THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHƯƠNG OXI lƯU HUỲNH HÓA 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Việc sử dụng phƣơng pháp dạy học gắn chặt với các hình thức tổ chức dạy học. Tuỳ theo mục tiêu, nội dung, đối tƣợng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức tổ chức thích hợp nhƣ học cá nhân, học nhóm; học trong lớp, học ngoài lớp... Cần chuẩn bị tốt về phƣơng pháp đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho ngƣời học. Hiện nay, các vấn đề thực tiễn thƣờng khá phức tạp, đòi hỏi phải có sự hợp tác giữa các cá nhân để cùng nhau trao đổi và đƣa ra biện pháp giải quyết vấn đề. Chính vì vậy tác giả lựa chọn nghiên cứu phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS thông qua môn Hóa học nhằm nâng cao tính chủ động sáng tạo, khả năng hợp tác tích cực cho HS. Vận dụng kiến thức vào thực tiễn là mục tiêu quan trọng trong dạy học ở trƣờng phổ thông. Vai trò của vận dụng kiến thức vào thực tiễn không chỉ thể hiện ở chỗ học sinh có kĩ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề liên quan đến nội dung bài học mà còn giải quyết các vấn đề thực tiễn đa dạng xảy ra trong cuộc sống, theo hƣớng “học đi đôi với hành”, lí thuyết gắn với thực tiễn, nhà trƣờng gắn với xã hội.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

HOÀNG THỊ NGỌC ÁNH

THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHƯƠNG OXI-LƯU HUỲNH HÓA HỌC 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC

Hà Nội – 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

GIÁO DỤC STEM CHƯƠNG OXI-LƯU HUỲNH HÓA HỌC 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Hoàng Thu Hà

Sinh viên thực hiện khóa luận: Hoàng Thị Ngọc Ánh

Hà Nội – 2019

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm

ơn thầy cô giáo đã hướng dẫn, giảng dạy em trong suốt quá trình nghiên cứu, học tập tại trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội Trong thời gian đó mà em đã tích lũy nhiều kiến thức và kinh nghiệm nghiên cứu vô cùng quý báu

Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, các thầy cô giáo, các em học sinh của trường THPT Khoa học Giáo dục đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình khảo sát, thu thập dữ liệu và tiến hành thực nghiệm sư phạm

Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS Hoàng Thu

Hà đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thành đề tài này

Dù đã rất cố gắng hoàn thành nghiên nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý chân thành từ quý thầy cô và các bạn Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2019

Sinh viên

Hoàng Thị Ngọc Ánh

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 4

3 Câu hỏi nghiên cứu 4

4 Giả thuyết khoa học 4

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

6 Phương pháp nghiên cứu 5

7 Phạm vi nghiên cứu 6

8 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 6

9 Những đóng góp mới của đề tài 6

10 Cấu trúc khóa luận 6

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ TỔNG QUAN 7

1.1.Lịch sử nghiên cứu vấn đề 7

1.2.Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 14

1.2.1.Năng lực 14

1.2.2.Năng lực chung và năng lực đặc thù của môn hóa học 17

1.2.2.1.Năng lực chung 17

1.2.2.2.Năng lực đặc thù của môn hóa học 17

1.2.2.3.Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 21

1.2.2.4.Biểu hiện năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 22

1.2.2.5.Đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của học sinh 23

1.2.2.6.Biện pháp đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh 23

1.3.Định hướng giáo dục STEM 27

1.3.1.Khái niệm STEM 27

1.3.2.Một số quan điểm về Giáo dục STEM 28

1.3.3.Mục tiêu giáo dục STEM 30

1.3.4.Phương pháp giáo dục STEM trong dạy học 31

1.3.5.Một số hình thức tổ chức dạy học theo STEM 33

1.4.Giáo dục STEM trong việc phát triển NLVD kiến thức vào thực tiễn 36

1.4.1.Chủ đề giáo dục STEM trong dạy học hóa học 36

1.4.1.1.Mục tiêu chủ đề giáo dục STEM 36

1.4.1.2.Yêu cầu chủ đề giáo dục STEM 37

1.4.2.Xây dựng chủ đề Giáo dục STEM trong dạy học hóa học 38

1.4.3.Phương pháp giáo dục STEM trong dạy học Hóa học nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 40

