Giáo dục stem trong giáo dục nghề nghiệp (giáo trình bồi dưỡng nghiệp vụ sư phạm dạy trình độ cao đẳng, trình độ trung cấp)

Lê Xuân Quang, 2017 Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM trong đó: Science Khoa học: nhằm phát triển khả năng sử dụng các kiến thức K

GIÁO DỤC STEM TRONG GIÁO DỤC NGHỀ NGHIỆP

GIÁO TRÌNH BỒI DƯỠNG NGHIỆP VỤ SƯ PHẠM DẠY TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG, TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP

TÁC GIẢ:

BÙI VĂN HỒNG PHAN NGUYỄN TRÚC PHƯƠNG

NGUYỄN QUỐC TIỆP

GIÁO DỤC STEM TRONG GIÁO DỤC NGHỀ NGHIỆP

GIÁO TRÌNH BỒI DƯỠNG NGHIỆP VỤ SƯ PHẠM DẠY TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG, TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dẫn dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo dục STEM đang được vận dụng phổ biến trong giáo dục phát triển năng lực người học và đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của nền công nghiệp 4.0 Trong chương trình giáo dục phổ thông năm 2018, giáo dục STEM đã được vận dụng trong nhiều môn học, hoạt động giáo dục ở mọi cấp học Trong Giáo dục nghề nghiệp, giáo dục STEM giúp thúc đẩy quá trình đổi mới phương pháp dạy học Thông qua tiếp cận giáo dục STEM, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học phát triển năng lực người học được bổ sung, làm rõ và phong phú thêm, giúp nhà giáo có thêm cơ sở khoa học để lựa chọn, sử dụng phương pháp và hình thức tổ chức dạy học phù hợp với đặc điểm dạy học

Tài liệu này được biên soạn sử dụng cho chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ sư phạm (nhà giáo dạy trình độ cao đẳng, trung cấp) trong giáo dục nghề nghiệp và được cấu trúc thành 3 bài sau:

Bài 1: Những vấn đề chung về STEM và giáo dục STEM

Bài 2: Cơ sở lý luận về giáo dục STEM và mô hình dạy học

Bài 3: Thiết kế và tổ chức dạy học trong đào tạo nghề theo định hướng giáo dục STEM

Trân trọng !

MỤC LỤC

1 BÀI 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ STEM VÀ GIÁO DỤC STEM 1

5 BÀI 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VÀ MÔ HÌNH DẠY HỌC 15

7 2 Lý thuyết học tập ứng dụng trong giáo dục STEM 19

11 BÀI 3 THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC TRONG ĐÀO TẠO NGHỀ THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 68

12 1 Mục tiêu và đặc điểm nội dung giáo dục nghề nghiệp 68

13 2 Dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong giáo dục nghê

15 4 Tổ chức mô hình câu lạc bộ STEM trong các cơ sở giáo dục nghề

BÀI 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ STEM VÀ GIÁO DỤC STEM

A MỤC TIÊU

Hoàn thành bài học này, người học có khả năng:

- Kiến thức: Trình bày được khái niệm, mục đích, vai trò và đặc điểm giáo dục STEM;

nội dung và hình thức giáo dục STEM

- Kỹ năng: So sánh giáo dục STEM và giáo dục truyền thống

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Nhận thức đúng ý nghĩa và vai trò của giáo dục

STEM đối với giáo dục nghề nghiệp Tích cực, chủ động tìm hiểu, nghiên cứu ứng dụng giáo dục STEM trong đào tạo nghề tại đơn vị

B NỘI DUNG

1 STEM và giáo dục STEM

1.1 Khái niệm STEM

STEM là thuật ngữ viết tắt bằng tiếng Anh của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và methematics (Toán học) (Sanders M, 2009)

STEM là thuật ngữ rút gọn được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học của Mỹ Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) vào năm 2001 Trước đó, năm 1990, NSF dùng thuật ngữ SMET tuy nhiên thuật ngữ này có cách phát âm giống từ “SMUT” (một từ có ý nghĩa không tích cực), vì vậy SMET sau nay được đổi thành STEM

Thuật ngữ STEM hiện nay được dùng trong 2 ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp (Lê Xuân Quang, 2017)

Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM trong đó:

Science (Khoa học): nhằm phát triển khả năng sử dụng các kiến thức Khoa học (Vật

lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất) của người học, không chỉ giúp người học hiểu về thế giới tự nhiên mà còn có thể vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày

Technology (Công nghệ): nhằm phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh giá công nghệ của người học Nó cung cấp cho người học những cơ hội để hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, cung cấp cho người học những kỹ năng để có thể phân tích được

sự ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống hàng ngày của người học và của cộng đồng…

Engineering (Kỹ thuật): nhằm phát triển sự hiểu biết ở về cách công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kỹ thuật Kỹ thuật cung cấp cho người học những cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên tường minh trong cuộc sống của họ Kỹ thuật cũng cung cấp cho người học những kỹ năng để có thể vận

dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất

Mathematics (Toán học): nhằm phát triển ở người học khả năng phân tích, biện luận

và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra

Ở ngữ cảnh nghề nghiệp STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Toán học (Mathematics), ví dụ: Nhóm ngành nghề về CNTT; Y sinh; Kỹ thuật, Điện tử và Truyền thông… (Chu Cẩm Thơ, 2016)

Nghề nghiệp STEM là nghề nghiệp trong (hoặc liên quan tới) các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán và Y học –những ngành nghề có nhu cầu cao và là động lực phát triển kinh tế trong tương lai (Columbus State Community College)

Tùy từng ngữ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các môn học hay các lĩnh vực

1.2 Khái niệm Giáo dục STEM

Hiện nay Giáo dục STEM có nhiều cách hiểu khác nhau dựa trên nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư và giáo dục STEM nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu về giáo dục STEM có nhiều cách hiểu chính về giáo dục STEM khác nhau như sau:

- Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường (Sanders, 2009)

- Giáo dục STEM kết hợp các lĩnh vực thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế thay vì dạy chúng như các đối tượng tách biệt và rời rạc (Hom, 2014)

- Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức lý thuyết được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc người học được

áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, kỹ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể, tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp, cho phép người học phát triển những kỹ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới (Tsupros & Hallinen, 2009)

- Giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho người học những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2020)

- Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là sự quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Đây cũng là quan niệm về giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ

“Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học”

(U.S Department of Education, 2007) Giáo dục STEM được định nghĩa rộng và bao quát nhất

1.3 Mục đích của Giáo dục STEM

Mục đích giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau nhưng đều hướng tới sự tác động đến người học, hướng tới vận dụng kiến thức các môn học để giải quyết các vấn đề thực tiễn nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, xã hội của đất nước Tùy theo bối cảnh, mục tiêu giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau

Tại Úc, mục tiêu của giáo dục STEM là xây dựng kiến thức nền tảng của quốc gia nhằm đáp ứng các thách thức đang nổi lên của việc phát triển một nền kinh tế cho thế kỷ 21 (Sanders,2009)

Tại Anh, mục tiêu giáo dục STEM là tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao Còn tại Mỹ, ba mục tiêu cơ bản cho giáo dục STEM là: trang bị cho tất cả các công dân những kỹ năng về STEM, mở rộng lực lượng lao động trong lĩnh vực STEM bao gồm cả phụ nữ và dân tộc thiểu số nhằm khai thác tối đa tiềm năng con người của đất nước, tăng cường số lượng người học sẽ theo đuổi và nghiên cứu chuyên sâu về các lĩnh vực STEM (Sanders,2009)

Tại Mỹ, tất cả các môn thuộc các lĩnh vực STEM đều tạo cơ hội tăng cường cho các kỹ năng của thế kỷ 21 Người học có thể phát triển các kỹ năng thế kỷ như khả năng thích ứng, giao tiếp phức tạp, kỹ năng xã hội, giải quyết vấn không theo lối mòn, tự quản lý, tự phát triển

và tư duy hệ thống Người học được trình bày quá trình khảo sát hay các dự án học tập, cơ hội giúp người học phát triển kỹ năng thế kỷ 21 Các chủ đề được đề cập đến như: hiệu quả sử dụng năng lượng, sử dụng tài nguyên, chất lượng môi trường và giảm thiểu nguy cơ Các năng lực mà người học cần để hiểu và giải quyết các vấn đề thực tế liên quan đến các năng lực STEM trước khi đề cập đến các môn khác (William E Dugger, 2010)

Tại Việt Nam, tốc độ phát triển của khoa học ngày một tăng cao, lượng tri thức khoa học được sản sinh với tốc độ ngày càng cao; cơ cấu nghề nghiệp trong xã hội thay đổi nhanh chóng đòi hỏi con người phải có đủ năng lực để thích ứng Mục tiêu giáo dục STEM ở Việt Nam là xây dựng kế hoạch bài học theo hướng tăng cường, phát huy tính chủ động, tích cực,

tự học của người học thông qua việc thiết kế tiến trình dạy học thành các hoạt động học để thực hiện cả ở trên lớp và ngoài lớp học Tiếp tục quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp khoa học - kỹ thuật – toán học trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông ở những môn học liên quan thể hiện qua các công văn số 3892/BGDĐT-GDTrH năm 2019 và 3089/BGDĐT-GDTrH năm 2020 do Bộ giáo dục và Đào tạo ban hành

Theo các báo cáo tại diễn đàn giáo dục STEM gần đây, đặc biệt trong cuốn sách bàn về giáo dục STEM của Mỹ (tác giả Rodger Bybee, 2018), Giáo dục STEM có thể được xếp vào

3 nhóm mục tiêu chính như sau:

 Xây dựng những năng lực nhận thức STEM cho thế hệ công dân tương lai: Mục tiêu

này chủ yếu tập trung ở chương trình giáo dục phổ thông từ mẫu giáo cho đến lớp 12 Mục

đích chính không phải tạo ra các người học giỏi khoa học và Toán, mà chính là hướng đến một sự nhận thức và hiểu biết trong lĩnh vực STEM Lý do giáo dục tích hợp STEM hướng đến năng lực STEM vì xu hướng phát triển của xã hội trong tương lai bắt buộc mọi người dân phải được tiếp cận thông tin, phải có hiểu biết căn bản về các kiến thức có tính liên ngành, nhận thấy được tầm quan trọng của kiến thức khoa học và công nghệ

 Chuẩn bị những năng lực cần thiết cho nguồn lực lao động trong thế kỷ 21:

+) Mục tiêu này chủ yếu được lồng ghép trong các chương trình cả giáo dục chính quy

và không chính quy, từ bậc phổ thông cho đến các chương trình đại học

+) Có rất nhiều cách định nghĩa khác nhau về những năng lực cần thiết cho nguồn lao động trong thế kỷ 21, nhưng tóm lại các năng lực đó đều hướng tới người lao động thích nghi và làm việc hiệu quả trong môi trường lao động của xã hội hiện đại

+) Trong môi trường lao động hiện đại, người lao động phải biết sử dụng các công cụ thông tin truyền thông một cách hiệu quả, phải biết làm việc cộng tác với nhiều người khác, phải biết giải quyết những vấn đề không quen thuộc, và có khả năng quản trị bản thân tốt Những năng lực đó có thể được rèn luyện thông qua các hoạt động học tập gắn liền với các chủ đề giáo dục STEM

 Tập trung nghiên cứu, phát triển và đổi mới trong lĩnh vực giáo dục ngành nghề STEM: Mục tiêu này chủ yếu tập trung vào các ngành học từ bậc cao đẳng trở lên, liên quan tới khoa học, công nghệ, kỹ thuật và Toán Gần đây ngành y tế (medicine) cũng được xếp vào các ngành nghề ưu tiên, gọi thành các lĩnh vực STEM Các chương trình đổi mới giáo dục về phương pháp giảng dạy, khung chương trình học và hoạt động thực hành đều được tập trung nghiên cứu cải cách (Nguyễn Thanh Hải, 2019)

Theo Lê Xuân Quang dưới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo dục STEM mục tiêu giáo dục STEM nhằm:

- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho người học: Đó

là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Trong đó người học biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn Biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ người học biết về quy trình

thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm

- Phát triển các năng lực cốt lõi cho người học: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho

người học những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ

21 Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, người học sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công…

- Định hướng nghề nghiệp cho người học: Giáo dục STEM sẽ tạo cho người học có

những kiến thức, kỹ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của người học Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước

Giáo dục STEM là hướng đến một chất lượng của sự nhận thức và hiểu biết trong lĩnh vực STEM, gọi là STEM literacy (tạm dịch là năng lực STEM), được hiểu theo nghĩa rộng là khả năng vừa hiểu và vận dụng các kiến thức phổ thông trong bốn lĩnh vực STEM (Nguyễn Thành Hải, 2019)

Năng lực STEM có thể được mô tả là kiến thức, kỹ năng và thiên hướng mà người học

có được và phát triển là kết quả của việc tham gia vào giáo dục STEM (Kelley & Knowles, 2016; Liston, 2018) NGƯỜI HỌC có năng lực giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo NGƯỜI HỌC có thể làm việc với những người khác nhưng tự chủ và có năng lực về (Huling & Speake Dwyer, 2018; Kettler, 2019) Một định nghĩa chung về năng lực STEM là: “Năng lực STEM

là khả năng xác định, áp dụng và tích hợp các khái niệm từ khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học để hiểu các vấn đề phức tạp và đổi mới để giải quyết chúng” (Alan Zollman, 2012)

Bảng 1 1 Năng lực STEM từ các tài liệu nghiên cứu nước ngoài (Alan Zollman, 2012)

Năng lực

khoa học

National Science Education

Standards (1996)

Hiểu biết về các khái niệm và quy trình khoa học cần thiết để ra quyết định cá nhân, tham gia vào các công việc xã hội, văn hóa và kinh tế

Organization for Economic

Cooperation and Development (2003)

Khả năng sử dụng kiến thức khoa học (về vật lý, hóa học, khoa học và khoa học trái đất / vũ trụ) và các quy trình để hiểu và ngoài ra, tham gia vào các quyết định có ảnh hưởng đến khoa học về cuộc sống và sức khỏe, trái đất và môi trường và

Năng lực

kỹ thuật

National Assessment Governing Board (2010)

Năng lực sử dụng, hiểu và đánh giá cũng như hiểu các nguyên tắc và chiến lược cần thiết để phát triển các giải pháp và đạt được mục tiêu

International

Technology in Education (2000)

Khả năng thể hiện sự sáng tạo và đổi mới, giao tiếp và hợp tác, thực hiện nghiên cứu và sử dụng thông tin, suy nghĩ chín chắn, giải quyết vấn đề, đưa ra quyết định và sử dụng một cách hiệu quả

và năng suất

International Technology Education Association (2007)

Khả năng hiểu được, với sự tinh vi ngày càng tăng theo thời gian, cách được tạo ra và cách nó định hình xã hội, và xa hơn nữa, được định hình bởi xã hội

Năng lực

công nghệ

Organization for Economic

Cooperation and

Khả năng áp dụng một cách có hệ thống và sáng tạo các nguyên tắc khoa học và toán học vào các mục đích thực tế như thiết kế, sản xuất và vận hành

Development (2003)

các cấu trúc, máy móc, quy trình và hệ thống hiệu quả và tiết kiệm

Accreditation

Engineering and Technology (2010)

Kiến thức về toán học và khoa học tự nhiên thu được từ nghiên cứu, kinh nghiệm và thực hành được áp dụng để phát triển các cách sử dụng kinh

tế các vật liệu và lực lượng của tự nhiên vì lợi ích của nhân loại

Năng lực

toán học

International Student Assessment (2006)

Năng lực xác định, hiểu và tham gia vào toán học, cũng như đưa ra những đánh giá có cơ sở về vai trò của toán học trong cuộc sống xã hội hiện tại và tương lai

National Council of

Mathematics (2000)

Khả năng nhận biết, suy nghĩ sáng tạo và giao tiếp

về các tình huống có vấn đề, biểu diễn toán học và các giải pháp để phát triển và nâng cao hiểu biết

về toán học Tại Việt Nam, những năng lực STEM được thể hiện từ chu trình STEM (Bộ GD&ĐT,2019)

● Trước thực tiễn và trình độ hiện tại, con người cần có tư duy phản biện để đặt ra những câu hỏi khoa học, xác định những vấn đề cần giải quyết

● Để trả lời câu hỏi khoa học hay giải quyết vấn đề, con người cần có tư duy sáng tạo để

đề xuất được "giả thuyết khoa học" hay "giải pháp giải quyết vấn đề"

● "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 mới

Theo những tài liệu hội thảo “Định hướng giáo dục stem trong trường trung học” năm

2018 và chương trình giáo dục phổ thông do Bộ GD&ĐT ban hành thì năng lực STEM là những kiến thức và kỹ năng được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp người học không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày

● Kỹ năng khoa học: người học được trang bị kiến thức về các khái niệm, các nguyên

lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học Mục tiêu quan trọng nhất là thông qua giáo dục khoa học, người học có khả năng liên kết các kiến thức này để thực hành

và có tư duy để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong thực tế

● Kỹ năng công nghệ: người học có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập

được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến những hệ thống phức tạp như mạng Internet, máy móc

● Kỹ năng kỹ thuật: người học được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng và hiểu

được quy trình để làm ra nó Vấn đề này đòi hỏi người học phải có khả năng tổng hợp và kết hợp biết cách làm thế nào cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ,

kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình Ngoài ra người học còn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật

● Kỹ năng toán học là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong

mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới Người học có kỹ năng toán học sẽ có khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các khái niệm và kỹ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày

Để thực hiện tốt việc phát hiện và giải quyết vấn đề như trên đòi hỏi con người cần có nhiều năng lực 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 mỹ

2 Vai trò và đặc điểm của giáo dục STEM

2.1 Vai trò của giáo dục STEM

Giáo dục STEM đóng vai trò quan trọng trong thế kỷ XXI cùng với sự phát triển của cuộc cách mạng 4.0 đang diễn ra trên 3 lĩnh vực chính bao gồm Kỹ thuật số, Công nghệ sinh học và Vật lý Với những yếu tố cốt lõi của Kỹ thuật số trong CMCN 4.0 sẽ là: Trí tuệ nhân tạo (AI), vạn vật kết nối - Internet of Things (IoT) và dữ liệu lớn (Big Data) Với lĩnh vực công nghệ sinh học CMCN 4.0 tập trung vào nghiên cứu để tạo ra những bước nhảy vọt trong

Y dược, Nông nghiệp, Thủy sản, chế biến thực phẩm, bảo vệ môi trường, năng lượng tái tạo, hóa học và vật liệu Còn trong lĩnh vực Vật lý CMCN 4.0 đó là robot thế hệ mới, máy in 3D,

xe tự lái, các vật liệu mới (graphene, skyrmions…) và công nghệ nano Cơ hội nghề nghiệp trong các lĩnh vực STEM đang phát triển với tốc độ cao và tất cả đều có vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội hiện nay

Việc khuyến khích, thúc đẩy vai trò của giáo dục STEM đều hướng đến một mục đích sau cùng đó là phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu cao của các ngành nghề liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học thể hiện qua các vai trò sau: (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2019)

● 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 người dạy, 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, người học 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 người học

● Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho người học: Khi triển khai các dự án

học tập STEM, người học 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 người học

● 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 Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương

● Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học, người

học 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 trung học cũng là cách thức thu hút người học 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 tư

Đối với từng cấp học cũng có những vai trò khác nhau như:

 Ở bậc tiểu học: Giáo dục STEM sẽ tập trung vào việc giúp người học làm quen, tạo

hứng khởi cho trẻ về các lĩnh vực STEM Dựa trên các bài toán thực tế có kết nối bốn lĩnh vực STEM, người học sẽ dần khám phá sự kỳ diệu của STEM trong cuộc sống và thấy thêm yêu thích, muốn tìm hiểu các lĩnh vực này

 Ở bậc Trung học cơ sở: Trong giai đoạn này, các khóa học, các bài học sẽ có chủ đề

rõ ràng và thử thách hơn Người học sẽ nhận thức rõ hơn về ứng dụng các lĩnh vực STEM trong thực tế cuộc sống Qua đó người học sẽ có định hướng rõ hơn về các cơ hội nghề nghiệp trong tương lai qua những hiểu biết đa dạng về STEM

 Ở bậc Trung học phổ thông: Người học sẽ biết được sự liên hệ giữa các lĩnh vực STEM

một cách rõ ràng hơn và hoàn toàn có thể giải quyết được các bài toán STEM thách thức hơn với những kiến thức, kỹ năng đã có Người học sẽ dần hình thành được lộ trình nghề nghiệp cho mình trong tương lai

 Ở bậc Trung cấp, cao đẳng: Người học sẽ lĩnh hội rõ nét hơn các ngành nghề thuộc

lĩnh vực STEM, từng bước hoàn thiện được các kỹ năng, kiến thức cho lộ trình nghề nghiệp

sau khi tốt nghiệp

Học tập từ STEM giúp người học có được 07 kỹ năng chính nhờ phát huy, rèn luyện khi tham gia các khóa học theo định hướng STEM (sẽ có những mức độ đánh giá khác nhau tùy thuộc độ tuổi của người học):

 Kỹ năng quan sát

So sánh và đối chiếu giữa các vật; Gộp nhóm và phân loại dựa trên sự giống nhau và khác nhau giữa các vật; Tìm kiếm và xử lý được những thông tin phù hợp từ nhiều nguồn khác nhau; Nêu được lý do quyết định, xác định được các quy luật của số liệu, thông tin, dữ kiện

 Kỹ năng lên kế hoạch

- Người học biết cách đặt những câu hỏi có tính khoa học;

- Xác định được các bằng chứng phù hợp, chặt chẽ, có tính khoa học để trả lời cho câu hỏi;

- Đề xuất giả thuyết và dự đoán kết quả của những tình huống thay đổi;

- Xác định được các biến, các yếu tố có thể gây ảnh hưởng đến việc khảo sát;

- Chuẩn bị, lên kế hoạch những phương pháp dùng trong khảo sát;

- Lựa chọn thiết bị và dụng cụ phù hợp khi thực hiện hoặc có thể hiểu được hạn chế của thiết bị để đề xuất các phương án thay thế;

- Lựa chọn phương pháp kỹ thuật thực hành phù hợp để thực hiện nhiệm vụ

 Kỹ năng thực hành

- Áp dụng kỹ thuật lấy mẫu trong những tình huống cụ thể;

- Sử dụng các thiết bị phù hợp để thực hiện quy trình;

- Tiến hành quan sát và đo đạc, lựa chọn phép đo đạc phù hợp cho những yêu cầu khác nhau;

- Thu thập và ghi nhận được số liệu;

- Thực hành theo các quy định an toàn tại nơi thực hiện thí nghiệm như phòng thí nghiệm, lớp học

 Kỹ năng phân tích và toán học

- Tính toán và đưa ra kết quả với độ chính xác phù hợp;

- Sử dụng các đại lượng và các đơn vị theo chuẩn;

- Trình bày số liệu bằng cách sử dụng đồ thị, biểu đồ;

- Phân tích số liệu và đồ thị;

- Sử dụng phương trình đơn giản để giải quyết vấn đề;

- Thực hiện phân tích toán học;

- Sử dụng các mô hình và lý thuyết để dự đoán kết quả và xu hướng

 Kỹ năng đánh giá

- Phân tích lỗi trong dữ liệu có được;

- Đánh giá và cải thiện phương pháp;

- Phân tích bằng chứng để đưa ra kết quả chính xác;

- Đánh giá phương pháp trình bày;

- Đánh giá luận điểm khoa học và đưa ra các bằng chứng phù hợp;

- Đánh giá các mô hình khoa học;

