Khóa luận tốt nghiệp Sư phạm khoa học tự nhiên: Ứng dụng công nghệ thông tin nhằm nâng cao hiệu quả dạy học chủ đề vật sống thông qua bài học STEM trong môn khoa học tự nhiên lớp 7

Ngoài ra, GV còn thường gặp những khó khăn trong việc tô chức bai học STEM vì cần phải đảm bảo vẻ kiến thức của môn học, sử dụng hiệu quả thời gian trong nhiều hoạt động, đồng thời phải

VÕ ANH THƯ

UNG DUNG CÔNG NGHỆ THONG TIN NHAM

NANG CAO HIEU QUA DAY HỌC CHU DE

VAT SONG THONG QUA BÀI HỌC STEM TRONG MON KHOA HOC TU NHIEN LOP 7

KHOA LUAN TOT NGHIEP

NGANH SƯ PHAM KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Thành Phố Hồ Chí Minh - Tháng 5/2024

VÕ ANH THƯ

UNG DUNG CÔNG NGHỆ THONG TIN NHAM

NANG CAO HIEU QUA DAY HOC CHU DE

VAT SONG THONG QUA BAI HOC STEM

TRONG MON KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 7

KHOA LUAN TOT NGHIEPNGANH SU PHAM KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUOI HUONG DAN KHOA HOC

TS Nguyén Thi Thu Trang

Thanh Phố Hồ Chi Minh - Thang 5/2024

LỜI CÁM ON

Tôi xin gửi lời cảm ơn và lòng tri ân sâu sắc đến TS Nguyễn Thị Thu Trang,

giảng viên hướng dan của tôi vì cô đã luôn tận tình hướng dan, giúp đỡ cũng như

động viên tôi trong suốt qué trình thực hiện dé tài để tôi có thêm động lực có gắng

hoàn thiện đề tài một cách tốt nhất.

TÔi xin chân thành cảm ơn các Thay, Cô khoa Hoá học, khoa Sinh học va khoa

Vật lý của trường Đại học Sư phạm Thanh pho Hồ Chi Minh đã truyén dat cho chingtôi rat nhiều kién thức, kinh nghiệm quý bau trong qué trình học tập để chuẩn bị hành

trang trở thanh một giáo viên tương lai.

Xin gửi lời cam ơn sâu sắc đến bố mẹ và những người thân trong gia đình đã

là chỗ dựa tỉnh thân ving chắc, hết mực yêu thương, cham sóc va tao điêu kiện tốtnhất để con có thể hoàn thành bốn năm học đại học

Xin chân thành cảm ơn!

Thành phó Hồ Chi Minh, tháng 05 năm 2024

Võ Anh Thir

MỤC LỤC

LUỐIDÔHÌỮÏ|(šisi:3i11881141116511451146153551649165538530835185398563868338588589869385589538539165388558ã391685853883538538 i DÀNG :cccccccczcczicczsocctgs2s:1152201225151515261525158515838585888358556623E65852588258EE4855856858885825835355858z55 H

Danh mue chit vidt nn 44ddx-:.iAA vi

Dati GC: các DANG 0.05: scszsessseezseasscsssessscansossseassesaseeisnsaivsd sesisenssvstseasseaasesseasseszeesises2 vì

Danh mục các BÌnH::::::ciocoocooosioaiiosonitipsitiiE0022125116503651503158565863555556553651585856885888888858 vii

MD 2) 066 00061000110006202000500230309100000009n3200900 I

Il VTS abe 0 Đi rrirrctireernsntonrarnaneeierrertrrareairer 1

2.IMụciHÊUu nghiÊn CU siccsssesiscsscessscsscassscsseassscsasorssassncasessescisessesssaasiscsiensiscaiverienes 3

3 Khách thé và đối tượng nghiên cứu -s-cczccszczxzerrsecrzzcrczee 3

4 Giả thuyết khoa hỌC so c1 2 11211 21 11 11 1111 gà gà Tà TH 1g n1 g1 1 ykg 3 3 NHiệm Vu ñghiÊñ GỮU., -: -:‹ : -zc csccsrosgeesssrosaosaessgreoseosgesosserseose 3

6 Giới han và phạm vi nghiÊn CỨU - ng ng gen 3

7 Phương pháp nghiên Cu 5 << ST HH TH nh 4

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận - 5 Ăn re 4

7.2 Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi 6- 56c 5cscccveccrsecrseee 4

7.3.IFhư0ne PHáp GHUYỂN!BÏã!:-::¿::::::¿:::c:tiitii12010110111123111111613213116131531365385333653855388 4

7.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Su He 4

'5./Pltrdnz phiên Sch (S0 TIẾT cuc: n6221662866221160110/031202100210027012219423140012600300221702100201 4

8 Dong gop MGI 00) v1 Nẽ 5

9,:Cầu trúc của khoá luận tốt BGBIO Ds ccsssssssssssssssosssssssesscsssasssasasassissssvassvnsssoossesseess 5Chương 1: CO SỞ LÍ LUẬN VA THUC TIEN VE UNG DUNG CÔNG NGHỆ

THONG TIN TRONG DAY HOC CHU DE VAT SONG THONG QUA BAI HOC STEM TRONG MON KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 7 2-22 6

1.1 Tổng quan van đề nghiên cứu ¿2:22 222 E2EEEEExcrrvrrrsrrrrcrrrcrs 6

DM) Trên (Hộ GIỚI co y6 0002010210655100511107160030052016210537162171221130114071605310033000211 7

1/12: Tại VIỆENBHlc::sscccccczccosccccccczcciozccz2cczcctcztaszc22g202210555226055836555285055835583588555 10

1.2.:Cơ sở! liên về giáo: dục STM ssasicasisasisasssnsssasssaasoasssasssesssassnassansssassaasananice 11

1.2.1 Một số khái niệm cơ bản ve giáo dục STEM -5255 55552 11

1.2.1.1 Thuật ngữ STEM - sóng gà ng 08 1] 1.3:1.-2:iGiAn:0EISITIENI.:sisecsaieioiiiciikiiotiiioitisiit4i604020112251633856305056826865 12

1.2.1.3 Thực trạng giáo dục STEMở trên thé giới và tại Việt Nam 13

1.2.2 Mục tiêu của giáo duc STEÌMM - «HH ng ve 15 I;2:3 Väiitrô của 280 GUS STEM isi sssssssssssssssssssscissesisasssessaesseasaasassaasssasseaisesies 16 1.2.4 Một số hình thức tô chức giáo dục STEM 555cc: L7 1.2.4.1 Day học các môn khoa học theo bài học ỸTEM - 17

1.2.4.2 Hoạt động trải nghiệm STEM SH, L7 1.2.4.3 Tô chức hoạt động nghiên cứu khoa hoc, kĩ thuật 17

1.3 Co sở lí luận về ứng dụng công nghệ thông tin trong day học 18

1.3.1 Một số khái niệm cơ bản về công nghệ thông tin - 18

1.3.2 Tam quan trong của ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học 19

1.3.2.1 Trong ngành giáo dỤC - - ác HT HH te 19 1.3.2.2 Trong môn Khoa học tự nhién oo eeeeeeeseeeeseeeeseeseecseeenseeseeeers 20 1.3.3 Một số hình thức ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ quá trình trién khai Bá H06 GEN vcs ecesszceecesszcesceseases:essssessssessessosesssssoseseesscsesessscessusessesevssasessvssses 20 1.3.3.1 Thông tin, tài liệu tham khảo và ý tưởng trên các nền tảng mạng xã HỘ ¡c:c0i2c02iit2012001211621024200253951082g168539a388236841394589a61325395360a513a58a5šA235ã2515a268a3142538a 22 1;3:3.2 Basi riding Gea LỮ ccosccoeoooeiiistiisiiiiiiistiiSi105111351031116511561561585545617585585 22 1.3.3.3 Sách điện từ tương tác (cbooK) nh kưưn 23 1:3.3:4 Website hoe ÍẬP::cscsoosoosiiisiiosiinsgiiS1123158211735153158565555555588615555535856 24 1.3.3.5 Mô phỏng, thí nghiệm ảO nhe, 24 1.3.3.6 Trò chơi giáo dục tương tac - se, 24 1:4: Năng lực khóa hoe tự nhiÊn::::::::::ccciccccocginciiniiieniasg0121525102255265128153551585556 25 1.4.1 Cau trúc năng lực khoa học tự nhiên Ái 25 1.4.2 Định hướng dạy học phát triển năng lực khoa học tự nhiên 27

1.5 Thực trạng tô chức bài học STEM có ứng dụng công nghệ thông tin trong môn

Kiba OC tt MIEN sssssssccssssssscssaassacasssssacssacvoacssaassacseacssaasoesessussasssetssasssesases0saess007000050 28

1.5.5.1 Kết quả khảo sát thực trạng của giáo viên trong việc ứng dụng công

nghệ thông tin khi tô chức bài học STEM ở môn khoa học tự nhiên 30 1.5.5.2 Kết qua khảo sát thực trạng học sinh tham gia bài học STEM có ứng

dung công nghệ thông tin trong môn khoa học tự nhiên ‹- 4]

TIẾNHKDTIGHILRON GHI, is: c562460602245126002111060022113202228022002001240140111410220023303500233226122 50

Chương 2: UNG DUNG CÔNG NGHE THONG TIN TRONG TRIEN KHAI DẠYHOC CHU DE VAT SONG THONG QUA BAI HOC STEM TRONG MON KHOA

HOC TỰNHIÊN LỐP 7 iassssssssscssssssssssssssosssasssssssossasssssisuossasrssssssossassssacssossasssasitsoaaas 51

2.1 Phân tích chủ dé Vật sống trong chương trình môn Khoa học tự nhiên lớp 7

Gãiã58š§ãš9555385515158561551388518ã1395858ã58588ã9833558843855138553513856155388858ã5385818ã58538ã9538558983153838565551388 51

2.1.1 Chủ dé Vat sống theo chương trình giáo duc phỏ thông 2018 512.1.2 Yêu cầu cần đạt của chủ dé Vật song trong môn khoa học tự nhiên lớp 7

10 1001///01/00011/01//1//001/0/1/0//0/0//0//0/00////1//////////////0/0/0101/01//11/1/////0/00/0/00/00000/10Ẻ 322.2 Đề xuất quy trình thiết kế bài học STEM trong chủ đề Vật sống ở môn khoa

học tự nhiên có tăng cường ứng dụng công nghệ thông tỉn «.cc<cx 57

2.2.1 Lựa chọn chủ dé của bài TCIM scsi ccscecssscccccssscssssseasisessssssssssccsssaazes 57

2.2.2 Xác định van dé cần giải Uy Gt ececsecssecseeseeseessesseessessessesseeeseeseesees 57

2.2.3 Xây dung tiêu chi sản phẩm/giải quyết các vẫn đề - 572.2.4 Dự kiến các hình thức, công cụ công nghệ thông tin sử dung trong bài học

BI TT TT 110110710110 /0/0//00/0/0//0/01/0001/1//010/00/0/00/00/0/01///////0/00////00/011010110 58

2.2.5 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động day học - 58

2.3 Định hướng thiết kế bài hoc STEM trong chủ dé Vat song ở môn Khoa học tự

HHHICH N) ï7)4121142312421113111311211233623511154314)51335933133514331335123113614151355:31531153123511311351123155514121157 60

2.4 Tiêu chí đánh giá năng lực khoa học tự nhiên của học sinh - 65

2.5 Ví dụ bài học STEM có ứng dụng công nghệ thông tin trong chủ dé Vật sống của môn khoa học tự nhiên ÏỚp 7 Ăn HH HH HH như 65

