra sản phẩm gì?)

- Sản phẩm: Mô tả dự kiến sản phẩm mà học sinh có thể hoàn thành; những khó khăn, sai lầm học sinh có thể mắc phải

- Đánh giá: Phương án đánh giá các sản phẩm dự kiến của học sinh (tập trung làm rõ nguyên nhân khó khăn, sai lầm, chưa hoàn thiện của sản phẩm); chỉnh sửa, hoàn thiện sản phẩm để học sinh ghi nhận, sử dụng

Với những tiêu chí trên, cần tổ chức hoạt động học của học sinh trong các bài học STEM như sau:

Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề

- Mục tiêu: Cần xác định rõ mục tiêu của hoạt động này là tìm hiểu, thu thập thông tin về một tình huống thực tiễn; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm phải hoàn thành

- Nội dung: Với mục tiêu nói trên, nội dung của hoạt động này chủ yếu là tìm tòi, quá trình trong thực tiễn; nghiên cứu qua tài liệu khoa học (kênh chữ, hình, tiếng); khảo sát thực địa (tham quan, dã ngoại); tiến hành thí nghiệm nghiên cứu

- Sản phẩm: Yêu cầu về sản phẩm mà học sinh phải hoàn thành là những thông tin mà học sinh thu thập được từ việc tìm hiểu thực tiễn; ý kiến của cá nhân học sinh về tình huống thực tiễn; quy trình tạo ra sản phẩm Những thông tin và ý kiến cá nhân này có thể sai hoặc không hoàn thiện ở các mức độ khác nhau Giáo viên có thể và cần phải dự đoán được các mức độ hoàn thành của sản phẩm này để định trước phương án xử lí phù hợp

- Đánh giá: Trên cơ sở các sản phẩm của cá nhân và nhóm học sinh, giáo viên đánh giá, nhận xét, giúp học sinh nêu được các câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục giải quyết, xác định được các tiêu chí cho giải pháp (sản phẩm khoa học hoặc sản phẩm

kĩ thuật) cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra Từ đó định hướng cho hoạt động tiếp theo của học sinh

Hoạt động 2: Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền

- Mục tiêu: Mục tiêu của hoạt động này là trang bị cho học sinh kiến thức,