- Biết đánh giá rủi ro và lợi ích của các yếu tố một cách chặt chẽ, khoa học;

- Xem xét những hạn chế và đạo đức của khoa học

 Kỹ năng giao tiếp

- Biết cách sắp xếp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau;

- Đề xuất được phương pháp để mô tả cách thực hiện nhiệm vụ;

- Biết cách trình bày giải pháp khoa học, hiệu quả;

- Đưa ra cách giải thích hợp lý cho các quan sát;

- Có thể lập luận, lý giải với các bằng chứng hỗ trợ;

- Có kỹ năng giao tiếp hiệu quả với người nghe, có thể sử dụng các thuật ngữ khoa học đúng ngữ cảnh

 Kỹ năng làm việc nhóm

- Biết lắng nghe và tôn trọng ý kiến của người khác

- Có kỹ năng tổ chức công việc

- Có ý thức trách nhiệm với công việc mình đảm nhận

- Thể hiện tư duy phản biện tích cực

- Hỗ trợ và chia sẻ cùng nhau

- Chung sức đóng góp cùng nhau thực hiện kế hoạch

STEM rất quan trọng trong nghề nghiệp thế kỷ 21: Cơ hội nghề nghiệp trong các lĩnh vực STEM đang phát triển với tốc độ cao hơn bất kỳ nghề nghiệp nào khác với thu nhập cao hơn mức thu nhập trung bình Đó có thể là những công việc rất lạ nhưng cũng là những công việc quen thuộc nhưng được mở rộng ra hơn với STEM và tất cả đều có vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội

Như vậy, thông qua giáo dục Stem giúp người học xác định chính xác năng lực bản thân, môi trường giáo dục STEM giúp người học xác định các lĩnh vực nghề nghiệp trong xã hội, các đặc điểm, yêu cầu của nghề nghiệp và nhu cầu nghề nghiệp trong hiện tại và tương lai Việc học tập trải nghiệm trong giáo dục Stem, người học được học tập với phương thức mới gắn kết được nội dung học lý thuyết, thực hành, cùng với ứng dụng thực tế, hình thành 7 kỹ năng cơ bản, nhờ đó người học sẽ hiểu rõ về bản thân với năng lực, sở thích, đam mê mà từ

đó có thái độ và quyết định đúng đắn trong việc lựa chọn nghề nghiệp cho chính mình phù hợp với bản thân

Một khi có hiểu biết đúng đắn về vai trò giáo dục STEM, nâng cao nhận thức về giáo dục Stem cho Gia đình và Nhà trường áp dụng triệt để Giáo dục Stem trong từng giai đoạn học tập ở trường phổ thông, Chắc chắn Giáo dục Stem sẽ có đóng góp không nhỏ nhằm giảm thiểu những lãng phí không đáng có cho từng cá nhân, gia đình và xã hội (Nguyễn Thị Phương Hoa, 2020)

2.2 Đặc điểm của giáo dục STEM

Trong các diễn đàn học thuật nghiên cứu về giáo dục STEM các học giả vẫn tiếp tục tranh luận về khía cạnh triển khai của mô hình giáo dục STEM này Chẳng hạn: Như thế nào

là cách tiếp cận liên ngành trong một chương trình học? Dạy về công nghệ như thế nào? Để làm rõ vấn đề này, tổ chức các nhà nghiên cứu giáo dục khoa học Mỹ (National Association for Research in Science Teaching- NARST) năm 2012 đã đưa ra các thuật ngữ về giáo dục STEM chi tiết hơn, giúp tránh nhầm lẫn với các khái niệm các ngành nghề trong lĩnh vực STEM, đó là " STEM Integration" (tích hợp STEM), hay "Integrated STEM education" (giáo dục STEM tích hợp) hoặc "STEM- focused curriculum" (chương trình học tập chung về STEM)

Tổng hợp các nghiên cứu và báo cáo gần đây nêu ra 5 đặc điểm chính của giáo dục STEM để phân biệt với các chương trình khác:

 Tập trung vào sự tích hợp

Giáo dục STEM có đặc điểm là tập trung vào sự tích hợp hai hay nhiều môn học, trong

đó đặc biệt nhấn mạnh vào khoa học và toán Sự sáng tạo bổ sung thêm các yếu tố khác như: nghệ thuật, xã hội, văn học là tuỳ thuộc vào từng người dạy, từng bối cảnh cụ thể Chính vì vậy nếu như một chương trình học có nhiều môn, nhiều người dạy các ngành khác nhau mà không có sự kết nối và bổ trợ cho nhau thì chưa được gọi là giáo dục STEM tích hợp

 Liên hệ với cuộc sống thực tế

Do sự tích hợp và đa ngành thể hiện sự kết nối của khoa học nên phần lớn giáo dục STEM không thiên về lý thuyết mà thiên về thực hành, vận dụng và giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống, từ các vấn đề mang tính chất địa phương tới các vấn đề có tính toàn cầu

 Hướng đến phát triển kỹ năng của thế kỷ 21

Các chương trình học STEM đều tạo cơ hội để người học rèn luyện và phát triển các nhóm kỹ năng mục tiêu cần thiết cho công việc của thế kỷ 21 như:

+) Kỹ năng giải quyết vấn đề phức tạp

 Thách thức người học vượt lên chính mình

Các bài tập, dự án học tập hoặc các chuyến đi thực địa đều đòi hỏi người học phải nỗ lực bản thân, phối hợp làm việc nhóm, khai thác các nguồn lực có sẵn để đạt đến những cột mốc mới về kiến thức, kinh nghiệm cũng như năng lực mới của mình Sẽ không còn những bài tập chỉ là để học thuộc lòng, ghi nhớ và trả bài như lối học truyền thống Mà thay vào đó người học phải vận dụng các kiến thức để định hướng giải quyết các vấn đề, sáng tạo và đổi mới

 Có tính hệ thống và gắn kết giữa đa dạng các bài học

Đây là một đặc điểm rất quan trọng giúp quá trình giáo dục đạt được hiệu quả cao đối với người học Vì nếu như người học chỉ tham gia các bài học lý thuyết lẫn thực hành khác nhau, mà những bài học đó lại thiếu sự gắn kết, kế thừa và liên tục thì chắc chắn người học sẽ rơi vào các lỗ hổng kiến thức và rời rạc về mặt thông tin Do đó để xây dựng được một chương trình giáo dục STEM tốt, rất cần những người có kiến thức xây dựng khung chương trình giáo dục STEM

Thông qua các đặc điểm ở trên thì người học sẽ nhận thức được sự giao thoa giữa các ngành khoa học và toán, thấy được sự cần thiết của các kiến thức khoa học để giải quyết một vấn đề nào đó Đồng thời trong quá trình đó người học được khuyến khích sự sáng tạo dựa trên sở thích riêng của bản thân, nên các em sẽ tự tin hơn trong quá trình học tập Điều thú vị hơn là giáo dục STEM giúp người học trải nghiệm qua các cảm xúc của thất bại cũng như thành công trong quá trình học tập, đó là một điều rất cần thiết cho sự phát triển trí thông minh cảm xúc và tạo động lực cho sự trưởng thành của trẻ (Nguyễn Thanh Hải, 2019)

3 Nội dung và hình thức giáo dục STEM

3.1 Nội dung giáo dục STEM

Nội dung giáo dục STEM được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức giữa các môn học với nhau và với thực tiễn cuộc sống

Về bài học STEM

1) Nội dung bài học STEM được gắn kết với các vấn đề thực tiễn đời sống xã hội, khoa học, công nghệ và người học được yêu cầu tìm các giải pháp đế giải quyết vấn đề, chiếm lĩnh kiến thức, đáp ứng yêu cầu cần đạt của bài học Nội dung kiến thức của các bài học thuộc một môn học hoặc một số môn học trong chương trình; bảo đảm giải quyết được vấn đề đặt ra một cách tương đối trọn vẹn

2) Bài học STEM dựa theo quy trình thiết kế kỹ thuật, 5E, Trial

3) Thiết bị dạy học cần lưu ý đến việc sử dụng thiết bị, công nghệ sẵn có, dễ tiếp cận với chi phí tối thiểu

- Sử dụng tối đa các thiết bị sẵn có thuộc danh mục thiết bị dạy học tối thiểu theo quy định

- Tăng cường sử dụng các vật liệu, công cụ gia dụng, công nghệ sẵn có, dễ tiếp cận, chi phí rẻ và an toàn

- Khuyến khích sử dụng các nguồn tài nguyên số bổ trợ, thí nghiệm ảo, mô phỏng, phần mềm, có thể dễ dàng truy cập sử dụng trong và ngoài lớp học để người học chủ động học tập

Về hoạt động trải nghiệm

1) Nội dung hoạt động trải nghiệm STEM được lựa chọn phải gắn với việc thực hiện mục tiêu của chương trình, tạo hứng thú và động lực học tập nhằm phát triển phẩm chất và năng lực cho người học

- Chú trọng những hoạt động liên quan, hoạt động tiếp nối ở mức vận dụng (thiết kế, thử nghiệm, thảo luận và chỉnh sửa) các hoạt động của bài học STEM trong chương trình, tập trung vào việc giải quyết các vấn đề của thực tiễn xã hội, khoa học và công nghệ

- Nội dung hoạt động trải nghiệm STEM có thể gắn với các hoạt động nghề nghiệp liên quan đến lĩnh vực STEM nhằm bổ trợ cho quá trình học tập, tạo hứng thú và động lực học tập, góp phần định hướng nghề nghiệp cho người học

2) Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM cần phong phú, đa dạng, lôi cuốn người học vào hoạt động tìm tòi, khám phá và vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề trong thực tiễn xã hội, khoa học và công nghệ

- Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM có thể linh hoạt, kết hợp các hoạt động trong trường (dưới hình thức câu lạc bộ) và ngoài trường (tìm tòi, khám phá thực tiễn)

- Tăng cường tổ chức hoạt động theo nhóm để phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho người học nhưng cần đảm bảo chỉ rõ nhiệm vụ và sản phẩm cụ thể của mỗi người học trong nhóm

Về đề tài/dự án nghiên cứu khoa học, kỹ thuật

1) Người học tham gia học tập trên cơ sở tự nguyện, có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn; chú trọng phát hiện các người học có năng lực và sở thích thông qua quá trình tổ chức dạy học bài học STEM và các hoạt động trải nghiệm STEM

2) Lựa chọn đề tài/dự án nghiên cứu khoa học, kỹ thuật phù hợp với người học hoặc nhóm người học trên cơ sở đáp ứng quy định

3.2 Hình thức tổ chức giáo dục STEM

Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo, tùy thuộc vào đặc thù từng môn học và điều kiện cơ sở vật chất cụ thể, các trường có thể áp dụng linh hoạt các hình thức tổ chức giáo dục STEM, bao gồm: Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM; tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM

và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật

 Dạy học các môn học theo phương thức giáo dục STEM

Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo 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

 Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, người học được khám phá các 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 Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan như trường trung học, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp

Trải nghiệm STEM còn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trường trung học với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp Theo cách này, sẽ kết hợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và giáo dục nghề nghiệp

Các trường trung học có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ Tham gia câu lạc bộ STEM, người học được học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của người học

 Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật

Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những người học có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn

Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho người học trung học Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM và nghiên cứu khoa học, kỹ thuật là cơ hội để người học thấy được sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM

Bài 2

CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VÀ MÔ HÌNH DẠY HỌC

A MỤC TIÊU

- Kiến thức: Giải thích được quan điểm tích hợp trong giáo dục STEM và dạy học định

hướng phát triển tư duy sáng tạo; Mô tả và giải thích được các lý thuyết học tập ứng dụng vào giáo dục STEM Mô tả được các mô hình dạy học ứng dụng vào giáo dục STEM

- Kỹ năng: Vận dụng các mô hình dạy học phù hợp với kiểu bài học STEM trong

giáo dục nghề nghiệp

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tích cực và chủ động vận dụng các mô hình dạy

học STEM trong giáo dục nghề nghiệp

Tích hợp (Intergration) là xác lập cái chung, cái toàn thể, cái thống nhất trên cơ sở những bộ phận riêng lẻ