1.4.4.Quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn 42

1.5 Thực trạng dạy học STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn ở trường THPT 43

1.5.1.Phiếu điều tra 43

1.5.2.Phỏng vấn trực tiếp (đối với HS) 43

1.5.3.Đối tượng điều tra 43

1.5.4.Kết quả khảo sát 44

1.5.4.1 Nghiên cứu lý thuyết 44

1.5.4.1.Nghiên cứu thực trạng 44

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM : CHƯƠNG 6: OXI- LƯU HUỲNH NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN 50

2.1.Phân tích nội dung kiến thức chương Oxi- Lưu Huỳnh- Hóa học 10 50

2.1.1.Khái quát mục tiêu Hóa 10 50

2.1.1.1.Về kiến thức 51

2.1.1.2.Về kĩ năng 51

2.1.1.3.Về thái độ 52

2.1.1.4.Về năng lực 52

2.1.1.5.Nội dung kiến thức chương oxi lưu huỳnh theo định hướng STEM 52

2.2.Một số chủ đề dạy học STEM chương Oxi- Lưu huỳnh 54

2.2.1.Các bước thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học hóa học 54

2.2.2.Một số chủ đề dạy học STEM 57

2.2.3.Một số chủ đề dạy học STEM chương oxi- lưu huỳnh 59

2.3.Kế hoạch dạy học chủ đề “Ánh sáng” 72

2.4 Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của học sinh 84

2.4.1.Tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 84

2.4.2.Bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên 87

2.4.3.Phiếu hỏi HS về mức độ phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 88

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 91

3.1.Mục đích thực nghiệm sư phạm 91

3.2.Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 91

3.3.Đối tượng thực nghiệm 91

3.4.Tiến hành thực nghiệm 92

3.5.Kết quả thực nghiệm 93

3.5.1.Phương pháp xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm 93

3.5.2.Đánh giá về mặt định lượng 94

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 99

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

PHỤ LỤC 102

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1.1: Biểu đồ phương pháp dạy học của GV dạy học tại lớp 10A3 và 10A2

45

Biểu đồ 1.2: Đơn vị kiến thức của môn Hóa học HS gặp khó khăn tại lớp 10A2 và 10A3 46

Biểu đồ 1.3: Khó khăn của học sinh khi giải quyết một vấn đề trong cuộc sống 47

Biểu đồ 1.4: Đơn vị kiến thức thường dùng để giải thích hiện tượng thực tế 47

Biểu đồ 1.5: Biểu đồ thể hiện mức độ hứng thú với dạy học theo chủ đề 48

Biểu đồ 1.6: Khả năng giải quyết vấn đề trong thực tiễn của HS 49

Biểu đồ 3.1: Đối tượng điều tra lớp 10A2 và 10A3 92

Biểu đồ 3.2:.Biểu đồ đường lũy tích so sánh kết quả kiểm tra 95

Biểu đồ 3.3:.Mức độ hứng thú của HS đồi với dự án 96

Biểu đồ 3.4:.Mức độ hứng thú của học sinh trong quá trình thực hiện dự án 97

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Bảng mô tả những năng lực chuyên biệt của môn hóa học 18

Bảng 2.1: Sự tương ứng giữa tài liệu GV và HS 58

Bảng 2.2: Các tiêu chi và mức độ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của học sinh 84

Bảng 2.3: Bảng kiểm quan sát sự phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh 87

Bảng 2.4: Phiếu hỏi HS tự đánh giá về các mức độ đạt được năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 89

Bảng 3.1: Bảng thông tin lớp thử nghiệm 91

Bảng 3.2: Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích lớp TN và ĐC 94

Bảng 3.3: Bảng phân bố tần suất lũy tích các bài kiểm tra 95

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Phương pháp đánh giá NL VDKT vào thực tiễn 25 Hình 1.2: 28 Hình 2.1: Mối liên hệ giữa kiến thức trong hóa học 50