2.6 Đánh giá kết qua tham khảo ý kiến của chuyên gia -cce©ccs- 82

TTEUIKET:CHUƯƯNG 2: nsnnninsneininitiinniooitiihititititii0iSB.Đ1E01800650083.8 89

Chương 3 THỰC NGHIBM SƯ PHẠM ccccocoeco 90

3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm server 90

BMAD NMG ACI ssssicscisecccaascaascasscassecsssecsnccvascrnacccacsvessvasasassesssnssvnsavassisassacasvesane 90

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm su pham cc ecsceeeseeseeeseeeseeeseeereeeseeeseeenee 90

3.2 Thiết kế thực nghiệm sư phạm - HH HH HH Hàng 90

3.2.1 Đối tượng và địa ban thực nghiệm 5< se seeeeeeeeresee 90

3:2:2:I ii 00n thự fiPBHEÌfiisssosssiiiiosniisiiiitiiii1si1111461143101351531188138551331883855 90

3.2.3 Tiến trình thực nghiệm sư phạm - <5 HH ren 90

3.2.4 Phương pháp thực nghiệm va công cụ đánh giá, phân tích 9]

33 tgilitigenghlêinpiiBllfiiisassssnaaniareniinnitniatntdiiointitiatittiitbateanteante 92

3.3.1 Phân tích định tính diễn biến biểu hiện hành vi năng lực khoa học tự nhiên

trong bai hoc STEM có ứng dụng công nghệ thông tin của học sinh 92

3.3.2 Đánh giá định lượng biéu hiện hành vi nang lực khoa học tự nhiên trong

bài học STEM có ứng dụng công nghệ thông tin của học sinh 107

3.3.2 Đánh giả năng lực khoa học tự nhiên sau bài học II]

TIEUIKET' CHUONG 8 naieoainn-onennnni-oiionninniiiiditigitiiilidttggtttdtinsiiasgaaag 115

KET EUAN VA KINNGHĨ-enenaaeninoinronioonnnibnoinniiitioiinnniin 116

BIRR NAD Mh ssscssssssassssssvasssssssassssxesnsssssesasssasssavasssssanssacssannsacisssnsasasssrsassssstsousaieeass 116

1.1 Nghiên cứu co sở lí luận và thực tiễn cúa đề tài sec 116

1.2 Thiết kế bài học STEM va hỗ so bai dạy phục vu cho việc triển khai bai

RQ ‹iaáctii2ii21111501155125315511385156155553851566555855555855558535881556558515581ã5g3585558186488551555585558555 116

1.3 Thực nghiệm sư phạm Ác HH ng nu 116 P4 nh ĂÝ 117

TẠI LH U THANH HÀ ico cscccsssesescssascssacssasssasssstssesnssrssersteressrsesressersannsrseseeessers 119

EHUINN 2 0a na l

Phụ lục 1 Các phiếu khảo sắt . -2-©sc 22 22v2S2vE222E22E2ECEEEerxrrrrrrrrrrrrcrrrcra 1

Phụ lục la: Phiếu hỏi ý kiến giáo viên - 6-6 thành người |Phụ luc 1b: Phiếu hoi ¥ kién HOG SIM 55565 sssessssscsassssssssscsssnsvasessesssesssseascsasnssseess 9Phụ lục le: Phiếu hỏi ý kiến chuyên gia - óc S2 St g1 xe 14Phụ lục 2 Kế hoạch dạy học bài học STEM SỐ 2 St 2221121 2111121112122 c552 19

Phụ lục 3 Bài kiểm tra cuối chủ đề c6 3 E2 111 15111 Exesxee 35

DANH MỤC CHỮ VIET TAT

Jre Information and Conmpumioaions Technology

(Công nghệ thông tin và truyền thông)

(Khoa học - Công nghệ - Kĩ thuật - Toán hoc)

THTM Trường học thông minh

DANH MỤC CÁC BANG

Bang 1.1 Cau trúc năng lực khoa học tự nhiên: ee eeeeeeeeeeeeeeeeeseeeeeeeseeeeeeeeeeeees 25 Bang 1.2 Đặc điểm mẫu khảo sát của GV -.ccccieoiecriecriecrierrirreee 28

Bang 1.3 Đặc điểm mẫu khảo sát của HS 5- 522222 Scxcrvcrvrcrrrcrrrcveee 28

Bang 1.4 Quan điểm của GV về vai trò và khó khăn khi ứng dụng CNTT trong tô

chức bail Figg STEMS môn KHÍN ác cecS 2L 00020210205666165261652 37

Bang 2.1, Yêu cau can đạt của chủ đề Vật sống trong môn KHTN lớp 7 52

Bang 2.2 Dinh hướng thiết kế bai học STEM trong chủ dé Vật sống ở môn KHTN

Bảng 2.3 Danh sách chuyên gia tham gia khảo sát, đóng góp ý kiến cho đề tải 83Bang 2.4 Khao sát ý kiến của chuyên gia về kế hoạch day học bài hoc STEM trong

MGT KHTNIGPL sii-iciisiiieiiisiiiiiisiiiiit4110011011061166135515505855353653653833538565333895680s38936 586 84

Bang 2.5 Khảo sát ý kiến của chuyên gia về việc ứng dụng CNTT vào trong quá trình

xây dựng và tô chức bai học STEM trong môn KHTN lớp 7 . - 85 Bang 2.6 Khảo sát ý kiến của chuyên gia về các phương tiện, học liệu hỗ trợ bài học

STEM có ứng dụng CNTT trong môn KHTN lớp 7 -ccSSSSessves 86

Bảng 3.1 Tiền trình thực nghiệm sư pham cssccsssesssesssesssesseessesseessecssecssecsses 90

Bang 3.2 Biểu hiện cụ thé của HS ở các năng lực chung - 5c <2 105

Bang 3.3 Biéu hiện năng lực tin học ở HS 5- 55-5522cSccvxecrsecseccee 106

Bang 3.4 Các mức độ đạt được của 05 HS ở từng năng lực thành phần 3582353538683 107

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Mức độ tô chức bài học STEM trong môn KHTN -5- 30

Hình 1.2 Lí do tỏ chức bài học STEM trong môn KHTN cho HS 3]

Hình 1.3 Mức độ chuan bi trước khi tô chức bai học STEM trong môn KHTN 32 Hình 1.4 Lợi ích khi triển khai bài học STEM trong môn KHTN đối với HS 33 Hình 1.5 Những khó khăn của GV trong quá trình tô chức bài học STEM trong môn KHẨN ::cococpiiiiioontiiaiioniiiiiiiiiiosiii4416410311313533113533831385338358858588588583831885895355513856181385 34 Hình 1.6 Các công cụ CNTT ma GV đã sử dụng trong qua trình tô chức bai học DIEMởmiônEKHTTN:s-:::-::::::::::s::::::ccczzcicci:22222220222122115251221555515551537585558515858585588882E 35

Hình 1.7 Mức độ thường xuyên sử dung các hình thức CNTT khi tô chức bai học

SPE VI¡(ÍTðREITRBRIEHIỂNG.:::::.:s:itiiiiiiiiiit1141125111211031103539355355319555 933515519555 65553353 255395 36

Hình 1.8 Mức độ cần thiết của ứng đụng CNTT trong tô chức bai học STEM 40 Hình 1.9 Mức độ đồng ý của GV về ý kiến đưa ra ccc©cccccccccec- 4I

Hình 1.10 Mức độ tham gia bài học STEM trong môn KHTN của HS 42

Hình 1.11 Lợi ích của HS khi tham gia bai học STEM trong môn KHÍTN 43

Hình 1.12 Phan trim HS được sử dụng hình thức, công cụ CNTT khi tham gia bai học STEM trong môn KHÍTN - sóc HH TH no Thu HH Hư 44

Hình 1.13 Một số công cụ CNTT mà HS đã sử dung trong quá trình tham gia bài học

SIEMớmôn KHẨNGinaasaasnnnroaraaossniianiaiiiiiosiiiaiiaiiisiiistinaiiiaitnaitnariaasrssrias 4d Hình 1.14 Mức độ thường xuyên được sử dung các hình thức CNTT khi tham gia

bai học STEM trong môn KHTN của HS - ng essee 45

Hình 1.15 Vai tro của bài hoc STEM có sự hỗ trợ của CNTT đối với HS 46

Hình 1.16 Khó khăn của HS trong quá trình tham gia bài học STEM có ứng dụng CNHTTðmônKHẨẨN:¡::::i:cziisiiziiiiiioiiiitiitii2iii41012111411221145111311343133113331353ã49155 47 Hình 1.17 Mức độ cần thiết của việc ứng dụng CNTT khi tham gia bai hoc STEM tong môn KHTTẨHsssscisssiiiosiiiiiiigiiisiiiiiiiiitisiitsiitsiittii441116111461131315133855881585158381888188 48 Hình 1.18 Khảo sát mong muốn tham gia bai hoc STEM có ứng dụng CNTT trong môn KHTN của HS cssccossosssssssessosssssrssessserssessonssssssoesssarssestsorsesorsorsessrserseesrsnrerseres 48 Hình 2.1 Cấu trúc chương trình KHTN lớp 7 - - .5-css©css©ssscssscssee 51 Hình 2.2 Nội dung và thời lượng tương ứng dự kiến trong chủ dé Vật sông ở môn KHTN lớp 7 (theo Bộ Giáo dục và Dao tạo, 2Ø1§b) Suy 52 Hinh 2.3 Tién trinh bai hoc STEM (theo Lê Huy Hoang va các cộng su, 2021) 59

Hình 3.1 Lớp học trực tuyến trên Padlet cccsccssseessesssesssesssesssessveesvensvensecsseesneesees 92 Hình 3.2 Tổng số lượt HS tham gia hoàn thành hai bai tập trên Quizizz 93

Hình 3.3 Bảng kết quả làm bài của HS trên Quizizz ở nội dung “Con đường hap thụ, vận chuyên nước và mudi khoáng ở rẾT” 5-13 2E11211111111 11 211 11c 93 Hình 3.4 Bảng kết quả làm bài của HS trên Quizizz ở nội dung “Qua trình thoát hơi POS LA” Giiiagiiaiiiá1ii1it1ã116511551123115561331855518ã1535118583331318ã31891384315853ã551281855519ã18ã551837855578558 94 Hình 3.5 Bang kết quả câu tra lời của HS trên Plicker - 95

Hình 3.6 Câu 1 trong phiếu học tập số 2 của 8 nhóm c52ccsccccccccseec 96 Hình 3.7 Kết quả câu | trong phiếu học tập số 1 của một số HS 97

Hình 3.8 Kết quả câu 2 trong phiếu học tập số 1 của một số HS - 98

Hình 3.9 Kết quả sơ đồ tông quan trong phiếu học tập số 1 của một số HS 98

Hình 3.10 Kết qua phan II về hiện tượng mao dẫn của một số HS 90

Hình 3.11.

Hình 3.12.

Hình 3.13.

Hình 3.14.

Hình 3.15.

Hình 3.16,

Hình 3.17.

Hình 3.18.

Hình 3.19.

Hình 3.20.

Hình 3.21.

Hình 3.22.

Hình 3.23.

Hình 3.24.

Hình 3.25.