Oxford, Intergration là kết hợp những phần, những bộ phận với nhau trong một tổng thể Những phần, những bộ phận có thể khác nhau nhưng tích hợp với nhau

Sự hợp nhất hay nhất thể hóa các bộ phận khác nhau để đưa tới một đối tượng mới như

là một thể thống nhất trên những nét bản chất của các thành phần đối tượng, chứ không phải

là phép cộng giản đơn những thuộc tính của các thành phần ấy

1.1.2 Dạy học tích hợp

Dạy học tích hợp STEM là dựa trên nền tảng cách học (cách khám phá tri thức) để nâng cao kết quả học tập của người học, thiết kế các hoạt động giảng dạy theo định hướng STEM được tuân thủ các nguyên tắc dựa trên nghiên cứu về cách thức học tập của con người lấy người học là trung tâm với công nghệ là công cụ hỗ trợ đắc lực

Dạy học tích hợp STEM là tích hợp kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc người học áp dụng những kiến thức Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Toán học (Mathematics) vào bối cảnh cụ thể nhằm tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và doanh nghiệp (Nguyễn Thanh nga

và cộng sự, 2017)

Theo UNESCO - Hội nghị tích hợp giảng dạy các khoa học: Dạy học tích hợp (Integration teaching) được UNESCO định nghĩa là một cách trình bày các khái niệm và nguyên lý khoa học cho phép diễn đạt sự thống nhất cơ bản của tư tưởng khoa học, tránh nhấn quá mạnh hoặc quá sớm sự sai khác giữa các lĩnh vực khoa học khác nhau

Theo Từ điển Giáo dục học: Dạy học tích hợp là hành động liên kết các đối tượng nghiên cứu, giảng dạy, học tập của cùng một lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác nhau trong cùng một kế hoạch dạy học (Viện Nghiên cứu Giáo dục, 2015)

Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo: Dạy học tích hợp là định hướng dạy học giúp người học phát triển khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng, thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau

để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống, được thực hiện ngay trong quá trình lĩnh hội tri thức và rèn luyện kỹ năng; phát triển được những năng lực cần thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2015)

Nội hàm của khái niệm giáo dục STEM đã xác định giáo dục STEM là giáo dục liên ngành và thể hiện đó là dạy học tích hợp được thể hiện bởi: (Lê Xuân Quang, 2017)

- Dạy học tích hợp định hướng kết quả đầu ra

Giáo dục định hướng kết quả đầu ra nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp Chương trình dạy học định hướng kết quả đầu ra không quy định những nội dung dạy học chi tiết mà quy định những kết quả đầu ra mong muốn của quá trình đào tạo (Nguyễn Văn Tuấn, 2010) Đặc điểm này sẽ ảnh hưởng đến việc xây dựng chủ đề, xác định mục tiêu và lựa chọn các nội dung học tập để xây dựng bài học STEM

- Dạy học tích hợp nhằm phát triển năng lực cho người học

Dạy học tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục nhằm nâng cao năng lực của người học (Bộ giáo dục và đào tạo , 2014) Dạy học tích hợp là định hướng về nội dung và phương pháp dạy học, trong đó người dạy tổ chức, hướng dẫn để người học biết huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập; thông qua đó hình thành những kiến thức, kỹ năng mới; phát triển được những năng lực cần thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề trong học tập và trong thực tiễn cuộc sống (Bộ giáo dục và Đào tạo , 2014) Đặc điểm này là cơ sở cho việc xây dựng các hoạt động trong giáo dục STEM

- Dạy học tích hợp biểu hiện cách tiếp cận lấy người học làm trung tâm

Dạy học lấy người học là trung tâm đòi hỏi người học là chủ thể của hoạt động học, họ phải tự học, tự nghiên cứu để tìm ra kiến thức bằng hành động của chính mình, người học không chỉ được đặt trước những kiến thức có sẵn ở trong bài giảng của người dạy mà phải tự đặt mình vào tình huống có vấn đề của thực tiễn, cụ thể và sinh động của nghề nghiệp rồi từ

đó tự mình tìm ra cái chưa biết, cái cần khám phá học để hành, hành để học, tức là tự tìm kiếm kiến thức cho bản thân

Trong dạy học lấy người học làm trung tâm đòi hỏi người học tự thể hiện mình, phát triển năng lực làm việc nhóm, hợp tác với nhóm, với lớp Sự làm việc theo nhóm này sẽ đưa

ra cách thức giải quyết đầy tính sáng tạo, kích thích các thành viên trong nhóm hăng hái tham gia vào giải quyết vấn đề Đặc điểm này là căn cứ để xác định các loại hình giáo dục STEM,

là căn cứ để xây dựng các hoạt động trong giáo dục STEM

- Nội dung được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức giữa các môn học với nhau và

với thực tiễn cuộc sống

Thực hiện môn học tích hợp, các quá trình học tập không bị cô lập với cuộc sống hàng ngày, các kiến thức gắn với kinh nghiệm sống của người học và được liên hệ với các tình huống cụ thể, có ý nghĩa đối với người học Khi đó người học được dạy sử dụng kiến thức trong những tình huống cụ thể và việc giảng dạy kiến thức không chỉ là lý thuyết mà còn phục vụ thiết thực cuộc sống con người, để làm người lao động, công dân tốt… Mặt khác, các kiến thức sẽ không lạc hậu do thường xuyên cập nhật với cuộc sống (Bộ giáo dục và Đào tạo , 2014) Đây là cơ

sở để xây dựng các ngữ cảnh trong giáo dục STEM

1.2 Dạy học định hướng phát triển năng lực và tư duy sáng tạo

1.2.1 Dạy học phát triển năng lực

 Năng lực: Theo từ điển tiếng Việt “ Năng lực là phẩm chất tâm lý và sinh lý tạo cho

con người khả năng hoàn thành một hoạt động nào đó với chất lượng cao” (Hoàng Phê, 2021)

 Theo F.E.Weinert định nghĩa: “Năng lực là tổng hợp các khả năng và kỹ năng sẳn có hoặc học được cũng như sự sẳn sàng của học sinh nhằm giải quyết những vấn đề nẩy sinh và hành động một cách có trách nhiệm, có sự phê phán để đi đến giải pháp” (Weinert F.E, 2001)

b) Tư duy sáng tạo

Theo nhà tâm lý học người Đức G Mehlhom cho rằng tư duy sáng tạo là hạt nhân của

sự sáng tạo cá nhân đồng thời là mục tiêu cơ bản của giáo dục Tư duy sáng tạo đặc trưng bởi mức độ cao của chất lượng hoạt động trí tuệ như tính mềm dẻo, tính nhạy cảm, tính kế hoạch, tính chính xác

Theo Rubinstein phát biểu “Tư duy sáng tạo luôn bắt nguồn từ tình huống nêu vấn đề” Theo J Danton phát biểu “tư duy sáng tạo là năng lực tìm thấy những ý nghĩa mới, những mối quan hệ mới, là năng lực chứa đựng sự khám phá, sự phát minh, sự đổi mới và trí tưởng tượng ”

Giáo dục STEM là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp người học không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày (Đỗ Văn Tuấn , 2014) Do vậy dạy học theo định hướng phát triển năng lực là một trong các

cơ sở khoa học của giáo dục STEM được thể hiện ở các nội dung cơ bản sau: (Lê Xuân Quang, 2017)

- Hệ thống mục tiêu được mô tả tường minh rõ ràng về hệ thống các năng lực

Khác với dạy học định hướng nội dung, dạy học định hướng năng lực tập trung vào kết quả học tập của người học tức là quan tâm tới “đầu ra” Đây là cơ sở cho việc lựa chọn nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức và kiểm tra đánh giá nhằm đảm bảo kết quả đầu ra như mong muốn Do vậy, trong dạy học định hướng năng lực kết quả học tập hay là mục tiêu thường được mô tả thông qua hệ thống các năng lực một cách chi tiết, rõ ràng có thể quan sát

và đánh giá được Đặc điểm này của dạy học định hướng năng lực là cơ sở khoa học quan trọng trong việc xây dựng mục tiêu giáo dục STEM và bảng kiểm đánh giá các năng lực của người học thông qua bài học STEM

- Dạy học dựa trên định hướng hành động

Tư tưởng của dạy học dựa trên định hướng hành động là: người học sẽ học tốt nhất khi được trực tiếp tham gia vào hoạt động học tập trải nghiệm; kiến thức phải được khám phá bởi chính các cá nhân nếu nó có ý nghĩa quan trọng với họ hoặc tạo ra sự khác biệt trong hành vi của họ và người học sẽ có quyết tâm cao khi họ được tự do thiết lập các mục tiêu học tập của mình và có thể chủ động theo đuổi nó trong một khuôn khổ nhất định (Ord J , 2012) Dạy học theo dự án là một hình thức điển hình của dạy học định hướng hành động, trong đó người học

tự lực thực hiện trong nhóm một nhiệm vụ học tập phức hợp, gắn với các vấn đề thực tiễn, kết hợp lý thuyết và thực hành, có tạo ra các sản phẩm có thể công bố Trong dạy học theo dự án,

có thể vận dụng nhiều lý thuyết và quan điểm dạy học hiện đại như lý thuyết kiến tạo, dạy học định hướng người học, dạy học hợp tác, dạy học tích hợp, dạy học khám phá, sáng tạo, dạy học theo tình huống và dạy học định hướng hành động Do vậy, vận dụng dạy học định hướng hành động có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng nguyên lý giáo dục kết hợp lý thuyết với thực tiễn, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội của giáo dục STEM Đây là cơ sở trong việc lựa chọn PPDH trong giáo dục STEM

- Tư tưởng dạy học tích hợp liên môn và định hướng vận dụng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn

Dạy học tích hợp liên môn là dạy học những nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học "Tích hợp" là nói đến phương pháp và mục tiêu của hoạt động dạy học còn

"liên môn" là đề cập tới nội dung dạy học Các chủ đề liên môn, tích hợp có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn, có ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập cho người học (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2015) Dạy học tích hợp liên môn không chỉ chú ý tích cực hoá người học về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, thực tiễn Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ người dạy và người học theo hướng cộng tác Đặc điểm này của dạy học định hướng năng lực là cơ sở để xây dựng các chủ

đề giáo dục STEM gắn với thực tiễn cuộc sống

- Đánh giá trong dạy học định hướng năng lực là đánh giá quá trình

Về bản chất, đánh giá năng lực là đánh giá khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng thực hiện nhiệm vụ của người học và việc đánh giá này là đánh giá cả quá trình vì sự tiến bộ của người học (Marginson S., Tytler R., Freeman B., and Roberts K, 2013) Đánh giá quá trình là những phản hồi cần thiết cho cả người dạy và ngưởi học về những hiểu biết hiện tại và phát triển kỹ năng nhằm xác định những bước tiếp theo (Bybee R W, 2009) Đánh giá quá trình được xem là một phương thức tạo động lực học tập cho người học hiệu quả và có tác động ngay tức thì đến quá trình học Đánh giá trong dạy học định hướng năng lực sẽ là cơ sở để xây dựng nội dung đánh giá trong quy trình giáo dục STEM