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Giáo dục Việt Nam đang đứng trước yêu cầu đổi mới phát triển để đáp ứng nhiệm vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và hội nhập quốc tế thành công

Vì vậy nhiệm vụ của ngành giáo dục là không ngừng nâng cao chất lượng đào tạo

và hiệu quả nghiên cứu khoa học, để góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước Song song với việc trau dồi tri thức, người lao động phải có những kĩ năng thiết yếu để thích nghi với bối cảnh xã hội và môi trường làm việc năng động, đa dạng Đổi mới phương pháp giảng dạy là một trong những yêu cầu cấp thiết đối với ngành giáo dục nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, là

sự sống còn của mỗi cơ sở đào tạo

Nghị quyết số 29/ NQ-TW của Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ mục tiêu của giáo dục phổ thông: “

Tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh.Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lí tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn”

Đổi mới phương pháp dạy học đang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc HS học được cái gì đến chỗ quan tâm HS vận dụng được cái gì qua việc học Để đảm bảo được điều đó, phải thực hiện chuyển từ phương pháp dạy học theo lối "truyền thụ một chiều" sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ giáo viên - học sinh theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập tích hợp liên môn nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp

Việc sử dụng phương pháp dạy học gắn chặt với các hình thức tổ chức dạy học Tuỳ theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức tổ chức thích hợp như học cá nhân, học nhóm; học trong lớp, học ngoài lớp Cần chuẩn bị tốt về phương pháp đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho người học Hiện nay, các vấn đề thực tiễn thường khá phức tạp, đòi hỏi phải có sự hợp tác giữa các cá nhân để cùng nhau trao đổi và đưa ra biện pháp giải quyết vấn đề Chính vì vậy tác giả lựa chọn nghiên cứu phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS thông qua môn Hóa học nhằm nâng cao tính chủ động sáng tạo, khả năng hợp tác tích cực cho HS

Vận dụng kiến thức vào thực tiễn là mục tiêu quan trọng trong dạy học ở trường phổ thông Vai trò của vận dụng kiến thức vào thực tiễn không chỉ thể hiện ở chỗ học sinh có kĩ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề liên quan đến nội dung bài học mà còn giải quyết các vấn đề thực tiễn đa dạng xảy ra trong cuộc

sống, theo hướng “học đi đôi với hành”, lí thuyết gắn với thực tiễn, nhà trường gắn

với xã hội

Nhằm tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, ngày 04/5/2017 Thủ tướng Chính phủ đã có chỉ thị 16/CT-TT, yêu cầu các Bộ, ban, ngành tập trung thực hiện hiệu quả các giải pháp và nhiệm vụ Trong đó, giao nhiệm vụ cho Bộ GD&ĐT, thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018

Thông thường, các em ở trên lớp chỉ được học kiến thức mà ít khi được thực hành tuy nhiên với mô hình giáo dục STEM, các kiến thức và kỹ năng trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học được truyền đạt đan xen và bổ trợ cho học sinh trên cơ sở học thông qua thực hành và hướng đến giải quyết các vấn đề thực tiễn, đòi hỏi HS phải hợp tác với nhau cũng phải phát huy tổng hòa kiến thức, kĩ năng, thái độ của nhiều môn học đồng thời giúp hình thành NL chung cũng như NL đặc thù của nhiều môn học thông qua đó HS hình thành được NL

HTGQVĐ, NL VD kiến thức HH vào thực tiễn Ngoài ra, giáo dục STEM còn chú trọng trang bị cho học sinh những kĩ năng mềm cần thiết cho sự thành công trong công việc sau này như năng lực hợp tác, làm việc nhóm, giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo, tư duy phản biện…