Hình 3.26.

ix

Câu 2 trong phiéu học tập số 2 của O8 MOM cecssecseesseessessseeseeseeeeees 100

HS tiễn hành làm thí nghiệm dây dẫn nước -s -ccssccse¿ 100 Các nhóm tiễn hành vẽ bản thiết kế sản phẩm 22-52-55 101

HS trình bay ban thiết kế của nhóm S22 cssrrse 102

Bản thiết kế hoàn chỉnh của 08 nhóm được đăng trên Padlet 102

Sản phẩm chậu cây tự tưới của 0§ nhóm .2- 56c 5ssccsccsccsceo 103 Phiếu đánh giá sản phẩm nhóm .5 ©ccscccxeecrcesrrcee 104 Các nhóm lên bao cáo sản phẩm chậu cây tự tưới . : 104

Biểu hiện hành vi ở ở từng năng lực thành phần của HS l 108

Biểu hiện hanh vi ở ở từng nang lực thành phần của HS 2 108

Biểu hiện hanh vi ở từng năng lực thành phan của HS 3 109

Biểu hiện hanh vi ở ở từng năng lực thành phần của HS 4 110

Biểu hiện hành vi ở ở từng năng lực thành phan của HS 5 111

Bài kiểm tra cuối chủ đề của một số HS -.cc eccee 112 Phô điểm của HS trong bài kiểm tra cuối chủ đề . -5: 112

Số HS trả lời đúng ở 18 câu -.cc co S113 xxx 113

MỞ DAU

1 LÍ ĐO CHỌN ĐÈ TÀI

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ và ứng dụng công nghệ thông

tin (CNTT) đã và đang mang đến những thay đôi to lớn trong mọi lĩnh vực của đời

sông, trong đó có giáo dục Ngay trước khi đại dịch COVID-19 bùng phát, việc ứng

dụng CNTT vào đạy học đã được nhiều quốc gia trên thế giới chú trọng và triên khai

nhằm đổi mới phương pháp giảng dạy nâng cao chất lượng giáo dục va tạo môitrường học tập hiện đại, hiệu quả Anh hưởng của dai dich COVID-19 đã mang dén

những thay đôi to lớn trong ngành giáo dục, buộc các trường học phải chuyên đôi sang hình thức dạy học trực tuyến Bên cạnh đó, những hiện tượng thời tiết cực đoan

như bão lũ cũng ảnh hưởng không nhỏ đến việc học tập trực tiếp của học sinh Do

đó việc tăng cường ứng dụng CNTT trong hỗ trợ dạy học từ xa trở thành nhu cầu thiết yêu hơn bao giờ het.

Xu hướng học tập dạy học kết hợp (online va offline) đã và đang được áp dụngrộng rãi ở nhiều quốc gia Đông Nam Á và trên thế giới Tại Việt Nam, hình thức dạyhọc kết hợp đang được triển khai nhằm mở rộng cơ hội học tập cho học sinh, giúp

các em tiếp cận tri thức mọi lúc moi nơi Hơn nữa, nó còn mang lại nhiều lợi ích cho

cả giáo viên (GV) và học sinh (HS), chăng hạn như giúp GV đa dạng hóa phươngpháp giảng day, thu hút HS tham gia học tập, tiết kiệm thời gian, công sức soạn giảng,

dé dang quản lý lớp học và theo dõi tiền độ học tập của HS và giúp HS tiếp cận kiến thức một cách trực quan, sinh động, chủ động học tập vả phát triển tư duy sáng tạo,

rèn luyện kỹ nang sử dụng CNTT Dé làm được điều này thì đòi hỏi ở người GV phải

có năng lực ứng dụng CNTT dé nâng cao khả năng day học, thu hút HS vao quá trình

học tập tạo ra một môi trường học tập hiện đại Không những thể, trong CTGDPT

2018 cũng nhắn mạnh đến việc phát triển năng lực tin học cho HS.

Mô hình giáo dục STEM đã được chính thức đẻ cập trong CTGDPT 2018, là

mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức

khoa học, công nghệ kĩ thuật và toán học vảo giải quyết một số van đẻ thực tiễn trong

bối cảnh cụ thé (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018a) Trong chỉ thị số 16/CT-TTg của

Thủ tướng chính phú ngày 04 tháng 5 năm 2017 đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục:

“Tập trung vào thúc day đào tạo vẻ mặt khoa học, công nghệ kĩ thuật và toán học

(STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục pho thông" và giao nhiệm

vụ cho ngành giáo dục là “Thtic day triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, ki thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục pho thông; tổ chức thí điểm

tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018" (Tha tướng Chính phủ,

2017) Điều đó cho thấy chính phủ và Bộ Giáo đục và Đào tạo Việt Nam hiện nay rất quan tâm và coi trọng việc tô chức các hoạt động dạy học và giáo dục thông qua

phương thức giáo dục STEM Bởi vì điều này sẽ góp phần định hướng phát triển cho

học sinh khả năng tích hợp các kiến thức, kĩ năng của các lĩnh vực khoa học tự nhiên,

công nghệ kĩ thuật, toán vào giải quyết một số tình huống trong thực tiễn

Khoa học tự nhiên (KHTN) là môn khoa học thực nghiệm, có mối liên hệ với

thực tiễn đời sống va là một trong những môn học chủ đạo của các bai học STEM Trong đó, ở chủ dé Vật sống của chương trình môn KHTN lớp 7 có nhiều kiến thức

và yêu cau cần đạt (YCCD) gắn liền với thực tế, đời sống xung quanh, chăng hạn như

ở bài Trao đôi nước va chất dinh dưỡng ở thực vật có YCCD là “Van dụng những

hiểu biết về trao đôi chất và chuyển hoá năng lượng ở thực vật vào thực tiễn (ví dụ giải thích về việc tưới nước hợp li cho cay)” Vì thé có thẻ triển khai dạy học một sỐ nội dung chủ dé Vật sống trong môn KHTN lớp Bay theo bài học STEM là một hướng

đi phù hợp Tuy nhiên, thời gian dé trién khai các hoạt động trong bai học STEM chưa được đưa vào kế hoạch giảng day nha trường nên việc triển khai các bai học

STEM trong môn KHTN còn bị hạn chế Ngoài ra, GV còn thường gặp những khó

khăn trong việc tô chức bai học STEM vì cần phải đảm bảo vẻ kiến thức của môn

học, sử dụng hiệu quả thời gian trong nhiều hoạt động, đồng thời phải phát triển cho

HS các năng lực chung vả năng lực đặc thù, đặc biệt là năng lực khoa học tự nhiên (NL KHTN) trong môn KHTN Do đó, việc ứng dụng CNTT nhằm nâng cao hiệu

quả của việc triển khai bai học STEM trong môn KHTN theo hình thức kết hợp có

thê là một biện pháp khả thi dé giải quyết van dé trên.

Với những lí do đó trên, chúng tôi lựa chọn thực hiện đề tài “Ứng dựng công

nghệ thông tin nhằm nâng cao hiệu qua dạy học chủ dé Vật sống thông qua bài

học STEM trong môn Khoa học tự nhiên lớp 7".

2 MỤC TIEU NGHIÊN CỨU

Xây dựng bài học STEM có tăng cường ứng dụng CNTT ở chủ đề Vật sống

trong môn KHTN lớp 7 nhằm nâng cao NL KHTN của HS và tăng hiệu quả sử dụng

thời gian trong nhiêu hoạt động của bài học STEM.

3 KHÁCH THẺ VÀ ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Khách thé nghiên cứu: Quá trình dạy học bài học STEM có ứng dụng CNTT

ở chủ đề Vật sông trong môn KHTN lớp 7

- Đỗi tượng nghiên cứu: NL KHTN của HS thông qua quá trình day học bài học STEM có ứng dụng CNTT ở chủ dé Vật sống trong môn KHTN lớp 7.

4 GIÁ THUYET KHOA HỌC

Nếu thiết kế được các bai học STEM cỏ tang cường ứng dụng CNTT trong day

học chủ dé Vật sống trong môn KHTN lớp 7 đảm bảo tính khoa học, phù hợp thì sẽ giúp HS nâng cao NL KHTN cũng như hỗ trợ GV sử dụng hiệu quả thời gian trong

nhiều hoạt động của bài hoc STEM

5 NHIEM VỤ NGHIÊN CUU

- Nghiên cứu co sở lí luận va thực tiễn của giáo duc STEM, ứng dụng CNTT

trong day học môn KHTN.

- Đánh giá thực trang của GV va HS trong việc ứng dụng CNTT khi tô chức

hoặc tham gia bai học STEM ở môn KHTN.

- Đề xuất quy trình thiết kế bài học STEM có tăng cường ứng dụng CNTT trongday học chủ dé Vật song ở môn KHTN

- Thực nghiệm dé đánh giá kết quả thiết kế và sử dung bài học STEM có tăng

cường ứng dụng CNTT trong dạy học chủ dé Vật sông ở môn KHTN lớp 7.

6 GIỚI HAN VÀ PHAM VI NGHIÊN CUU

- Giới hạn nghiên cứu: chủ dé Vật sống trong chương trình môn KHTN lớp 7.

- Thời gian nghiên cứu: 7 tháng (tử tháng 10/2023 đến tháng 4/2024).

- Địa điểm nghiên cứu: Trường THCS Hoàng Văn Thụ, quận 10.

7 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

Nghiên cứu các văn bản của nhà nước và Bộ Giáo dục và Đảo tạo về CTGDPT chương trình tong the, CTGDPT môn KHTN và giáo dục STEM đề nắm vững định hướng phát triển năng lực của HS, đặc biệt tập trung vào NL KHTN của HS; nội dung chủ dé Vật sông ở môn KHTN lớp Bảy; các hình thức tô chức giáo dục STEM cũng

như nghiên cứu quy trình xây dựng bài học STEM trong môn KHTN.

- Nghiên cứu các kết quả nghiên cứu liên quan đến đề tài đã được công bố trong

và ngoài nước sẽ giúp chúng tôi điều chỉnh, hoàn thiện các nội dung của đề tải, đặc biệt là quy trình thiết kế bai học STEM có tăng cường ứng dụng CNTT trong day học chủ dé Vật sống ở môn KHTN lớp 7.

7.2 Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi

Bảng hỏi danh cho GV và HS được thiết kế nhằm đánh giá thực trạng việc ứng

dụng CNTT trong triển khai hoặc tham gia bài học STEM trong môn KHTN.

7.3 Phương pháp chuyên gia

Thiết kế phiếu hỏi dành cho 5 - 6 chuyên gia, các chuyên gia là những giảng

viên và GV có nhiều kinh nghiệm triển khai bài học STEM trong môn KHTN đề tham

khảm ý kiến của các chuyên gia về tính hợp lí, khá thi của việc ứng dụng các hình thức, công cụ CNTT trong quá trình tổ chức bài học STEM ở chu dé Vật sống của môn KHTN lớp 7.

7.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiền hành thực nghiệm day học một bai học STEM ở chú dé Vật sông trong môn KHTN có ứng dụng CNTT đối với HS lớp 7 nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu

quả của bài học STEM đã xây dựng, từ đó rút ra kết luận và dé xuất giải pháp phù

hợp.

7.5 Phương pháp xử lí số liệu

- Với các thông tin định tính: phân tích dé nhận ra mối liên hệ giữa các biểu hiện của HS với các thành t6 NL KHTN.

-Với các thông tin định lượng: sử đụng phần mém Microsoft Excel đề xử lí các

số liệu, từ đó đánh giá tính khả thi, hiệu quả của bài học STEM

§ ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐÈ TÀI

- Tong quan và lam rõ cơ sở lí luận và thực tiễn của việc ứng dụng CNTT trong

day học chủ dé Vật song ở môn KHTN lớp 7 thông qua bai học STEM

- Đánh giá thực trạng của GV và HS trong việc ứng dụng CNTT khi tô chức hoặc tham gia bai học STEM ở môn KHTN.