2 Lý thuyết học tập ứng dụng trong giáo dục STEM

2.1 Lý thuyết kiến tạo

Thuyết kiến tạo (Constructivism) được hình thành trên cơ sở những lý luận cơ bản của việc quan sát và nghiên cứu khoa học về quá trình nhận thức của người học Lý luận này ra đời và phát triển trong mấy chục năm gần đây Những năm 80 của thế kỉ 20, tâm lý học giáo dục phát triển mạnh mẽ ở các nước phương Tây Thuyết kiến tạo là một bước phát triển mới trong lịch sử phát triển của tâm lý học giáo dục, nó được hình thành trên cơ sở của sự phát triển từ chủ nghĩa hànhvi đến chủ nghĩa nhận thức, và quá trình này được coi là “một cuộc cách mạng của tâm lý học giáo dục” và có ảnh hưởng rất lớn đến công cuộc cải cách chương trình hiện nay trên thế giới(chẳng hạn, ở Trung Quốc, những quan điểm của Thuyết kiến tạo -được coi là “linh hồn” của cải cách chương trình giáo dục phổ thông của Trung Quốc, được thể hiện rõ ràng trong Đề cương cải cách chương trình giáo dục phổ thông(7/2001) Thuyết kiến tạo do học giả tâm lý học nổi tiếng người Thụy Sĩ Jean Piaget (1896-1980) khởi xướng, sau đó được các nhà tâm lý học L.Vygotsky(1896-1934), D.Ausube (1918-2008), J Bruner (1915-2016) kế thừa và phát triển, hình thành các trường phái khác nhau như: Thuyết kiến tạo cấp tiến; Thuyết kiến tạo mang tính xã hội; Thuyết kiến tạo xử lý thông tin; Quan điểm nhận thức văn hóa xã hội,.v.v Mặc dù vậy, những lý luận trên đây đều có chung nội hàm: tri thức là sản phẩm của hoạt động tạo ra bởi chủ thể thông qua trải nghiệm cá nhân – người học kết nối thông tin mới với thông tin hiện tại để kiến thức mới có ý nghĩa với cá nhân đó Thuyết kiến tạo cho rằng, tri thức là do con người chủ động xây dựng và hình thành chứ không phải là bị động tiếp nhận Điều này đối lập lại với nhận thức thông thường của mọi người rằng tri thức là quá trình “bên ngoài chuyển nhập vào - bên trong hình thành” Thuyết kiến tạo chorằng tri thức không phải là từ bên ngoài chuyển nhập vào tâm hồncon người mà

là trong quá trìnhtương tác giữa con người và thế giới bên ngoài, tri thức đã đượchình thành

từ bên trong tâm hồncon người Mặt khác, tri thức không phải là sự phản ánh chính xác, khách quan hiện thực mà chỉlà một loại lý giải hoặc giả thiết mà thôi Cùng với sự nhận thứcngày càng sâu sắc của nhân loạithì tri thức không ngừng được đổi mới Trong từng vấn đề và hoàncảnh cụ thể, loài người lại yêucầu tiến hành gia công và sáng tạo lại tri thức để phù hợp với vấnđề và hoàn cảnh cụ thể mới Mỗingười xuất phát trên nền tảng kinh nghiệm riêng của

mình để xây dựng và hình thành tri thức, xácđịnh ý nghĩa của tri thức cho mình Do nền tảng kinh nghiệm của mỗi người khác nhau nên nhữngtri thức được hình thành tất nhiên là cũng khác nhau Với ý nghĩa đó, tri thức chỉ là sự hợp lý hóa kinh nghiệm của cá nhân, và nó không thể tồn tại độc lập với điềukiện cụ thể bên ngoài Ngoài ra, kết cấu của tri thức không phải là kết cấu tùy ý Trong quá trình con người hình thành tri thứcluôn nhận sự ảnh hưởng của những nhân tố văn hóa xã hội đương thời, và cần phải tiến hành hợptác, trao đổi với người khác để không ngừng điều chỉnh, sửa đổitri thức của mình, có như vậy thì mới có thể hiểu biết một cách đầy đủ thế giới bên ngoài

Những nguyên lý và quan điểm cơ bản của Thuyết kiến tạo

- Tri thức do cá nhân chủ động hình thành, không phải là bị động tiếp nhận

- Chức năng của tri thức thể hiện ở chỗ dùng để tổ chức hệ thống kinh nghiệm, không phảilà để phát hiện hiện thực của bản thể

- Về bản chất, tri thức không biểu trưng chính xác hiện thực mà nó chỉ là một loại giải thích, một loại giả thiết, yêu cầu chủ thể nhận thức đứng trước hoàn cảnh cụ thể mà tiến hành sáng tạo; tri thức không thể tồn tại độc lập với điều kiện cụ thể bên ngoài, nó chỉ có thể là do

cá nhân người học dựa vào nền tảng kinh nghiệm của mình để hình thành

- Dưới góc độ hoạt động giảng dạy thì hoạt động học tập không phải là do người dạy truyền đạt tri thức cho người học, mà là quá trình người học dựa vào thông tin bên ngoài và thông qua nền tảng tri thức và kinh nghiệm đã có của mình để hình thành tri thức cho mình

- Người học đến lớp học không phải là những đầu óc trống rỗng, mà trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày và trong hoạt động học tập đã qua, người học đã hình thành vốn kinh nghiệm vànền tảng tri thức rộng rãi và phong phú cho mình

Chủ trương cơ bản của Thuyết kiến tạo

- Học tập là một quá trình tích cực chủ động: người học không phải là người bị động tiếpnhận thông tin từ bên ngoài mà phải căn cứ vào nền tảng nhận thức đã có và lựa chọn, xử

lý các thông tin bên ngoài để hình thành những tri thức có ý nghĩa đối với cuộc sống hiện tại

- Tri thức là hợp lý hóa kinh nghiệm cá nhân chứ không phải là giải thích chân lý của thểgiới

- Sự hình thành tri thức không phải là bất kì và tùy ý

- Sự hình thành tri thức của người học là hết sức đa dạng

Quan điểm về chương trình dạy học của Thuyết kiến tạo

Quan điểm chương trình dạy học của Thuyết kiến tạo lấy quan điểm về tri thức làm tư tưởng chỉ đạo Lý luận này cho rằng:

Thứ nhất là: Mục tiêu của dạy học là bồi dưỡng năng lực sáng tạo, ý thức hợp tác và kỹ năng giải quyết vấn đề cho người học: Những người theo Thuyết kiến tạo nhấn mạnh tính chủ động sáng tạo, tính xã hội và tính thích nghi hoàn cảnh trong hoạt động học tập của người học

Thứ hai là: Nội dung chương trình dạy học cần thể hiện tính lựa chọn chân thực Theo quanđiểm của những người theo Thuyết kiến tạo, hoạt động học tập của người học là quá trình tích lũy, bởi vì sự hình thành tất cả những tri thức mới đều được xây dựng trên cơ sở nền tảng kinh nghiệm đã có Do vậy, trong dạy học cần để cho người học tích cực chủ động tiến hành hoạt động hình thành tri thức Nội dung chương trình không thể tách rời với vốn kinh nghiệm

đã có của người học, không thể xa rời môi trường cuộc sống sinh hoạt hiện thực của các em,

mà cần phải tăng cường mối liên hệ giữa nội dung chương trình và cuộc sống sinh hoạt hiện thực của các em, thể hiện tính chân thực cuộc sống, phản ánh được thế giới hiện tại Nội dung chương trình phải thể hiện tính thực dụng, tính đa dạng, tính lý thú và tính tìm tòi nghiên cứu Thứ ba là: Về vai trò chủ thể của người học trong dạy học: Những người theoThuyết kiếntạo cho rằng, dạy học là hoạt động dưới sự chỉ đạo của người dạy, người học năng động tiến hành hình thành tri thức Theo quan điểm này, người học không trực tiếp và không bị động tiếp nhậntri thức người dạy truyền đạt Trước khi vào lớp học, người học đã tích lũy được vốn kinh nghiệm phong phú, đã có cách nhìn nhận về các hiện tượng cuộc sống Người dạy trước khi truyền thụ tri thức cần thiết phải cân nhắc đến vốn kinh nghiệm đã có của người học, lấy đó làm điểm xuất phát để hướng dẫn người học hình thành tri thức mới Vì vậy mà ở đây, người dạy không phải là người cung cấp tri thức, mà là người chỉ đạo, người giúp đỡ, hướng dẫn người học tổng hợp, phân tích vàlàm sáng tỏ sự khác nhau giữa tri thức cũ và mới, giúp người học hình thành hệ thống tri thức mớicủa mình Bên cạnh đó, trong quá trình dạy học, người dạy cần điều chỉnh tài liệu dạy học hiện có

Thuyết kiến tạo – cơ sở lý luận của đổi mới chương trình giáo dục phổ thông Việt Nam cho phù hợp với bối cảnh hiện tại, gợi cho người học thấy được những mâu thuẫn trong nhận thức, từ đó giúp người học xem xét, suy nghĩ, rút ra biện pháp giải quyết vấn đề Mặt khác, trong toàn bộ quá trình dạy học, cần xây dựng mối quan hệ hỗ trợ, giúp đỡ và hài hòa giữa người dạy và người học, người học và người học, người học và môi trường xung quanh; không ngừng làm phong phú và chính xác sự nhận thức của người học

Thứ tư là: Coi trọng đánh giá quá trình học tập: Những người theo Thuyết kiến tạo coi trọngquá trình đạt được tri thức Họ cho rằng, quá trình học tập quantrọng hơn kết quả học tập Bởi thế, đánh giá cần dựa trên sự thay đổi trưởng thành trong quá trình học tập cuả người học, chú trọngkiểm tra và đánh giá tổng hợp thái độ học tập, năng lực sáng tạo, năng lực thực tiễn,.v.v chứ không phải là thành tích học tập Các loại hình đánh giá bao gồm tự đánh giá của người học, người học đánh giá người học và người dạy đánh giá người học Phương thức đánh giá cần đa dạng hóa chứ không chỉ hạn chế bởi phương thức kiểm tra viết truyền thống Quan điểm dạy – học của Thuyết kiến tạo

Quan điểm học tập của Thuyết kiến tạo hiện đại là lấy người học làm trung tâm, thể hiệntrên 3 phương diện dưới đây:

Thứ nhất: Thuyết kiến tạo hiện đại coi học tập là quá trình người học chủ động hình thành biểu trưng tâm lý bên trong Học tập cần hình thành biểu trưng về các sự vật và quá

trình, nhưng nó không phải là bản sao trực tiếp của thế giới bên ngoài, mà là thông qua kết cấu tri thức đã có (bao gồm tri thức kinh nghiệm trước đây và sách lược nhận thức) để tiến hành xử lý thông tin mới để hình thành tri thức mới

Thứ hai: Quá trình học tập đồng thời bao hàm hình thành 2 mặt: (1) hình thành ý nghĩa củathông tin mới, đồng thời (2) cải tạo và tổ chức lại kinh nghiệm đã có.Thứ ba:Người học lấy phương thức hình thành tri thức của mình để hiểu về sự vật, do vậymà mỗi người khác nhau đều nhìn thấy những phương diện nhau của sự vật, không tồn tại một tiêu chuẩn hiểu biết duy nhất Tuy nhiên, thông qua sự hợp tác giữa những người học với nhau để làm cho cách hiểu được phong phú và toàn diện hơn Những người theo Thuyết kiến tạo hiện đạicho rằng ý nghĩa của sự vật hoàn toàn không tồn tại độc lập với chúng ta mà ngọn nguồn của nó

do chúng ta hình thành, mỗi cá nhân đều lấy phương thức của mìnhđể hiểu về mỗi phương diệncủa sự vật, dạy học cần tăng cường sự hợp tác giữa những người học với nhau để cho họ nhìn thấy được cơ sở của những quan điểm không giống nhau Vì vậy, tinh thần hợp tác học tập đã nhận đượcsự quan tâm rộng rãi của những nhà Thuyết kiến tạo Những tư tưởng này là

sự phát triển của lý thuyết về văn hóa xã hội trong sự phát triển tâm lý và “vùng phát triển gần nhất” của L Vygotsky.Từ quan điểm học tập của Thuyết kiến tạo đã hình thành quan điểm dạy học Theo Thuyết kiến tạo, dạy học phải bao gồm sự hiểu biết về kết cấu nhận thức hiện tại của người học, đồng thời cung cấp cho họ những hoạt động học tập thích hợp để giúp đỡ

họ Người dạy trở thành người chỉ đạo và người dẫn đường cho hoạt động học tập của người học, duy trì môi trường phù hợp cho hoạt động học tập của họ