- Đề xuất qui trình thiết kế bài học STEM có ứng dụng CNTT trong dạy học

chú đề Vật sống ở môn KHTN lớp 7

- Đề xuất 02 bài học STEM có tăng cường ứng dụng CNTT trong dạy học chủ

đề Vật sống ở môn KHTN lớp 7 nhằm nâng cao NL KHTN của HS

9 CÁU TRÚC CỦA KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, mục lục và danh mục các tài liệu

tham khảo thì nội dung của khoá luận tốt nghiệp được chia lam 03 chương, trong đó:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về ứng dụng công nghệ thông tin trong day

học chủ dé Vật sông thông qua bài học STEM trong môn Khoa học tự nhiên lớp 7

Chương 2: Ứng dụng công nghệ thông tin trong trién khai day học chủ dé Vậtsông thông qua bài học STEM trong môn Khoa học tự nhiên lớp 7

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIEN VE UNG DỤNG

CÔNG NGHỆ THONG TIN TRONG DAY HỌC CHỦ DE VAT SÓNG

THONG QUA BAI HOC STEM TRONG MON KHOA HOC TU NHIEN

LỚP 7

1.1 TONG QUAN VAN DE NGHIEN CUU

Dạy học theo định hướng phát triển năng lực dang là xu hướng giáo dục quốc

tế và ở Việt Nam điều nay cũng không ngoại lệ Trong Nghị quyết 29-NQ/TW khóa

XI, Đảng đã xác định một trong những nhiệm vu trọng tâm "đột phá chiến lược"

chính là '*Đổi mới căn ban và toàn điện giáo duc và đào tao” nhằm xây đựng và phát triển nền giáo dục theo hướng tiếp cận năng lực, phù hợp với xu hướng phát triển của

thời đại và bắt kịp với các nên giáo dục tiên tiền trên thể giới (Ban Chấp hành Trung

ương, 2013) Theo định hướng phát triển năng lực, HS đóng vai trò là trung tâm của

hoạt động học, nghĩa là HS chủ động, tích cực tham gia hình thành, khám phá kiến

thức và vận dụng các kiến thức đó vào thực hành, thực tiễn Day là mô hình tập trung

vào phát triển năng lực của HS, còn GV chỉ là người hướng dẫn.

Tính mở của CTGDPT 2018 đã tạo điều kiện cho GV sáng tạo, sử dụng linh

hoạt nhiều phương pháp day học dé đa dang cách thức tô chức day học nhằm datđược các YCCD về phẩm chất và năng lực trong chương trình CTGDPT 2018 hình

thành và phát trién cho HS những phẩm chất chủ yếu sau: yêu nước, nhân ái, cham chỉ, trung thực, trách nhiệm Vẻ năng lực thì được phân ra thành 02 loại: năng lực

chung va năng lực đặc thù Năng lực chung là năng lực được hình thành, phát trién ở

tất cả các môn học và các hoạt động giáo dục, gom có: năng lực tự chủ va tự học,

năng lực giao tiếp va hợp tác, năng lực giải quyết van đề và sáng tạo Còn năng lực đặc thù là nang lực được hình thành, phat trién chủ yếu thông qua một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định, cụ thể như ở môn KHTN thì sẽ tập trung hình thành và phát triển cho HS NL KHTN (Bộ Giáo dục và Dao tạo, 2018a).

Theo Nguyễn Minh Thuyết - Tông chủ biên CTGDPT 2018 nhận định: “Tinh

mở của Chương trình GDPT 2018 cho phép một số nội dung giáo dục STEM có thể được xáy dựng thông qua chương trình địa phương, kê hoạch giáo dục nhà trường;

qua những chương trình, hoạt động STEM được triển khai, tổ chức thông qua hoạt

động xã hội hoa giáo duc” (Nguyễn Minh Thuyết, 2019) Qua đó cho thấy, việc tô

chức các hoạt động giáo duc STEM trong dạy học môn KHTN giúp định hướng phát

triển năng lực cho HS, cụ thé là NL KHTN và các năng lực chung Hơn nữa, với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, công nghệ như trí tuệ nhân tạo, thì nang lực tin học

cũng rất quan trọng trong việc hình thành, phát triển ở HS Do đó, việc ứng dụngCNTT trong quá trình dạy học hiện nay là điều cần thiết

1.1.1 Trên thế giới

Toàn cầu hoá với sự phát triển vượt bậc của công nghệ đã thúc đây Việc tăng cường sử dung CNTT vào trong tat cả các lĩnh vực va giáo duc cũng không ngoại lệ.

Chính vì thé giáo dục luôn phải đôi mới không ngừng dé bắt kịp với xu hướng của

thời đại Do đó, nhà giáo dục cần phải sử dụng sáng tạo và linh hoạt các khía cạnh

như về nội dung kiến thức, phương pháp day học, cách thức tô chức hoạt động day

hoc, Vi thé, khi CNTT tham gia vao quá trình dạy học, nó sẽ lam môi trường day học thay đôi, tác động mạnh mẽ tới các thành tố của quá trình day học (Trần Trung

va cộng sự, 2011) Việc ứng dụng CNTT vao trong day học nói chung và môn Khoa

học tự nhiên nói riêng ngay nay đã không còn xa lạ đối với các nước trên thế giới.đặc biệt là ở các nước tân tiền và có những thành tựu nỗi bật về khoa học công nghệ

như Mi, Singapore, Han Quốc, Nhật Bản

Từ cuối thập niên 80 của thế ki XX, nhiều nhà giáo dục Mỹ như Steven Cohen,

Irwin Unger Timothy J Newby, Judith H, Sandholtz đã dé cập đến việc sử dụng

CNTT trong dạy hoc theo hướng phát huy tính tích cực va chu động của người day

(GV) và người học (HS) (Nguyễn Thị Yến, 2016) Từ năm 1997 - 2014, Bộ Giáo dụccủa Singapore (MOE) đã đưa ra Ké hoạch tông thé về công nghệ thông tin và truyền

thông (ICT) vào trong giáo đục với mục đích xây dựng cơ sở hạ tầng CNTT trong

nhà trưởng: tăng cường hình thức bai học điện tử dé phát triển năng lực ICT và khả năng tự học của HS; đào tạo đội ngũ GV sử dụng hiệu quả CNTT và lấy HS làm trung

tâm trong quá trình giảng dạy Hiện nay, Singapore cũng đang là một nước có sự

chuyên biến khá nhanh trong lĩnh vực giáo dục thông minh khi ứng dụng những công

nghệ thực tế tăng cường (Augmented Reality-AR) và thực tế ảo (Virtual Reality-VR)

đo Công ty Công nghệ thực tế EON Reality phát triển vào trong việc tô chức day học(Phạm Đức Quang & Trần Huy Hoàng, 2020) Viện về công nghệ thông tin trong

giáo dục của UNESCO (UNESCO Institute for Information Technologies in

Education), viết tat là IITE được thành lập vào năm 1997 với nhiệm vụ đặt ra là thúc

đây sử dụng sáng tạo ICT và hỗ trợ đưa ra các chính sách tích hợp CNTT hiệu quả vảo giáo dục và quá trình giảng dạy.

Trường học thông minh (Smart School) là một loại hình day học được thiết kếdựa trên các công nghệ hiện đại nhằm tạo ra một môi trường học tập và giảng day ởmọi lúc, mọi nơi (Vương Quốc Anh et al., 2019) Thuật ngữ nay xuất hiện lần đầu

tiên vào năm 1984 bởi Perkin va các cộng sự khi giới thiệu về dự án sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) tại Harvard nhằm đem lại những sự đôi mới

trong giáo dục Trong cuốn sách “Smart Schools: From training memories to

cducating minds” xuất ban năm 1992, Perkin cũng đã chỉ ra hai yéu tố chính của

trường học thông minh (THTM) là việc học tập cần tập trung vào sự phát triển kiến

thức, kĩ năng tư duy của học sinh và điều đó đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc, biết cách sử

dụng các tri thức va công nghệ một cách linh hoạt va chủ động (Perkins, 1992) Vào tháng 8 năm 1996, Malaysia lan đầu tiên triển khai dy án giáo dục thông minh

(GDTM) trong đó có xây dựng kế hoạch THTM nhằm thiết kế ra chương trình giáodục giúp cho người học biết cách học suốt cuộc đời mình trong thế ki XXI (Vieziany

& Putch, 2004), phát triển và rèn luyện năng lực sử dụng truyền thông đa phương tiện

trong việc giảng day, quản lí (GV) va học tập (HS); vận dụng linh hoạt và chủ động

dé đáp ứng được các yêu cầu về nguồn nhân lực trong kí nguyên công nghệ

Cocoli và cộng sự cho rằng: “Mét nên giáo dục trong một môi trường thông

mình (MTTM) được hỗ trợ bởi công nghệ thông minh, sứ dung các công cụ và thiết

bị thông minh là đã có thé được coi là giáo dục thông minh” (Coccoli et al., 2014) Hoặc theo Zhu và các cộng sự thì GDTM bao gồm ba thành phan: sự hướng dan của

người day, tương tác của người học và công nghệ hỗ trợ (Zhu et al., 2016).

Mahlatse Nkadimeng & Piet Ankiewicz đã nghiên cứu trên một lớp học gồm

20 học sinh ở trường tư thục tại Nam Phi với mục đích khám phá những ưu điểm nồi bật của việc sử dung Minecraft Education (Minecraft-Edu) như một công cụ học tập

dựa trên trò chơi điện tử dé day va học về cấu trúc nguyên tử ở trường trung học cơ

sở (Nkadimeng & Ankiewicz, 2022) Kết quả nghiên cứu cho thấy việc ứng dụng

Minecraft-Edu đã giúp các khái niệm trừu tượng trở nên trực quan và tăng tính tương

tác giữa người day và người học Điều nảy cảng làm rõ hon tác động tích cực của ứng

dung CNTT vào trong day học, đặc biệt là ở các môn có nhiều khái niệm trừu tượng như môn KHTN.

Nghiên cứu của Rita Birzina & Tamara Pigozne đã xác định rõ vai trò của CNTT trong việc day học va triển khai các chủ đẻ STEM khi khảo sát trên 128 GV STEM

và 257 HS tại các trường phô thông của Latvia với sự trợ giúp của nén tang điện tử

QuestionPro (Birzina & Pigozne, 2020) Javed Mohammed cũng nhắn mạnh tamquan trọng của CNTT trong giáo dục STEM va đưa ra các dé xuất đề cải thiện GD

STEM bằng cách tích hợp CNTT vào trong các bài học STEM nhằm đổi mới phương pháp dạy học (Mohammed, 2015).

Nghiên cứu của Yuberti và các cộng sự đã cho thấy những kết quá tích cực khi

phát triển sách điện tử tương tác (ebook) dựa trên STEM trong việc nâng cao năng

lực khoa học của HS và tác giả đã kết luận rằng mô hình nảy có tính khả thi cao và

rất phù hợp đề áp dụng vào trong đạy học hiện nay bởi việc cung cấp các tài liệu

giảng dạy điện tử dưới dạng cbook dựa trên STEM đã hỗ trợ rất nhiều trong việc tự

học của HS và nó còn kích thích, rèn luyện năng lực khoa học trong thời đại toàn cầu

hoá (Yuberti et al., 2022) Trong cuén sách “Blended Learning Designs in STEM

higher Education”, Christopher Allan va các cộng sự đã cung cấp các nguyên tắc thiết

kế theo mô hình dạy học kết hợp trong giáo dục STEM và sử dụng các công cụ như

PepperPad — một nên tang học tập ca nhân với phần mềm ePortfolio dé hỗ trợ, hướng dẫn HS lập ké hoạch, chia sẻ, phản hồi và đánh giá (Allan et al., 2019).

Nhìn chung, những nghiên cứu trên đã làm rõ hơn tầm quan trọng của CNTT

trong giáo dục và đưa ra được các định hướng khi tích hợp CNTT trong giáo STEM

ở một số môn học và thông qua mô hình dạy học kết hợp

1.1.2 Tại Việt Nam

CTGDPT 2018 là chương trình được xây dựng với cách tiếp cận theo hướng phát triển năng lực của người học Vì thế việc áp dụng mô hình giáo đục STEM vào trong day học đang rất được quan tâm va chú trọng Củng với sự phát trién không

ngừng của công nghệ thì việc sử dụng CNTT vào trong giáo dục đã trở thành một

điều tất yêu bởi nó đóng vai trò rất quan trọng trong việc đôi mới phương pháp và

hình thức tô chức day học (Vũ Thị Thu Hoài & Vũ Thu Trang, 2020) Do đó việc

ứng dụng CNTT vào trong day học các chủ đề STEM không những tạo điều kiện cho

HS vận dụng được các kiến thức, kĩ năng đã học vảo trong thực tiền cuộc sông màcòn tăng cường khả năng tự học, giải quyết vấn đẻ của HS Sau đây là một số nghiêncứu tiêu biểu liên quan đến đề tải:

Lê Hải Mỹ Ngân và Nguyễn Thị Hoài Phương (2022) đã thiết kế và tô chức day

học chủ dé STEM “M6 hình nhà nỗi chống lũ” trong môn KHTN lớp 8 theo hình

thức dạy học trực tuyến đo ảnh hướng của dịch Covid-L9 với sự hỗ trợ của một sỐ

nên tảng CNTT như Microsoft Teams/Zoom, Padlet, Google Classroom, Jamboard, Thực nghiệm sư phạm được tiễn hành tại hai lớp ở hai trường trung học

cơ sở (THCS) thuộc địa bàn Thành phố Hỗ Chí Minh Kết quả nghiên cứu đã cho

thay khi t6 chite day học, HS có những biểu hiện tích cực và giải quyết được van đề

thực tiễn đặt ra.

Lương Quốc Thái (2022) đã xây dựng và tô chức day học chủ đề STEM “Chế

tạo soda hoa qua” môn Hoá học lớp 11 theo mô hình lớp học đảo ngược (flipped

classroom) nhằm phát triển năng lực tự học của HS Tác giả khang định CNTT sẽ

giúp HS nắm vững các lí thuyết vả tăng cường hiệu quả trong quá trình học tập

Thông qua nghiên cứu, tác giả cũng đã dé xuất ra quy trình chung để áp dụng mô hình lớp học đảo ngược vào trong đạy học theo định hướng giáo dục STEM.

Nguyễn Thị Huyền Trang và Dinh Van Nam (2023) đã xây dựng, thiết kế chủ

đề giáo dục STEM phan “Khúc xạ ánh sáng” môn Vat lí lớp 11 với sự hỗ trợ củaphần mém Crocodile Physics 6.05 và tiền hành thực nghiệm với hai lớp gồm 54 HS

(một lớp thực nghiệm và một lớp đôi chứng) tại trường trung học, THCS vả trung

học phô thông Trường Đại học Ha Tinh, tinh Hà Tĩnh Kết quả nghiên cứu cho thay

việc sử dụng phần mém thí nghiệm ao đã làm tăng hứng thú học tập, giúp HS tập trung hơn và đem lại hiệu quả cao cho bài học.

Như vậy, các dé tài nghiên cứu trong nước và nước ngoài đã cho thấy được những mặt tích cực, hiệu qua khi ứng dụng CNTT vào trong day học các chủ dé

STEM Tuy nhiên có rat ít dé tải liên quan đến môn KHTN ở bậc THCS, cụ thé là ở

lớp 7 và đặc biệt là trong chủ dé Vật sống.

1.2 CƠ SỞ LÍ LUẬN VE GIÁO DUC STEM

1.2.1 Một số khái niệm cơ bản về giáo dục STEM

1.2.1.1 Thuật ngữ STEM STEM là chữ viết tắt của bốn từ: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ),

Engineering (Kĩ thuật va Mathematics (Toán học) Theo quan điểm của Honey và

cộng sự, bốn khía cạnh của STEM có thê được hiểu như sau (Honey ct al., 2014):

- Khoa học (Science) là nghiên cứu vẻ thé giới tự nhiên, bao gồm các lĩnh vực

vật lí, hoá học, sinh học và các qui luật, khái niệm, nguyên tắc liên quan đến các lĩnhvực trên Khoa học vừa là một khối kiến thức được tích luỹ theo thời gian vừa là quátrình tạo ra kiến thức mới Ở Việt Nam thì Science được hiéu là KHTN Theo Bộ giáo

dục và Đào tạo, môn KHTN được xây dựng và phát triển trên nên tảng các khoa học vật lí, hoá học, sinh học và khoa học Trái Đất Vi thé nó được phân chia thành bốn

chủ dé chính, bao gồm Chat và sự biến đồi của chat, Năng lượng và sự biến đồi, Vậtsong, Trái Dat và bầu trời

- Công nghệ (Technology) là tri thức có hệ thống về quy trình và kĩ thuật ding

để chế biến vật liệu và thông tin Phần lớn các công nghệ hiện đại là sản phẩm củakhoa học va kĩ thuật nhằm phục vụ va đáp ứng tốt hơn nhu cầu của con người vả xã

hội Công nghệ phát triển kha năng sử dụng, quản li, hiểu và đánh giá công nghệ của

HS; tạo cơ hội để HS tìm hiểu về lịch sử phát triển của công nghệ và phân tích được

tầm quan trọng của công nghệ trong giáo dục và trong cuộc sông hiện nay

- Kĩ thuật (Engineering) bao gồm các tri thức vẻ thiết kế dé tạo ra sản phẩmdưới bàn tay của con người và sử dụng các thành tựu của toán học, KHTN để giái

quyết các van dé thực tiễn Kĩ thuật sẽ cung cấp cho HS những cơ hội dé tích hop

kiến thức của nhiều môn học và phát triển sự hiểu biết của HS về cách thức phát triển

công nghệ thông qua quá trình thiết kế ki thuật.

- Toán học (Mathematics) là quá trình nghiên cứu các mẫu, các moi quan hệ

giữa những đại lượng, số học, hình học Toán học còn liên quan đến lí luận logic vatính toán định lượng Toán hoc là nền tang cho các nghiên cứu cơ ban và nghiên cứu

ứng dụng trong tat cả các lĩnh vực KHTN Trong ngữ cảnh STEM, Toán học sẽ phát trién cho HS khả nang phân tích, truyền đạt ý tưởng một cách có hiệu quả thông qua

việc tính toán, đo lường.

1.2.1.2 Giáo dục STEM Hiện nay có nhiều định nghĩa vẻ giáo dục STEM, trong đó phô biến có thê kẻ đến định nghĩa của Hiệp hội các giáo viên day Khoa học tại Mỹ (National Science

Teachers Association - NSTA) như sau: “Gido duc STEM là một cách tiếp cận liền

ngành trong quả trình học tập, trong đó kiến thức về khái niệm được lông ghép với các trai nghiệm thú vị trong thể giới thực, nơi mà học sinh áp dung các kiến thức về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học để giải quyết van dé trong bồi cảnh cụ thể,

giúp kết noi giữa trường hoc, công đồng và các tổ chức toàn câu, từ đó phát triển các

năng lực trong lĩnh vực STEM và góp phan vào cạnh tranh trong nên kinh tế mới”

(Tsupros et al., 2009).

Trong phạm vi đề tài nghiên cứu, định nghĩa giáo dục STEM được sử dụng là

mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến

thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vảo giải quyết một số van dé thực tiễn trong bối cảnh cụ thẻ (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 201§a).

1.2.1.3 Thực trạng giáo dục STEM ở trên the giới và tai Việt Nam

Giáo dục STEM đã và đang đóng vai trò rất quan trọng trong việc hình thành

và phát triển năng lực của người học trên toàn thé giới nói chung va ở Việt Nam nói

riêng.

a) Trên thé giới

Tại Hoa Ki, Tổng thống Barack Obama từng phát biéu tại Hội chợ Khoa học

Nhà Trắng hàng năm lần thứ ba, tháng 4 năm 2013 rằng: “MG6t trong những điều mà

tôi tập trung khi làm Tổng thông là làm thể nào chúng ta tạo ra một phương pháp

tiép cận toan điện cho khoa hoc, công nghệ, kỳ thuật va toán hoc (STEM) Chúng

ta can phải ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên và giảng viên có chất lượng trong cáclĩnh vực chủ dé này, đồng thời cần đảm bao rằng toàn thé nhân dan cả nước cùng

hợp lực thúc day các ngành này phát triển xứng đáng với tam quan trọng của chúng”.

Năm 2015, Bộ Giáo dục Hoa Kì tổ chức một hội thảo tập hợp các chuyên gia giáo

dục trong lĩnh vực STEM đề cùng nhau chia sẻ quan điểm va đóng góp ý kiến xây

dựng tương lai của giáo dục STEM tại Hoa Ki và được tong hợp trong Báo cáo STEM

2026 - Tầm nhìn đôi mới giáo dục STEM (The American Institutes of Research & The U.S Department of Education, 2016) Vao nam 2018, The Office of Science and

Technology Policy (OSTP) đã công bố kế hoạch chiến lược 5 năm vẻ giáo dục STEM,

trong đó năng lực STEM đã được chỉ rõ là mục tiêu trau đồi cho công dan đẻ chuan

bi cho lực lượng lao động STEM trong tương lai (Executive Office of the President,

2018).

Tại Anh, giáo đục STEM được xem là Chương trình quốc gia với mục tiêu tạo

ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng, bao gồm các nội dung trọng tâm như tuyên dụng va đào tạo GV giảng day STEM: nâng cao trình độ nghiệp vụ của

GV; thúc đây các phong trào giáo dục STEM bằng các hoạt động như câu lạc bộ,

ngày hội STEM ; phát triển cơ sở vật chat cho việc dạy va học Cùng với đó là triển

khai rat nhiều mô hình tài liệu tham khảo trực tuyển như STEM Learning nhằm hỗ

trợ GV và HS có thé nắm bắt kịp thời các tin tức mới về chính sách quốc gia STEM

hay các hoạt động của câu lạc bộ STEM trên toàn quéc, (Hồ Thị Thu Hương, 2019).

Tại Hàn Quốc, một trong những điềm độc đáo của giáo duc STEM ở nước này

là có sự tích hợp giữa STEM với nghệ thuật, gọi tắt là STEAM Quốc gia đã tài trợ

đáng kể cho việc nghiên cứu và phát triên STEAM ở hai lĩnh vực chính: phát triển

chuyên môn GV và phát triển chương trình giảng đạy STEAM Khoản tài trợ đượcđiều hành bởi Quy phát triển và sáng tạo Han Quốc (KOFAC) Trong đó, các dự án

về phát triển tài liệu dạy học STEM sẽ được tài trợ trong bốn lĩnh vực: STEAM tíchhợp theo chủ đề: STEAM kết hợp sử dụng công nghệ: STEAM tích hợp khoa học và

nghệ thuật; STEAM liên quan đến nghẻ nghiệp tương lai và sẽ sử dụng các công nghệ

hiện đại như Adruino đẻ phục vụ cho quá trình học tập của HS (Kang, 2019).

b) Tại Việt Nam

Cách mạng công nghiệp lần thứ tư với xu hướng phát triển mô hình day họctheo hướng tích hợp liên môn, kết hợp với các công nghệ hiện đại như robot, trí tuệ

nhân tạo, thực tế do tăng cudng, đã mang lại nhiều cơ hội lớn trong việc phát triển

vả đảo tạo nguồn nhân lực chất lượng cao dé đáp ứng nhu câu của xã hội, đặc biệt là

nguôn nhân lực từ các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật (STEM) Vi thế, Chi

thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng chính phủ ngày 04/5/2017 đã đưa ra các giải pháp

về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, trong đó

có giải pháp: “Thay đổi mạnh mẽ các chỉnh sách, nội dung, phương pháp giáo duc

và day nghệ nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thé công nghệsản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc day đào tạo về khoa học, công nghệ,

kỳ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ

thong” (Tha tướng Chính Phủ, 2017) Nhiệm vụ đặt ra đỗi với ngành giáo dục là:

“Thic day trién khai giáo duc vé khoa hoc, công nghệ, kỳ thuật va toán hoc (STEM) trong chương trình giáo dục pho thông” Công văn số 4325/BGDĐT-GDTrH của Bộ

Giáo dục và Dao tạo cũng chi đạo: "Tiép tực quán triệt tinh thân giáo duc tích hợp

STEM trong việc thực hiện chương trình phổ thông ở những môn có liên quan Triển khai thí điểm giáo dục STEM tại một sỐ trường lựa chon" (Bộ Giáo dục và Đào tạo,

2016) Dưới đây là một số nghiên cứu về giáo dục STEM ở môn KHTN trong thời

gian gần đây:

Nguyễn Long Sơn va các cộng sự (2022) đã thực hiện nghiên cứu với dé tài *Sử

dụng thân cây dừa nước trong thiết kế bài học STEM “Ao phao từ thân cây dira nước”

môn Khoa học tự nhiên lớp 8” Kết quả nghiên cứu cho thay việc sử dụng các nguyên vật liệu nông thôn để triển khai các bài học STEM tương ứng là khả thi và có nhiều tiêm nang phát triên, đặc biệt trong việc kết hợp giáo dục địa phương.