2.2 Thuyết học tập dựa vào trải nghiệm

Các mô hình học tập trải nghiệm cổ điển

- Mô hình HTTN của Kurt Lewin (1890-1947) về nghiên cứu hành động và đào tạo trong phòng thí nghiệm

Đóng góp trong nghiên cứu của Lewin về HTTN là đưa ra mô hình trải nghiệm gồm 4 giai đoạn (xem hình 2.1 trang bên) Theo ông, trong nghiên cứu hành động và đào tạo trong phòng thí nghiệm, học tập là một quá trình tích hợp, được bắt đầu với kinh nghiệm cụ thể/kinh nghiệm rời rạc; tiếp theo người học sẽ thu thập dữ liệu, quan sát và phản ánh về kinh nghiệm đó; các dữ liệu này sau đó được phân tích, khái quát để hình thành các khái niệm trừu tượng

và khái quát; cuối cùng là thử nghiệm các ý nghĩa của khái niệm trong tình hình mới

- Mô hình học tập qua kinh nghiệm của John Dewey (1859-1952) J Dewey là người đưa ra quan điểm “học qua làm, học bắt đầu từ làm” Theo ông, quá trình sống và quá trình giáo dục không phải là hai quá trình mà là một Giáo dục tốt nhất phải là sự học tập trong cuộc sống

Trong quá trình sống, con người không ngừng thu lượm kinh nghiệm và cải tổ kinh nghiệm nên trẻ em phải học tập trong chính cuộc sống xã hội Theo tư tưởng này, dạy học phải giao việc cho người học làm, chứ không phải giao vấn đề cho người học học Những tri thức đạt được thông qua làm mới là tri thức thật Vì vậy, ông chủ trương đưa các loại bài tập

hoạt động như: nghề làm vườn, dệt, nghề mộc vào nhà trường Đây là loại bài tập này có khả năng phát triển hứng thú và năng lực của người học, vừa phản ánh được thực tiễn xã hội (Scott D Wurdinger, 2005) Phân tích vai trò của kinh nghiệm, ông đã chỉ ra: Đối với người

học - trẻ em, khả năng học hỏi từ kinh nghiệm hết sức có ý nghĩa, khả năng lưu giữ kinh

nghiệm sẽ giúp giải quyết khó khăn trong các tình huống mà trẻ sẽ gặp trong cuộc sống sau này; nghĩa là khả năng điều chỉnh hành vi trên cơ sở các kinh nghiệm trước đó và hình thành kinh nghiệm mới của trẻ là rất quan trọng

Hình 2.1 Mô hình học tập trải nghiệm của K Lewin

Ông đề cao phương pháp dạy học trải nghiệm: sự phát triển thể chất của trẻ sẽ đi trước

về giác quan; theo đó, trẻ hành động trước khi có nhận thức đầy đủ về hành động đó (nghĩa là trẻ thường hành động khi chưa có kinh nghiệm về hành động) Trong thực tế, ý thức thực tế của trẻ có thể là chưa đầy đủ hoặc hành động hấp tấp, nhưng điều đó đã cho trẻ có thêm trải nghiệm về cuộc sống Quá trình phát triển trí tuệ của người học là kết quả của sự trải nghiệm

Sự phát triển trí tuệ trước hết phải có quá trình hình thành biểu tượng; trải nghiệm sẽ cho trẻ biểu tượng trong đầu về sự vật hiện tượng đó Theo ông, chương trình dạy học và việc dạy học phải là quá trình xâu chuỗi các thành tố trong kinh nghiệm cũ và mới của trẻ; quá trình học của trẻ phải là quá trình hình thành cái nhìn mới, hứng thú và kinh nghiệm mới Vì vậy, nhà trường và người dạy phải tạo ra một môi trường học tập, trong đó những hoạt động của

trẻ chứa đựng cả những tình huống khó khăn, để người học tự tìm tòi và xây dựng kiến thức

thông qua “ kinh nghiệm” và “tư duy”, thông qua “trải nghiệm” của chính bản thân (Scott

D Wurdinger, 2005) (Scott D Wurdinger và Julie A Carlson, 2009)

Mô hình về quá trình học tập của John Dewey mô tả quá trình người học xây dựng kiến thức cho mình thông qua những kinh nghiệm quan sát được Mô hình học tập của Dewey là

quá trình hoạt động trí tuệ khá phức tạp, gồm: 1) Quan sát các điều kiện xung quanh (Observation); 2) Hình thành kiến thức về những gì đã xảy ra trong những tình huống tương

tự trong quá khứ, một kiến thức thu được một phần của kí ức và một phần từ các thông tin, tư

vấn, và cảnh báo của những người đã có kinh nghiệm rộng lớn hơn (Knowledge); 3) Đánh

giá, phán xét những gì quan sát được và những kiến thức thu được (Judgment) Kết quả của

quá trình này sẽ thúc đẩy con người thực hiện các chuỗi hoạt động tiếp theo để đạt được mục đích (xem hình 2)2

Hình 2.2 Mô hình học qua kinh nghiệm của J Dewey

Mô hình học tập kinh nghiệm của Dewey có sự tương đồng với Lewin, ông nhấn mạnh học tập là một quá trình biện chứng kết hợp kinh nghiệm và khái niệm, quan sát và hành động (Reginald D Archambault, 2012) Tư tưởng giáo dục của J Dewey rất tiến bộ vào thời kì đó

và cho đến nay vẫn là một trong những triết lý giáo dục điển hình của Hoa Kì

- Mô hình học tập và phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896-1980) Jean Piaget là một trong những người sáng lập môn Tâm lý học phát triển, và chuyên nghiên cứu về tâm lý

học nhận thức và tâm lý học trẻ em Theo học thuyết của J Piaget, trí tuệ trẻ em trải qua 4 giai đoạn phát triển: Giai đoạn cảm giác - vận động; Giai đoạn tiền thao tác cụ thể; Giai đoạn thao tác cụ thể; Giai đoạn thao tác hình thức Theo ông, mỗi lứa tuổi có đặc trưng riêng về chất lượng trí tuệ và được coi là một giai đoạn phát triển Một giai đoạn trí tuệ có những đặc trưng

sau:

+ Các thành tựu trí tuệ giai đoạn này là sự kế tiếp giai đoạn trước;

+ Là sự kết hợp thống nhất các cấu trúc đã có từ giai đoạn trước;

+ Mỗi giai đoạn là một cấu trúc tổng thể các sơ đồ chứ không phải là sự xếp chồng các

sơ đồ lên nhau;

+ Mỗi giai đoạn đều gồm các cấu trúc đã có, đang có và các yếu tố chuẩn bị cho giai

đoạn tiếp sau

Sau hơn 30 năm nghiên cứu, J Piaget đã xác định là có 4 giai đoạn trong lịch sử phát triển trí tuệ của trẻ em, mỗi giai đoạn lại chia thành một số thời kì Ngày nay, có thể nói hầu hết các nhà tâm lý học đều nhất trí với ông về việc phân kì sự phát triển trí tuệ trẻ em thành 4

giai đoạn lớn với những đặc trưng chủ yếu từng thời kì như sau:

+ Giai đoạn cảm giác - vận động (từ 0-3 tuổi): Giai đoạn trẻ nhận biết thế giới thông

qua sự phối hợp cảm giác và vận động;

+ Giai đoạn tiền thao tác cụ thể (từ 3-7, 8 tuổi): Lúc này trẻ đã có thể nhận biết thế

giới qua các biểu tượng, đặc biệt là biểu tượng bằng ngôn ngữ;

+ Giai đoạn thao tác cụ thể (từ 7,8 tuổi - 11 tuổi): Trẻ có thể hiểu được thế giới theo

cách lý luận hơn là tri giác đơn giản thông qua các ý niệm về đối tượng bên ngoài;

+ Giai đoạn thao tác hình thức hay tư duy logic (từ 11-14,15 tuổi): Trong giai đoạn

này, trẻ có khả năng khái quát hoá những ý tưởng và cấu trúc các điều trừu tượng Chúng

có khả năng đưa ra kết luận từ những giả thuyết hơn là dựa hoàn toàn vào quan sát thực tế Trí tuệ trẻ đã đạt mức phát triển hoàn chỉnh

Mô hình này đã phản ánh rất rõ vai trò của trải nghiệm đối với sự phát triển nhận thức

ở trẻ em: các thành tựu trí tuệ của trẻ em ở giai đoạn này là sự kế thừa kinh nghiệm giai đoạn trước; là sự kết hợp thống nhất các cấu trúc đã có từ giai đoạn trước; là kết quả của một quá trình trải nghiệm Sự phát triển nhận thức theo Piaget cũng đi theo chu trình 4 bước:

từ hiện tượng cụ thể, đến sự phản ánh, đến tư duy trừu tượng, đến hành động trí tuệ chủ

Bandura đã công nhận những ảnh hưởng của bên ngoài đối với hành vi của con người hoạt động thông qua trung gian là các yếu tố nhận thức Các tiến trình nhận thức liên quan đến việc quyết định biến cố nào trong nhiều biến cố bên ngoài sẽ được quan sát và cá nhân sẽ tiếp

nhận, phản ứng với các biến cố này như thế nào Nhận thức sẽ ảnh hưởng đến hành vi của con người trên một số phương diện sau đây:

Một động cơ thúc đẩy nào đó được căn cứ theo nhận thức trong đó, trong một số trường hợp các hành động có thể phát sinh không phải từ sự kích thích bên ngoài mà mà từ các hoạt động nhận thức nội tại của chúng ta Do đó, những ý nghĩ của con người về hậu quả tương lai của một hành vi nào đó có thể đang thúc đẩy, và về mặt nhận thức các mục tiêu được cá nhân

ấn định có thể thúc đẩy hành vi

Ngoài ra nhận thức cũng giữ một số vai trò khác đối với việc quyết định hành vi của con người, chúng được chúng ta dùng để đưa ra những diễn giải về các sự kiện mà qua đó hành vi được hướng dẫn

Bên cạnh đó, lý thuyết này cho rằng cá nhân có một hệ thống bản thân ảnh hưởng mạnh đến hành vi Hệ thống này, theo A Bandura là tập hợp các cơ cấu nhận thức và các chức năng phụ của tri giác, sự đánh giá và sự quy định hành vi Cá nhân cư xử một phần do do các kì vọng về mặt nhận thức, trong đó kì vọng về tính hiệu quả, tiêu biểu cho mức độ mà cá nhân tin rằng mình có thể đạt được kết quả đáng mong ước trong một tình huống riêng biệt

Quá trình hình thành học tập xã hội

Hai vấn đề nổi bật trong học thuyết của của A Bandura là: con người học bằng cách rập khuôn và khả năng tự quản:

Chú ý: Để học một điều gì đó, chúng ta sẽ tập trung tư tưởng Nếu chúng ta không chú

ý thì chúng ta sẽ không thể học được gì cả Khi cố gắng bắt chước mô hình mẫu, nếu mô hình mẫu hấp dẫn, đầy màu sắc và có những hứa hẹn khả thi, chúng ta sẽ chú ý tập trung nhiều hơn Một mô hình mẫu gần gũi với cá nhân ở những khía cạnh nào đó sẽ khiến một cá nhân sẽ tập trung nhiều hơn

Giữ lại/duy trì: Là khả năng lưu giữ trí nhớ về những gì chúng ta đã tập trung chú ý vào

Chúng ta nhớ những gì đã được nhìn thấy từ mô hình mẫu qua hình thái của những chuỗi hình ảnh trong tâm thức hay qua những mô tả ngôn từ, hay còn nói theo cách khác là con người lưu trữ những gì quan sát được vào trí nhớ dưới dạng hình ảnh và ngôn ngữ để khi nào cần thì chúng ta có thể lấy ra để sử dụng Những gì mà để lại nhiều ấn tượng đối với mọi người thì

họ sẽ nhớ chúng lâu hơn

Lặp lại: Sau khi chú ý và giữ lại, cá nhân sẽ chuyển tải những hình ảnh trong hệ tâm

thức hay những mô tả ngôn ngữ trở thành hành vi thật sự Khả năng bắt chước của chúng ta

sẽ tiến bộ nếu chúng ta lặp lại những gì đã quan sát bằng hành động thực, nếu không thực hành mọi người không thể học được gì Mặt khác, khả năng tái diễn của chúng ta sẽ tốt hơn nếu chúng ta liên tục tưởng tượng mình đang thao tác hành vi ấy