Phạm Đình Văn và Nguyễn Phan Khánh Duy (2023) đã thực hiện nghiên cứu

với đề tài “Thiết kế và tô chức day học chủ đề “Bién nước ban thành nước sạch” theođịnh hướng giáo dục STEM trong Khoa học tự nhiên 6” Nghiên cứu đã dé xuất quytrình tô chức day học theo định hướng giáo dục STEM trong day học KHTN 6 gomsáu bước: 1-Xac định chủ đề STEM, 2-Xác định kiến thức STEM cần giải quyết, 3-Xác định mục tiêu chủ đề STEM, 4-Xây dựng tiêu chí sản phẩm/giải pháp giải quyết

vấn dé và bộ câu hỏi định hướng, 5-Thiét ké tiền trình tô chức hoạt động day học,

6-Thiết kế kế hoạch đánh giá

Hán Thị Hương Thuỷ và Đỗ Hương Tra (2023) đã thực hiện nghiên cứu với dé tài '*Tô chức day học dựa trên van dé bài học STEM "Hiện tượng bay hơi va ngưng

tụ” (Khoa học tự nhiên 6) nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh”

Kết quả nghiên cứu đã cho thấy tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học dựa

trên vấn dé bài học STEM đã được đẻ xuất trong việc phát triển NL KHTN cho HS.

1.2.2 Mục tiêu cua giáo dục STEM

Theo Lê Xuân Quang thì mục tiêu của giáo dục STEM nhằm tăng cường giáo

dục các ki năng, kiến thức của HS, đáp ứng các yêu cầu của chương trinh giáo dục

phô thông là (Lê Xuân Quang, 2017):

- Phát triển năng lực đặc thù của các môn học: Mỗi khía cạnh của STEM góp

phan phát triển các nang lực khác nhau ở HS, chăng hạn môn Toán giúp HS phát trién

khả năng tính toán; môn Khoa học giúp HS hình thành và vận dụng các khái niệm,

quy luật, quá trình của tự nhiên đề phân tích giải thích các sự vật, hiện tượng xảy ra trong tự nhiên và trong đời sống,

- Phát triển các năng lực cốt lõi: giáo dục STEM giúp HS rèn luyện những kĩ

năng như tư duy phản biện, tư duy sáng tạo, hợp tac, Day là những năng lực cần

thiết của người lao động trong xã hội hiện đại, do đó cũng chứng minh rằng giáo dục

STEM là một xu hướng giáo dục trong tương lại Ngoài ra, nó con góp phần pháttriển các mỗi quan hệ xã hội, có nhân cách va đời sống tâm hồn phong phú đề từ đó

xây dựng nên một môi trường giáo đục có sự hài hoả của đức, trí, thể, mĩ.

- Định hướng nghề nghiệp: Giáo dục STEM kết hợp với các hoạt động giáo dục

hướng nghiệp sẽ nâng cao tỉ lệ HS có xu hướng lựa chọn các nghề nghiệp thuộc lĩnhvực STEM, đáp ứng được nhu cầu về nguồn nhân lực STEM cho sự nghiệp công

nghiệp hoá, hiện đại hoá và phát triển kinh tế xã hội của đất nước.

1.2.3 Vai trò của giáo dục STEM

Nói và làm là mỗi quan hệ mật thiết giữa lí thuyết và thực hành và nó sẽ phản

ánh năng lực nhận thức và khả năng vận dụng tri thức của HS Khi nhìn thấy một sản pham STEM, HS có thé bước đầu nói rằng việc làm ra sản pham đó rat đơn giản, thé

nhưng thực chất là HS phải vận dụng các kiến thức về khoa học, công nghệ, kĩ thuật,toán học đẻ thiết kể, tạo ra được sản phẩm và điều nay không dé thực hiện Vi vay,

giáo dục STEM sẽ cho HS cảm nhận được sự khó khăn, trắc trở ở những bước đầu

khi tiền hành thực hiện và cảm giác thành công khi làm ra một sản phầm STEM hoàn

chỉnh Với phương thức dạy học này sẽ thúc đây động cơ học tập ở HS và giúp HS

không ngừng nghiên cứu, khám pha va tìm toi những tri thức mới dé có thé vận dung

vả tạo ra được các sản phâm khác nhằm mục đích là chính phục bản thân và đem lại

những giá trị hữu ích cho cộng đồng xã hội Ngoài ra, giáo dục STEM còn chú trọng

hình thành và rèn luyện các ki năng mềm can thiết, chăng hạn ki năng làm việc nhóm,

giải quyết van dé, tư duy sáng tạo, phản bién, để phục vụ cho việc học tập trong hiện tại gần và công việc trong tương lai xa.

Giáo dục STEM có một đặc trưng quan trọng là phải tạo ra được sản phẩm có

sự tích hợp liên môn, cùng với sự phát triển của thời đại công nghệ số hiện nay thì

việc ứng dụng CNTT sé đóng vai trỏ rất quan trọng đề hỗ trợ HS trong quá trình thực

hiện và hoàn thành các sản phẩm của giáo dục STEM Trên cơ sở đó, dạy học theo

định hướng giáo dục STEM trên nền tảng CNTT sẽ là một hướng đi cần thiết và phù

hợp.

1.2.4 Một số hình thức tổ chức giáo dục STEM

1.2.4.1 Dạy học các môn khoa hoc theo bai hoc STEM

Bài học STEM (bài học theo chủ đề STEM) là quá trình dạy học dưới sự tô chức

của GV và HS sẽ chủ động thực hiện các hoạt động học tập trong một không gian và

thời gian xác định đê giải quyết các vấn đề thực tiễn trên cơ sở vận dụng các kiến

thức, kĩ năng trong các lĩnh vực STEM, thông qua đó góp phần hình thành và phát

triển năng lực và phẩm chất của HS (Lê Huy Hoang va các cộng sự, 2021) Có thê

nói, bài học STEM là hình thức tô chức được triển khai ngay trong quá trình day học

các môn thuộc lĩnh vực STEM theo cách tiếp cận liên môn Do đó, nó hạn chế làmphát sinh thêm nhiều thời gian học tập va các nội dung của bài học STEM sẽ bám sát

với chương trình giáo dục phỏ thông Trong bai day STEM thường sẽ có hai sản phẩm

đặc trưng là bản thiết kế và sản phẩm chế tạo (hoặc sản phâm STEM), ngoải ra còn

có các san phẩm học tập khác như phiếu học tập, poster, sơ đồ tư duy, bài trìnhchiều

- Bài học STEM được thiết kế theo quy trình thiết kế kĩ thuật (Engineering

Design Process, viết tắt là EDP) Cau trúc bai học STEM bao gồm năm hoạt độngchính: (1) Xác định van dé thiết kế chế tao; (2) Nghiên cứu kiến thức nền va đề xuất

giải pháp; (3) Lựa chọn giải pháp thiết kế; (4) Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá;

(5) Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh Ở mỗi hoạt động đều cần thê hiện rõ các nội

dung cơ bản: mục tiêu, nội dung, sản phẩm, tổ chức thực hiện (chuyển giao nhiệm

vụ: thực hiện nhiệm vu; bao cáo, thảo luận: đánh gia và kết luận)

1.2.4.2 Hoạt động trai nghiệm STEM

Day là hoạt động được trién khai thông qua hình thức câu lạc bộ STEM, không gian trải nghiệm STEM, ngày hội ŠTEM tại lớp hoc và nhà trường.

1.2.4.3 Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật

Đối với hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật, HS được tham gia các cuộc thi

sáng tạo với nhiều chủ dé khác nhau từ nhiều lĩnh vực như robot, năng lượng tai tao,

bao vệ môi trudng, và thông qua các hoạt động này, HS có cơ hội phát trién tư duy tìm toi, sáng tạo, khám phá khoa học, kĩ thuật giải quyết các van đề thực tiễn.

Các hội thi Khoa học kĩ thuật đành cho HS trung học đã được tô chức thường

niên từ những năm 2010 Những đẻ tài, kết quả nghiên cứu được giải cao trong hội

thi khoa học kĩ thuật cấp quốc gia sẽ được đại diện cho Việt Nam tham gia Hội thi kĩ

thuật quốc tế (Intel ISEF) t6 chức tại Hoa Kỳ (Lê Huy Hoang và các cộng sự, 2021).1.3 CƠ SỞ LÍ LUẬN VE UNG DỤNG CÔNG NGHỆ THONG TIN TRONG

DẠY HỌC

1.3.1 Một số khái niệm cơ bản về công nghệ thông tin

Thuật ngữ CNTT có tên day đủ là công nghệ thông tin (Information Technology

—IT) va đã xuất hiện vào khoảng những năm 70 của thé ki XX Hiện nay có rat nhiềuđịnh nghĩa về CNTT:

Trong từ điển của American Heritage thì CNTT là “sự phat triển, cài đặt hay

vận hành các hệ thống may vi tính và các phần mém ứng dung” Còn theo Dictionary

of Physics của Oxford, CNTT là “việc nghiên cứu hoặc sử dụng các thiết bị điện tử

đề nhận, lưu trữ, phân tích và gửi thông tin”.

Theo Luật số 67/2006/QH1 1 của Quốc hội được ban hành vào ngày 29/06/2006,

CNTT của Việt Nam được định nghĩa như sau: “Công nghệ thông tin là tập hợp các

phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại - chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông - nhằm to chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động

của con người và xã hội”.

Vào khoảng năm 2000, một thuật ngữ mới xuất hiện, đó chính là Công nghệ

thông tin và Truyền thông (Information and Communications Technology - viết tắt

là ICT) Trong cuén sách “New Directions in Education”, Blurton đã định nghĩa rằng:

“ICT là tập hợp các công cụ và tài nguyên công nghệ đề giao tiếp, tạo, chia sé va

trao đổi, truyền, lưu trữ và quan lí thông tin thông qua các phương tiện điện tử"(Craig Blurton, 1999) Các công nghệ ở đây có thé bao gồm máy tinh, phan mềm ứng

dụng, mạng Internet, công nghệ truyền thông (đài và vô tuyến) và điện thoại Do đó,

thuật ngữ ICT có nghĩa rộng hơn CNTT, cụ thẻ là rộng về phương tiện

Tuy nhiên, ở Việt Nam, thông qua Luật Công nghệ thông tin được ban hành

năm 2006; Chi thị số 29/2001/CT-BGDDT vẻ việc tăng cường giảng day, dao tạo vàứng dụng CNTT trong ngành giáo dục giai đoạn 2001-2005 hay Công văn số

9854/BGDDT-CNTT (07/9/2007) về việc Hướng dan thực hiện nhiệm vụ năm học

2007-2008 về CNTT đã cho thấy khái niệm CNTT được hiểu như la ICT, nghĩa

là không chỉ nhận, lưu trữ, xử lí thông tin mà nó còn được ding đẻ trao đôi, giao tiếp

va truyền đạt thông tin bằng các phương tiện điện tử Do đó, trong phạm vi nghiên

cứu này, tôi cũng dùng thuật ngữ CNTT.

1.3.2 Tầm quan trong của ứng dung công nghệ thông tin trong dạy học

1.3.2.1 Trong ngành giáo dục

Tầm quan trọng và hiệu quả của việc ứng dụng CNTT trong dạy học đã được

chứng minh qua thực tiễn giáo dục trong va ngoài nước những năm qua điều nay

càng khang định rằng ứng dụng CNTT trong giảng dạy và học tập đang là một xu the

tat yeu của giáo dục Vai trỏ của nó được thé hiện rõ qua các đặc điểm sau:

- Đổi mới phương pháp day học: Với sự phát triển không ngừng của khoa học

và công nghệ từ cudi thé ki XX đến nay đã tạo ra một khối lượng thông tin rất lớn,dẫn đến HS có thê gặp khó khăn trong quá trình thu thập và xử lí thông tin Do đó

việc sử dụng mạng Internet, điện thoại, máy tính và các công nghệ hiện đại khác là

một điều rat cần thiết dé hỗ trợ HS giải quyết van đề trên Theo Quách Tuan Ngọc nêu rằng CNTT da và đang là một công cụ đắc lực hỗ trợ đổi mới phương pháp giảng

day va học tập (Quách Tuấn Ngọc, 2010) Nếu GV có thé mạnh về VIỆC phối hợp

thuần thục các phương tiện day học hiện đại như máy tính, máy chiếu, các phần mềm

ứng dụng, thì sẽ giúp tăng sự trực quan hơn ở một số nội dung kiến thức mang tínhtrừu tượng thúc day sự tương tác tích cực hai chiều và có điều kiện dé đi sâu vào banchất bài học Đặc biệt, nó còn hỗ trợ GV thiết kế những bài giảng và biên soạn cáctai liệu hap dẫn bang nhiều hình thức (trực tiếp trực tuyến) thông qua các phần mềm

ứng dụng đa phương tiện Day cũng là một phương pháp tạo sự hứng thú cho HS

trong quá trình học tập Từ đó, sẽ nâng cao hiệu quả va chất lượng day học, phát huy

được tính tích cực của HS.

- Tăng cường quản lí và điều hành ngành giáo dục: CNTT giúp xây dựng các

cơ sở dit liệu toàn ngành về giáo dục, hỗ trợ triển khai các phần mềm quản lí trường

học trực tuyến, sô diém điện tử, học bạ điện tử, nhờ đó ma nhà trường và GV dễ

dang thu thập, lưu trữ va quản lí thông tin HS một cách nhanh chóng va an toàn Việc

thiết kế và xây dựng các website của trường cũng góp phần giúp cha mẹ HS và mọingười trong các lĩnh vực khác thuộc hệ thống giáo dục có thẻ nắm bắt kịp thông tin

về hoạt động của nhà trường, những thông báo quan trọng như lịch thi, các kế hoạch

học tập hay văn ban của Uy ban Nhân dân, của Sở và các công văn, chính sách của

Bộ Giáo dục va Dao tạo ban hành.

- Góp phan phát triển một nên giáo dục mở: Sử dụng CNTT giúp người học có

thé học ở bat cứ đâu và bat cứ lúc nào Nghĩa là không bị hạn chế vé mặt không gian

va thời gian Day là một hướng phát trién cần được chú trọng bởi trong một số trường

hợp không thé đến trường (do thời tiết, dịch bệnh, ) nhưng người học vẫn có thétiếp thu kiến thức hiệu quả tạo ra một không gian học tập linh động, giúp người học

có thé “hoc suốt đời” Đi kèm với giáo dục mở là sự hình thành và phát triển của thư

viện so/tai nguyên học liệu mở, hỗ trợ cho người học và cả người dạy có thẻ truy cập

va tiếp cận với các nguôn thông tin, tải liệu trong nước và nước ngoài

1.3.2.2 Trong môn Khoa học tự nhiên

KHTN là một môn học bắt buộc ở cấp THCS và được xây dựng dựa trên nên

tang của các khoa học vật lí, hoá học, sinh học và khoa học Trái Dat, giúp cho HShiểu biết về các nguyên lí của tự nhiên, cùng với hoạt động khám phá tự nhiên, vận

dụng kiến thức KHTN vào giải quyết các van dé của thực tiễn (Bộ Giáo dục và Dao tạo, 201§b) Dạy học theo định hướng phát triển năng lực HS là một trong những yêu

cầu của CTGDPT 2018, do đó, GV cần phải tạo ra một môi trường học tập thân thiện,tích cực để HS có thé chủ động tìm tòi, sáng tạo, khám phá kiến thức, từ đó rèn luyện

va phát triển các ki năng cần thiết dé vận dụng vao trong cuộc sống Dé làm được

điều này thì phải có sự đổi mới về phương pháp day học và với đặc điểm của môn KHTN thì đôi mới phương pháp day học có sự hỗ trợ của CNTT sẽ là một hướng đi

phù hợp.

Tam quan trong của ứng dụng CNTT trong day học môn KHTN bao gồm:

Thứ nhất, tang sự hứng thú trong học tập Việc st dụng CNTT trong dạy học

môn KHTN không những giúp GV tăng cường tính hiệu quả, sang tao trong việc

soạn, thiết kế và giảng đạy mà còn tạo sự hứng thú, lôi cuốn HS vào thể giới kiến

thức khoa học một cách trực quan, sinh động tạo động lực và niềm yêu thích của các

em vào môn học này Môn KHTN bao gồm một số nội dung kiến thức mang tính chấttrừu tượng như các cầu trúc của nguyên tử, phân tử hay tế bào, hoặc rất khó đề thực

hành trong thực tiễn như quá trình dién ra vòng tuần hoàn của nước hay cơ chế của

hiện tượng ấm lên toàn cầu, Điều này sẽ làm cho HS gặp khó khăn trong việc tiếpthu kiến thức và khi không hiểu hoặc còn mơ hé thì HS sẽ cảm thay tiết học do rất

nhàm chán, dẫn đến làm giảm chat lượng day học Vì thé nếu GV ứng dụng các công

cụ CNTT như hình ảnh, video, thí nghiệm ảo vào trong dạy học thì không những giúp

HS hình dung rõ hơn mà còn có thé tự rút ra được khái niệm, nội dung bài học theo những gì HS đã quan sát và thực hiện Điều này sẽ kích thích mong muốn được khám phá các kiến thức mới và tìm hiểu sâu hơn các kiến thức đã biết, đã học của HS.

Thứ hai, cung cấp và truy cập nhanh chóng các nguồn tài nguyên phong phú,

đa dạng GV cỏ thé tìm kiếm, truy cập các thông tin trên các nền tang Internet như

tai liệu trực tuyến, hình ảnh, video, thí nghiệm ảo; từ đó GV có thé tạo ra/thiết kế

được những bai giáng dep mắt, day đủ ý nhưng không rườm rà giúp tăng tính trựcquan, sinh động trong bài giảng hơn Ngoài ra việc tham khảo các tài liệu trực tuyếncòn giúp GV mở rộng, dao sâu thêm nhiều kiến thức Đôi với HS, việc truy xuất các

thông tin với sự hỗ trợ của CNTT sẽ trở nên dé dàng hơn, thuận tiện cho việc học ở

mọi lúc mọi nơi.

Thứ ba, tiết kiệm thời gian và chỉ phí Sử dụng CNTT trong đạy học giúp tiết

kiệm thời gian và công sức trong việc chuan bị, soạn và thiết kế bài giảng bằng các

công cụ như Microsoft Word, Microsoft PowerPoint, Canva, KHTN là môn khoa học thực nghiệm, cũng vì thé việc học tập và nghiên cứu thường sẽ tốn rat nhiều

nguyên liệu, hoá chat và thiết bị để thực hành thí nghiệm hoặc kiểm tra gia thuyết,

Do đó, việc sử dụng các phan mềm mô phỏng ảo sẽ giúp làm giảm chi phí và tài nguyên.

Thứ tư, hỗ trợ tích cực trong công tác quản li, kiêm tra và đánh giá GV có thê

nắm bắt được thông tin va hoạt động của HS thông qua các nên tảng lớp học trực

tuyến va quản lí điểm số, chuyên cần một cách dé dàng Sử dung CNTT sẽ giúp GV

đa dạng hoá các hình thức kiểm tra, đánh giá HS Thay vì kiểm tra bằng giấy ngaytrên lớp thi GV có thé sử dụng các phan mềm như Quizizz, Wordwall, dé thiết kế

bài kiểm tra thành một trò chơi vui nhộn, tạo một môi trường vừa học vừa chơi, làm

giảm áp lực căng thăng của HS.

1.3.3 Một số hình thức ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ quá trình triển

khai bài học STEM

Trong phạm vi nghiên cứu, chúng tôi lựa chọn và áp dụng các hình thức CNTT sau vào trong quá trình triển khai bài học STEM:

1.3.3.1 Thông tin, tài liệu tham khảo và ¥ tưởng trên các nên tảng mạng xã hội Ngoài việc có thé tìm kiếm các thông tin, ý tưởng thông qua sách vở thì ta còn

có thể tìm kiểm thông qua các mạng xã hội như Google, Safari hoặc các công cụCNTT như Pinterest Hình thức ứng dụng này không chỉ cung cấp cho GV và HSkhối lượng thông tin không 16, phong phú, được cập nhật liên tục mà còn giúp truy

cập một cách nhanh chóng Tuy nhiên, không phải thông tin nào đều chính xác nên khi sử dụng, cần biết cách chọn lọc thông tin.

1.3.3.2 Bai giảng điện tứ Hiện nay có rất nhiều định nghĩa về bài giảng điện tử và được hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau Theo Dai học Quốc gia Hà Nội (2010) quy định: “Bai giảng điện

tư là một tập hợp các học liệu điện tứ được tổ chức lại theo một kết cấu sư phạm để

có thể cung cấp kiến thức và kỳ năng cho người học một cách hiệu quả thông qua sự

trợ giúp của các phan mêm quản lý học tập (Learning Management System-LMS)”.

Trong đó, học liệu điện tử có thé là văn bản, slide, bang dit liệu, hình anh, video, âm

thanh, câu hỏi kiểm tra, Hoặc bài giảng điện tử là “sw đương tác giữa thay và trò

thông qua các phương pháp, phương tiện và hình thức dạy học có sự hỗ trợ của công

nghệ thông tin" (Nguyễn Văn Hồng & Ninh Thị Bạch Diệp, 2012) Nghĩa là phương

pháp và hình thức tô chức day học mới là yếu tô quyết định hiệu quả va chất lượng

buôi hoc, con CNTT chỉ đóng vai trò hỗ trợ bài giảng Như vậy, bài giảng điện tử

thực chất chính là bài trình chiều Tuy nhiên vẫn chưa có một chuẩn mực nào dé đánhgiá về bài giảng điện tử đo nó còn phụ thuộc vào điều kiện cụ thé của từng địa phương,

từng đơn vj.