Động cơ: Nếu không có lợi ích gì chúng ta sẽ không học tập được, vì thế trong quá trình

học tập một thao tác mới động cơ đóng vai trò quan trọng với mỗi người Chúng ta có mô hình mẫu hấp dẫn, có trí nhớ, và khả năng bắt chước, nhưng nếu không có động cơ bắt chước, ít nhất là một lý do tại sao ta phải bắt chước hành vi này, ta sẽ không thể học tập hiệu quả được

Thuyết học tập xã hội nhấn mạnh rằng mọi người học bằng cách quan sát những người khác mà họ tin là đáng tin cậy và am hiểu Học thuyết này cũng được công nhận cho thấy là hành vi nào được tăng cường hoặc khen thưởng có xu hướng được lặp lại Các mô hình hoặc các kỹ năng được khen thưởng sẽ được làm theo bởi người quan sát Theo học thuyết học tập

xã hội, học các kỹ năng hoặc hành vi mới xuất phát từ (1) trực tiếp trải qua kết quả từ việc sử dụng hành vi hoặc kỹ năng đó, hoặc (2) quá trình quan sát người khác và nhìn thấy kết quả từ hành vi của họ (vai trò người làm mẫu, video kỹ năng, khen thưởng…)

Học tập cũng bị ảnh hưởng bởi sự tự tin của một người Sự tự tin là sự đánh giá của một người về việc liệu người đó có thể thành công hay không để học hỏi kiến thức và kỹ năng Tại sao? Tự tin quả là một yếu tố quyết định sự sẵn sàng để học Một học viên có tính tự tin cao

sẽ cố gắng để học hỏi trong một chương trình đào tạo và rất có thể sẽ tiếp tục học hỏi ngay cả khi một môi trường học tập không có lợi cho việc học tập (ví dụ như phòng ồn ào) Ngược lại, một người với sự tự tin thấp sẽ có tự nghi ngờ về việc làm chủ nội dung của một khóa đào tạo, chương trình và có nhiều khả năng rút lui về mặt tâm lý và/hoặc về thể lý Những người này tin rằng họ không thể học, và bất kể mức độ nỗ lực của họ, họ sẽ không thể học được Sự tự tin của một người có thể được tăng lên bằng cách sử dụng một số phương pháp trong đào tạo: thuyết phục bằng lời nói, xác minh, quan sát người khác (mô hình hóa), và những thành tựu trong quá khứ

 Thuyết phục bằng lời nói có nghĩa là đưa ra lời khuyến khích thuyết phục học viên khiến họ có thể học được

 Xác minh hợp lý bao gồm nhận thức được mối quan hệ giữa một nhiệm vụ mới và một nhiệm vụ đã làm chủ được Giảng viên và người quản lý có thể nhắc nhở nhân viên khi họ gặp phải khó khăn trong học tập, mối quan hệ để chỉ ra họ đã thành công khi học các công việc tương tự

 Mô hình hóa liên quan đến việc người tham dự đã nắm vững các kết quả học tập đã được chứng minh bởi người làm đào tạo Kết quả là, nhân viên có thể được thúc đẩy bởi sự tự tin và thành công của những người bạn cùng thành công của họ

 Những thành tựu quá khứ đề cập đến việc cho phép nhân viên xây dựng một lịch sử thành công Người tổ chức có thể đặt người tham dự vào tình huống mà họ có thể đào tạo thành công để người tham dự biết phải làm gì và làm thế nào để làm điều đó

Như đã trình bày ở trên, quá trình học tập liên quan đến 4 quá trình (chú ý, lặp lại, giữ lại và động cơ) Trong đào tạo, để kết quả đào tạo diễn ra tốt nhất, cần dựa vào quá trình này

để ứng dụng vào chương trình đào tạo:

 Sự chú ý cho thấy rằng học viên không thể học bằng cách quan sát trừ khi họ nhận

thức được những khía cạnh quan trọng của việc thực hiện mô hình Chú ý chịu ảnh hưởng bởi đặc điểm của mô hình và người học Người học phải nhận thức được các kỹ năng hoặc hành

vi mà họ được khuyến khích để quan sát Mô hình này phải được xác định rõ ràng và đáng tin cậy Người học phải có khả năng thể chất (khả năng cảm giác) để quan sát mô hình Ngoài ra,

người học đã học thành công các kỹ năng hoặc hành vi khác bằng cách quan sát mô hình có nhiều khả năng tham gia vào mô hình Như vậy, trong đào tạo cần phải làm cho học viên nhận thức được tầm quan trọng của viêc thực hành mô hình hành vi, mô hình này cũng phải được thiết kế rõ ràng, đáng tin cậy, và phải phù hợp với đặc trưng của người học

 Duy trì: Người học phải nhớ các hành vi hoặc kỹ năng mà họ quan sát Đây là vai trò

của việc duy trì Người học phải tính toán các hành vi và kỹ năng quan sát được trong bộ nhớ theo cách thức có tổ chức để họ có thể nhớ lại chúng cho tình huống thích hợp Hành vi hoặc

kỹ năng có thể được mã hoá như hình ảnh thị giác (biểu tượng) hoặc lời nói miệng Ở đây, đòi việc thiết kế chương trình, và phương pháp trình bày…, của người làm đào tạo phải phù hợp

để người học có thể duy trì (lưu giữ) hành vi được học

 Lặp lại: Động cơ lặp lại liên quan đến việc thử nghiệm các hành vi quan sát thấy nếu

chúng có kết quả trong việc gia cố giống như mô hình đã nhận Khả năng tái sản xuất các hành

vi hoặc kỹ năng phụ thuộc vào mức độ người học có thể nhớ lại các kỹ năng hoặc hành vi Người học cũng phải có khả năng thể chất để thực hiện hành vi hoặc thể hiện kỹ năng Ví dụ, một lýnh cứu hỏa có thể học các hành vi cần thiết để đưa một người ra khỏi tình huống nguy hiểm, nhưng anh ta có thể không thể chứng minh hành vi vì anh ta không có sức mạnh thể lý

để thực hiện những kỹ năng này Lưu ý rằng hiệu suất của hành vi thường không hoàn hảo trong lần thử đầu tiên Người học phải có cơ hội thực hành và nhận được phản hồi để sửa đổi hành vi của mình để tương tự như hành vi của người mẫu

 Động cơ: Người học có nhiều khả năng áp dụng một mẫu hành vi nếu nó mang lại kết

quả tích cực Học thuyết học tập xã hội nhấn mạnh rằng các hành vi được củng cố (quá trình tạo động lực) sẽ được lặp lại trong tương lai Ví dụ, nguồn gây stress và xung đột chính cho các nhà quản lý thường liên quan đến cuộc phỏng vấn để đánh giá hiệu suất của nhân viên Người quản lý có thể, thông qua việc quan sát các nhà quản lý thành công trong việc này, tìm hiểu các hành vi cho phép nhân viên tham gia nhiều hơn vào cuộc phỏng vấn đánh giá hiệu suất công việc(ví dụ: cho nhân viên cơ hội để nói lên mối quan tâm của họ) Nếu người quản

lý sử dụng hành vi này trong phỏng vấn đánh giá hiệu suất và hành vi đó được nhân viên khen ngợi (ví dụ, họ có thể đưa ra nhận xét như “Tôi thực sự cảm thấy cuộc họp này có sự phản hồi tốt nhất mà chúng ta từng làm”) hoặc hành vi mới này dẫn tới giảm xung đột với nhân viên, người quản lý sẽ sử dụng hành vi này trong các cuộc phỏng vấn đánh giá hiệu suất của mình Cần lưu ý là trong việc đào tạo, không nên chỉ áp dụng mỗi thuyết học xã hội Ngoài lý thuyết này, còn rất lý thuyết về tâm lý có thể ứng dụng vào đào tạo như các lý thuyết về nhu cầu của A Maslow và C Alderfer, thuyết thiết lập mục tiêu của E Locke…

2.4 Thuyết nhận thức

Jean Piaget sinh ngày 9 tháng 8 năm 1896 – mất 16 tháng 9 năm 1980 Piaget là một nhà tâm lý học người Thụy Sĩ nổi tiếng với công trình nghiên cứu về sự phát triển của trẻ em Lý thuyết của Piaget về sự phát triển nhận thức vàquan điểm nhận thức luận được gọi chung là " nhận thức luận di truyền " Ông Piaget rất coi trọng việc giáo dục trẻ em Với tư cách là Giám

đốc Văn phòng Giáo dục Quốc tế , ông tuyên bố vào năm 1934 rằng "chỉ có giáo dục mới có khả năng cứu xã hội của chúng ta khỏi sự sụp đổ có thể xảy ra, dù là bạo lực hay dần dần." Lý thuyết của ông về sự phát triển của trẻ được nghiên cứu trong các chương trình giáo dục tiền công vụ Các nhà giáo dục tiếp tục kết hợp các chiến lược dựa trên kiến tạo Piaget đã tạo ra Trung tâm quốc tế về di truyền Nhận thức luận trong Geneva vào năm 1955 trong khi trên giảng viên của Đại học Geneva và đạo Trung tâm cho đến khi ông qua đời vào năm 1980 Số lượng các hợp tác mà thành lập đã có thể, và tác động của chúng, cuối cùng dẫn Trung tâm được gọi trong các tài liệu học thuật là "nhà máy của Piaget"

Các thành tố căn bản của lý thuyết nhận thức Piaget như sau:

 Cấu trúc sơ khai (Schema)

Cấu trúc sơ khai là những khối xây dựng căn bản của các mẫu hình nhận thức như thế, chúng cho ta năng lực tạo thành một biểu trưng tâm trí của thế giới Piaget định nghĩa Cấu trúc sơ khai là: “một chuỗi hành động lặp lại tương liên chặt chẽ và được cai quản bởi một nghĩa nòng cốt”

Piaget gọi cấu trúc sơ khai là khối xây dựng căn bản của hành vi trí khôn – một cách tổ chức kiến thức Thật vậy, ta thường nghĩ Cấu trúc sơ khai như “các đơn vị” kiến thức, mỗi đơn vị liên quan đến một khía cạnh của thế giới, bao gồm đồ vật, hành động, và khái niệm trừu tượng (như mang tính lý thuyết)

Wadsworth (2004) gợi ý rằng các Cấu trúc sơ khai là những “thẻ chỉ dẫn” chứa trong óc, mỗi thẻ nói cho một cá nhân biết cách phản ứng với kích thích hay thông tin đang đến Khi Piaget nói về sự phát triển của một tiến trình tâm trí của một người, là ông nói những sự tăng tiến về số lượng và tính phức hợp của những Cấu trúc sơ khai mà người đó đã thu nạp được Khi các Cấu trúc sơ khai đang hiện hữu của một đứa trẻ có đủ năng lực giải thích những

gì mà trẻ có thể tri giác, thì ta nói là trẻ ở trạng thái cân bằng về nhận thức (tâm trí) Piaget nhấn mạnh tầm quan trọng của các Cấu trúc sơ khai trong sự phát triển nhận thức và mô tả việc chúng được phát triển hay thu nạp được như thế nào Một Cấu trúc sơ khai có thể được định nghĩa như một bộ các biểu trưng tâm trí về thế giới được kết nối với nhau, mà ta sử dụng

để hiểu và cũng để đáp ứng với các tình huống Ông cho rằng chúng ta lưu giữ những biểu trưng tâm trí ấy và sử dụng chúng khi cần

Với những cấu trúc sơ khai mà Piaget mô tả có chiều hướng đơn giản hơn thế – đặc biệt

là những cấu trúc sơ khai mà các ấu nhi sử dụng Ông mô tả khi một đứa trẻ lớn hơn thì cấu trúc sơ khai của bé trở nên có số lượng nhiều hơn và tinh khéo hơn như thế nào