Đề thiết kế va xây dựng bài giảng điện tử, GV thường sử dụng các phan mém

như Microsoft PowerPoint, Canva, Violet, Trong đó, PowerPoint là phan mem

được các GV sử dụng nhiều nhất bởi tính tiện dung, thao tac đơn giản và giao điệngần gũi thân thiện Ngày nay, PowerPoint còn có thê được thiết kế và chỉnh sửa

online với offline, người dùng chỉ cần có đường link chia sẻ bởi chủ sở hữu thì có thể

chỉnh sửa trực tiếp trên đó và những người khác đều có thẻ thay, không cần phải tai

bản PowerPoint đó về máy đẻ xem

Tom lại, bai giảng điện tử là một hình thức tô chức bài học trên lớp do GV điều khiển thông qua môi trường đa phương tiện Cũng có thẻ hiểu bài giảng điện tử là

những tệp tin có chức năng chuyển tải nội dung giáo dục đến HS

1.3.3.3 Sách điện tứ tương tác (ebook)

Ebook (Electronic Book), nghĩa là sách điện tử tương tác, theo định nghĩa của

từ điện Oxford của Anh "Ja một phiên ban điện tứ của mot cuốn sách in mà có thể

được đọc" Thay vì các loại sách thông thường sẽ được in trên giấy, đóng thành cuốn

và xuất ban dé đến tay người đọc thi e-book sẽ được sử dụng trực tuyến và được đọc

bằng các thiết bị như điện thoại, máy vi tính, máy tính bảng Trong ebook sẽ chứa

các nội dung của sách in và có kết hợp thêm nhiều hình ảnh, âm thanh, video, mô

phỏng, bai tập trực tuyến Loại sách này hỗ trợ người đọc có thé sử dụng mọi lúc

mọi nơi với giá thành rẻ, có sự tương tác cao và làm tăng hứng thú học tập Tuy nhiên,

chúng có thê được thiết kế với nhiều định dang khác nhau, chăng hạn pdf, html .pre

và điều này đòi hỏi người đọc nêu muốn sử dụng thì phái tải các ứng dụng phan mềm

hay dùng các thiết bị tương ứng

1.3.3.4 Website học tập

Website học tập là một phương tiện hỗ trợ quá trình học tập và giảng dạy, được

thiết kế và tạo ra nhờ các phần mềm, công cụ CNTT và có thé liên kết với các dạng

học liệu điện tử như: bài giảng điện tử, sách điện tử, bai tập tương tác, đề hỗ trợ

cho các hoạt động quản lí, đào tạo, giảng dạy, tự học.

1.3.3.5 Mô phòng, thí nghiệm ao

Là mô hình nhân tạo do con người tạo ra và có chức năng “bắt chước” hoạt động

của một hệ thống nào đó, chăng hạn như các hiện tượng vật lí, hoá học, sinh

hoc, xay ra trong tự nhiên hoặc trong phỏng thí nghiệm nhằm kiểm nghiệm lại lí thuyết hay minh hoa trực quan hơn những quá trình khó có thé thực hiện trong thực nghiệm Cùng với sự phát triển vượt bậc của kĩ thuật công nghệ, phan lớn các phan mém mô phỏng ngày nay đều có kha năng tương tác Nhờ vậy, thi nghiệm ảo không

những kích thích niềm đam mê khoa học, tìm tòi khám phá vẻ thế giới tự nhiên mà

còn giúp HS có thé thao tác trực tiếp trong mô phóng dé từ đỏ lam quen được với các thiết bị hay các quy trình thí nghiệm trước khi tiền hành thí nghiệm thực Ngoài ra,

mô phỏng còn hạn chế cho HS tiếp xúc với các hoá chất độc hại và làm giảm đáng

kể chi phi đầu tư vào thiết bị thực nghiệm

1.3.3.6 Trò chơi giáo duc tương tác

Trò chơi giáo duc 1a những trò chơi có nội dung gắn liền với nội dung day học,

được GV thiết kế, lựa chọn nhằm sử dụng một cách chủ động vào quá trình day họcnhằm tăng tính tương tác, tích cực trong quá trình dạy học nhằm đạt được mục tiêu

day học (Trịnh Van Dich, 2019) Việc sử dụng trò chơi trong qua trình day học chính

là một trong các cách để đổi mới hình thức và phương pháp dạy học, giúp sự tiếp thukiến thức trở nên hấp dẫn và sinh động hơn, tạo ra một không khí lớp học sôi động,hứng khởi(Lê Thị Cam Tú và các cộng sự, 2023) GV có thé tổ chức trò chơi dạy học

trong các hoạt động Khởi động (tạo hứng thú để dẫn dắt vào bài học), Hình thành kiến thức mới (hỗ trợ HS tìm hiểu và khám phá kiến thức), Luyện tập (ôn tập, củng

cô kiến thức đã học) và vận dụng kiến thức (giúp HS vận dụng kiến thức dé giải quyết

các van dé thực tiễn) Tuy nhiên, với thời lượng một tiết chỉ 45 phút (đối với môn

KHTN ở cap THCS) thì việc tổ chức trò chơi sẽ gặp nhiều khó khăn, trong đó quan

trọng nhất là phải phân bồ thời gian phù hợp bởi một trò chơi đôi khi sẽ yêu cầu về

không gian và thời gian chơi Do đó, xây dựng các trò chơi giáo dục có thê tương tác

nhờ sự hỗ trợ của CNTT, chăng hạn sử dung các công cụ thiết kế trò chơi như Kahoot,

Quizizz, Wordwall, Quizlet, PowerPoint, là một điều cần thiết.

1.4 NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

1.4.1 Cấu trúc năng lực khoa hoc tự nhiên

Trong CTGDPT 2018, NL KHTN là năng lực đặc thù, được hình thành va phát

triển thông qua quá trình học tập môn KHTN (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b) C ấu

trúc NL KHTN gom 3 thanh phan: nhận thức khoa học tự nhiên; tim hiéu tự nhiên;

vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học với 15 biểu hiện hành vi (Bộ Giáo duc va Dao tao, 2018b) Trong đỏ:

- Nhận thức khoa học tự nhiên: Trình bày, giải thích được những kiến thức cốt

lõi về thành phan cau trúc, sy đa dang, tính hệ thống, quy luật vận động, tương tác và

biến đôi của thẻ giới tự nhiên.

- Tìm hiểu tự nhiên: Thực hiện được một số kĩ năng cơ bản đề tìm hiểu, giải

thích sự vật hiện tượng trong tự nhiên và đời sống Chứng minh được các van dé

trong thực tiễn băng các dẫn chứng khoa học.

- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng được kiến thức, ki năng về khoa học tự nhiên đề giải thích những hiện tượng thường gặp trong tự nhiên và trong

đời sông; những van dé về bao vệ môi trường và phát triển bền vững; ứng xử thích

hợp và giải quyết những van dé đơn giản liên quan đến ban thân, gia đình, cộng đồng.

Các biểu hiện cụ thé của các thành phan năng lực được thé hiện trong bang 1.1

Nhận thức khoa | Nhận biết vả kê được tên các sự vật, hiện tượng, khái niệm, quy

học tự nhiên | luật, quá trình của tự nhiên.

Trình bày được các sự vật, hiện tượng; vai trò của các sự vật,

hiện tượng va các quá trình tự nhiên bằng các hình thức biéu

đạt như ngôn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ

So sánh, phan loại, lựa chọn được các sự vật, hiện tượng, qua

trình tự nhiên theo các tiêu chí khác nhau.

Phân tích được các đặc điểm của một sự vật, hiện tượng, qua

trình của tự nhiên theo logic nhất định.

Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dan ý khi đọc va

trình bày các văn bản khoa học.

Giải thích được môi quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng

(quan hệ nguyên nhân - kết quả, cầu tạo - chức nang, ).

Nhận ra điểm sai và chính sửa được; đưa ra được những nhận

định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận.

Đê xuât vân đề, đặt câu hỏi cho vân đề: Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến van dé: Phân tích bối cảnh dé dé xuất

được van đề nhờ kết nói tri thức và kinh nghiệm đã có va ding

ngôn ngữ của minh dé biểu đạt van dé đã dé xuất.

Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích van dé dé

nêu được phán đoán; Xây dựng và phát biêu được giả thuyết

can tìm hiểu.

Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu; Lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sat, thực

nghiệm, điều tra, phỏng van, hỏi cứu tư liệu, ): Lập được kế

hoạch trién khai tìm hiểu.

Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được đữ liệu từ kết quả

trên phân tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn

giản; So sánh kết quả với gia thuyết, giải thích, rút ra được kếtluận và điều chỉnh khi cần thiết

Việt, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng được ngôn ngữ,

hiểu; Viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; Hợp tác được với đối tác bang thái độ lắng nghe tích cực và tôn trọng quan

điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra dé tiếp thu tích cực

và giải trình, phản biện, bảo vệ kết quả tìm hiểu một cách thuyết

phục.

Ra quyết định va đề xuất ý kiến: Đưa ra được quyết định và đề

xuất ý kiến xử lí cho van dé đã tìm hiéu

Nhận ra, giải thích được van đề thực tiễn dựa trên kiến thức Vận dụng kiến | khoa học tự nhiên.

thức kiến thức, | Dựa trên hiểu biết và các cứ liệu điều tra, nêu được các giải

kĩ năng đã học | pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ tự nhiên;

(KHTN3) thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ phù hợp với

yêu cau phát trién bên ving.

1.4.2 Định hướng dạy học phát triển năng lực khoa học tự nhiên

Nhằm phát trién NL KHTN của HS, Bộ Giáo dục và Dao tao cũng đưa ra một

số định hướng dạy học như sau (Bộ Giáo dục va Đào tạo, 2018b):

Đề phát triển nang lực nhận thức KHTN: GV cân tô chức các hoạt động dé HStham gia vào quá trình nghiên cứu, tìm hiểu kiến thức mới hoặc huy động hiểu biết,kinh nghiệm sẵn có HS có thé diễn đạt kiến thức bằng nhiều cách khác nhau như

bằng ngôn ngữ của bản thân hoặc sơ đồ hoá kiến thức, dé phân tích, giải thích các

sự vật, hiện tượng, van dé xảy ra trong tự nhiên và đời sóng

Đề phát triển nang lực tìm hiểu tự nhiên: GV cân tô chức các hoạt động dé HS

có cơ hội đặt câu hỏi cho van đè, đưa ra dự đoán, dé xuất phương án kiềm chứng,

thực hiện phương án đã dé ra và trình bày kết qua báo cáo bằng cách sử dụng cácphương pháp như thực nghiệm, điều tra, day học giải quyết van dé, day học dự an

Đề phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: GV cần lựa chọn,

trình bày hoặc đặt câu hỏi gợi mở về vẫn đẻ thực tiễn nhằm giúp HS van dụng các

kiến thức của KHTN và của các môn học khác dé giải thích và đưa ra phương án giải

quyết Đặc biệt, GV cần kết hợp giáo dục STEM trong day học đẻ giúp HS phát triển

được khả năng tích hợp liên môn vào trong việc giải quyết van đề thực tiễn

5 THỰC TRẠNG TÓ CHỨC BÀI HỌC STEM CÓ ỨNG DỤNG CÔNG

NGHỆ THÔNG TIN TRONG MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN

1.5.1 Mục đích khảo sát

Nhằm tạo cơ sở thực tiễn cho đề tài, tác giá đã tiền hành khảo sát thực trạng GV

va HS trong quá trình tô chức và tham gia bai học STEM có ứng dụng CNTT trong

môn KHTN.

1.5.2 Đối tượng khảo sát

Dối tượng khảo sát bao gồm:

+ 35 GV đang day môn KHTN ở một số trường THCS tại Thanh phố Hồ Chi

+ 61 HS đang học môn KHTN ở trường THCS Hoàng Văn Thụ (quận 10).

Bảng 1.3 Đặc điểm mẫu khảo sát của HS

tự tìm hiểu