Piaget tin rằng các bé mới đẻ đã có một ít cấu trúc sơ khai bẩm sinh – ngay cả trước khi chúng có nhiều cơ hội trải nghiệm thế giới Những cấu trúc sơ khai tiền sinh này là những cấu trúc nhận thức cơ sở của các phản xạ bẩm sinh Những phản xạ này được chương trình hoá qua di truyền Chẳng hạn, bé có phản xạ mút, được kích phát bởi sự va chạm của môi Một

em bé sẽ mút một núm vú, một núm vú giả hay ngón tay người Do vậy, Piaget cho rằng bé

có một “Cấu trúc sơ khai mút” Tương tự, phản xạ cầm nắm xảy ra khi có vật nào đó chạm

vào lòng bàn tay bé, hay phản xạ quay, một đứa bé sẽ quay đầu về một vật gì đó chạm vào

má Lắc một quả lắc sẽ là sự kết hợp của hai Cấu trúc sơ khai, cầm nắm và lắc

Theo Piaget nhìn sự tăng trưởng về trí tuệ là một tiến trình ‘thích nghi’ (hiệu chỉnh) với thế giới

Tiến trình ‘thích nghi’ (hiệu chỉnh) với thế giới thông qua những giai đoạn sau:

- Ở đồng hoá: sử dụng một cấu trúc sơ khai hiện có để xử lý với một đối tượng hay tình huống mới

- Trong điều tiết: xảy ra khi cấu trúc sơ khai hiện có (kiến thức) không được việc, và cần được thay đổi để xử lý với một đối tượng hay tình huống mới

- Đối với cân bằng (Equilibration): là lực đẩy sự phát triển đi tới Piaget tin rằng sự phát triển nhận thức không tiến theo một nhịp đều đặn, mà với những bước nhảy Sự cân bằng xảy

ra khi các cấu trúc sơ khai của đứa trẻ có thể xử lý phần lớn thông tin mới thông qua sự đồng hoá Tuy nhiên, một trạng thái không thoải mái do không cân bằng sẽ xảy ra khi thông tin mới không khớp với những cấu trúc sơ khai hiện có (đồng hoá) Cân bằng là lực đẩy tiến trình học hỏi, khi ta không muốn bị thất vọng và sẽ đi tìm cách phục hồi sự cân bằng bằng việc làm chủ được thách thức mới (điều tiết) Một khi thông tin mới được thu nạp, thì việc đồng hoá với cấu trúc sơ khai mới sẽ tiếp tục cho đến khi ta cần hiệu chỉnh nó vào lần kế tiếp

+ Ví dụ về Đồng hoá: Một đứa bé 2 tuổi nhìn thấy một người đàn ông hói ở đỉnh đầu và

có tóc quăn ở hai bên Cha của bé hoảng lên khi bé kêu to “Chú hề, chú hề” (Siegler và các tác giả khác, 2003)

+ Ví dụ về Điều tiết: Trong sự cố “anh hề”, cha của đứa bé giải thích cho bé rằng người đàn ông không phải là chú hề, và ngay cả khi tóc của ông ta trông giống tóc một chú hề, thì ông ta không ăn mặc như chú và không làm những việc ngớ ngẩn để gây cười cho mọi người

=> Với kiến thức mới này, đứa bé có thể thay đổi cấu trúc sơ khai của “chú hề” và có được ý tưởng phù hợp hơn với khái niệm tiêu chuẩn về “chú hề”

Theo Piaget đề xuất bốn giai đoạn phát triển nhận thức phản ánh sự tinh khéo ngày càng tăng của tư duy trẻ em, đó là:

- Giai đoạn cảm giác [giác cảm]-vận động (từ khi sinh ra đến 2 tuổi) Giai đoạn phát triển đầu tiên kéo dài từ sơ sinh đến khoảng hai tuổi Ở thời điểm phát triển này, trẻ nhận biết thế giới chủ yếu thông qua các giác quan và vận động cơ thể => Thành tựu chủ yếu trong giai đoạn 1 là “Sự thường trực của vật thể” – biết rằng một vật thể vẫn tồn tại ngay cả khi nó bị che giấu Điều này đòi hỏi năng lực hình thành biểu trưng tâm trí của vật thể

- Tiền-thao tác (2 đến 7 tuổi) Đây được đặc trưng bởi sự phát triển của ngôn ngữ và sự xuất hiện của trò chơi biểu tượng => Trong giai đoạn 2, đứa trẻ có thể nghĩ về các sự vật một cách trừu tượng Đó là năng lực làm cho một sự vật – một từ hay một vật thể – đại diện cho cái gì khác hơn là chính nó Tư duy vẫn còn mang tính “quy ngã” (egocentric: lấy cái tôi làm trung tâm), và đứa trẻ khó nắm được cách nhìn của những người khác

- Thao tác cụ thể (7 đến 11 tuổi) Lúc này, tư duy logic đã xuất hiện, nhưng trẻ vẫn gặp khó khăn với tư duy lý thuyết và trừu tượng => Giai đoạn 3: Piaget coi “giai đoạn cụ thể” này

là bước ngoặt trọng yếu trong sự phát triển nhận thức của trẻ, vì nó đánh dấu sự khởi đầu tư duy logic hay tư duy thao tác Có nghĩa là đứa trẻ có thể làm việc với sự vật trong óc mình thay vì đối xử với chúng ở thế giới thực bên ngoài Trẻ có thể lưu giữ con số (ở tuổi lên 6), khối lượng (ở tuổi lên 7) và trọng lượng (ở tuổi lên 9) Đó là việc hiểu rằng cái gì đó vẫn giữ nguyên về lượng ngay cả khi bề ngoài của nó thay đổi Giai đoạn 4, thao tác hình thức, bắt đầu khoảng tuổi 11 và kéo dài đến tuổi thành niên Trong thời gian này, người ta phát triển năng lực suy nghĩ về những khái niệm trừu tượng, và đo nghiệm các giả thiết một cách logic

- Thao tác hình thức (trên dưới 11 tuổi đến thời thiếu niên và thành niên) Trong giai đoạn thứ tư và giai đoạn cuối của quá trình phát triển nhận thức, kéo dài từ 12 tuổi và đến tuổi trưởng thành, trẻ trở nên thành thạo hơn nhiều trong suy nghĩ trừu tượng và suy luận

=> Mỗi đứa trẻ đều đi qua bốn giai đoạn theo cùng trật tự, và sư phát triển của trẻ được xác định bởi sự chín muồi về mặt sinh học và sự tương tác với môi trường Mặc dù không giai đoạn nào có thể bỏ qua, nhưng có sự khác biệt giữa các cá nhân về tốc độ tiến bộ qua các giai đoạn, và một số trẻ có thể không bao giờ đạt được các giai đoạn sau

Piaget không tuyên bố là một giai đoạn cụ thể được đạt tới ở tuổi nào chắc chắn – mặc

dù việc mô tả các giai đoạn thường bao hàm lứa tuổi mà một đứa trẻ trung bình đạt được ở từng giai đoạn như đã nêu ở trên

Piaget đã có ảnh hưởng cực kỳ lớn đến chính sách phát triển giáo dục và thực hành giảng dạy Chẳng hạn, năm 1966 chính phủ Anh đã xem xét lại giáo dục tiểu học dựa hẳn vào lý thuyết Piaget Kết quả đã dẫn tới việc công bố bản báo cáo Plowden năm 1967 Học khám phá – ý tưởng rằng cách học tốt nhất của trẻ em là “học bằng cách làm” (learning by doing) và chủ động thăm dò – được coi là trung tâm của chương trình tiểu học “Những đề tài trở lại trong báo cáo là việc học cá nhân, sự uyển chuyển của chương trình, tính trung tâm của trò chơi trong việc học, việc sử dụng môi trường, học bằng cách khám phá và tầm quan trọng của việc đánh giá sự tiến bộ của trẻ – thầy giáo không nên cho rằng chỉ cái gì đo đạc được mới có giá trị”

3 Mô hình dạy học

3.1 Học tập dựa vào khám phá

Hoạt động tìm tòi - khám phá là một thành tố quan trọng tạo nên hoạt động học tập chủ động, tích cực của người học Cũng theo Hội đồng nghiên cứu quốc gia Hoa kỳ: “Trong học tập, tìm tòi - khám phá đề cập đến các hoạt động của người học trong đó họ phát triển kiến thức và hiểu biết về các vấn đề khoa học, cũng như hiểu biết về cách thức mà các nhà khoa học nghiên cứu thế giới tự nhiên.” (National Research Council,1996)

Dạy học khám phá là cách thức tổ chức dạy học, trong đó người học tự tìm tòi, khám phá phát hiện ra tri thức mới thông qua các hoạt động dưới định hướng của người dạy.(Bộ GD&ĐT, 2020) Dạy học khám phá có một số đặc điểm sau:

● Người học phát triển quá trình tư duy liên quan đến việc khám phá và tìm hiểu thông qua quá trình quan sát, phân loại, đánh giá, tiên đoán, mô tả và suy luận;

● Người dạy sử dụng PPDH đặc trưng hỗ trợ quá trình khám phá và tìm hiểu của người học;

● Giáo trình giảng dạy hay sách không phải là nguồn thông tin, kiến thức duy nhất cho người học;

● Kết luận sau khi khám phá được đưa ra với mục đích thảo luận chứ không phải là khẳng định cuối cùng;

● Người học phải lập kế hoạch, tiến hành và đánh giá quá trình học của mình với sự hỗ trợ của người dạy

Tiến trình dạy học khám phá gồm hai giai đoạn cơ bản

Giai đoạn 1: Chuẩn bị

Trong bước này, người dạy cần thực hiện các công việc chủ yếu:

- Xác định mục đích về PC, NL cần hình thành ở người học qua các hoạt động học

- Xác định vấn đề cần khám phá Vấn đề được khám phá thường chứa đựng thông tin mới đặt dưới dạng câu hỏi hoặc bài tập nhỏ Vấn đề khám phá cần vừa sức với người học

- Xác định cách thức thu thập dữ liệu cần thiết cho việc đánh giá các giả thuyết trong quá trình người học tham gia hoạt động học tập khám phá Các dữ liệu thu được có thể là những quan sát trực tiếp của người học thông qua các hiện tượng thực tế hoặc thí nghiệm, các thông tin đọc được trong sách báo, tài liệu hoặc từ chính các trải nghiệm của người học

- Xác định nội dung vấn đề học tập mà người học cần đạt được qua quá trình khám phá

- Xác định cách thức báo cáo và đánh giá kết quả của hoạt động khám phá người học có thể tổ chức hợp tác giữa các nhóm để thống nhất về nội dung kiến thức của vấn đề, tổ chức hoạt động cho mỗi thành viên tự đánh giá, tự điều chỉnh rút ra tri thức khoa học

Chuẩn bị phiếu học tập, các mô hình, hình ảnh, biểu đồ, thí nghiệm… như là phương tiện hướng dẫn hoạt động khám phá

Giai đoạn 2: Tổ chức học tập khám phá

Bước 1 Giao nhiệm vụ học tập Người dạy cần đảm bảo người học xác định rõ vấn đề cần khám phá, mục đích của việc khám phá đó cũng như cách thức hoạt động trong quá trình khám phá

Bước 2 Thực hiện nhiệm vụ học tập khám phá

Người học làm việc cá nhân hoặc làm việc nhóm đề xuất các giả thuyết về vấn đề được đặt ra Sau đó người học tiến hành thu thập các dữ liệu, thông tin thông qua các hoạt động thí nghiệm, khảo sát và xử lý các dữ liệu để kiểm chứng giả thuyết đã đặt ra người học có thể làm việc với các phiếu học tập, các mô hình, hình ảnh, biểu đồ,…Sau đó người học trao đổi, thảo luận về tính đúng đắn của các các giả thuyết được đưa ra