Hóa học là môn khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, trong đó có nhiều khái niệm khó và trừu tượng Cho nên, một trong những định hướng đổi mới dạy học Hóa học là: khai thác đặc thù môn Hóa học, tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng, phong phú cho học sinh trong tiết học Cụ thể là tăng cường sử dụng thí nghiệm hóa học, các phương tiện trực quan, phương tiện kĩ thuật hiện đại trong dạy học Hóa học Có thể nói thay việc làm bài tập trên giấy HS sẽ tham gia các thí nghiệm trực quan sinh động từ đó thúc đẩy niềm đam mê khoa học Hiệu quả tích cực của giáo dục định hướng STEM là một minh chứng trả lời cho câu hỏi: ”Làm thế nào để nuôi dưỡng ngọn lửa đam mê khoa học” Đó là một hướng đi đúng và quan trọng trong giáo dục nói chung và giảng dạy môn Hóa học nói riêng

Tuy nhiên do mới bước đầu tiếp cận nên nhận thức của cán bộ quản lí, giáo viên, học sinh và cộng đồng về giáo dục STEM còn hạn chế Khái niệm về giáo dục STEM còn được hiểu khác nhau Nhiều người còn coi giáo dục STEM như là một môn học mới, đòi hỏi nhiều điều kiện về cơ sở vật chất, đội ngũ giáo viên, khả năng của học sinh nên chưa tích cực trong việc triển khai áp dụng Mặc dù việc triển khai dạy học theo chủ đề tích hợp, liên môn đã được thực hiện trong một số năm nhưng năng lực xây dựng và thực hiện các chủ đề dạy học tích hợp, liên môn nói chung và các chủ đề giáo dục STEM nói riêng của giáo viên còn hạn chế

Chính vì vậy, tác giả đã chọn đề tài: “THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHƯƠNG OXI-LƯU HUỲNH HÓA HỌC 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH THPT” với mong muốn góp phần vào việc giúp các

GV có kế hoạch tổ chức giảng dạy phù hợp nhằm nâng cao chất lượng dạy học theo yêu cầu hiện nay

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng các kế hoạch bài giảng, hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM chương oxi-lưu huỳnh hóa học lớp 10 Áp dụng thực nghiệm tại trường THPT Khoa học Giáo dục góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh THPT

3 Câu hỏi nghiên cứu

Các bài học chương oxi – lưu huỳnh có những kiến thức nào liên quan đến thực tiễn cuộc sống? HS THPT có hình thành và phát triển được NL vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn thông qua dạy học Hóa học theo phương thức giáo dục STEM hay không?

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng và sử dụng các bài giảng chương oxi-lưu huỳnh lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM sẽ giúp học sinh dễ dàng liên kết các kiến thức về oxi , lưu huỳnh và các hợp chất của chúng theo tư duy logic Đồng thời, việc dạy học hóa học được gắn với thực tiễn cuộc sống hơn, học sinh có hứng thú, say mê học tập môn hóa học, từ đó góp phần phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh trung học phổ thông đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn hóa học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các vấn đề cơ sở lý luận của đề tài

- Nghiên cứu lý luận về phương pháp dạy học, cơ sở lý luận về năng lực, năng lực của học sinh phổ thông nói chung và năng lực chuyên biệt của học sinh thông qua dạy và học môn hóa học nói riêng

- Nghiên cứu nội dung, phương pháp dạy học chương oxi –lưu huỳnh lớp 10

- Điều tra tình hình dạy và học môn hóa học lớp 10 tại trường THPT Khoa học Giáo dục và một số trường THPT khu vực xung quanh

- Xây dựng các hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM, các kế hoạch bài giảng theo chủ đề chương oxi-lưu huỳnh lớp 10 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

- Thực nghiệm sư phạm

- Thực hiện giảng dạy các bài giảng chương oxi-lưu huỳnh theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của học sinh tại trường THPT Khoa học Giáo dục - Đại học Giáo dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội

- Kiểm tra thí điểm, điều tra, đánh giá và rút ra bài học sư phạm

- Hoàn thiện các bài giảng chương oxi - lưu huỳnh theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của học sinh ở trường phổ thông

6 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về đổi mới PPDH Hóa học theo định hướng giáo dục STEM

- Nghiên cứu tài liệu lý luận dạy học có liên quan đến việc thiết kế bài giảng hóa học theo định hướng phát triển năng lực

- Nghiên cứu tài liệu lý luận dạy học có liên quan đến việc thiết kế bài tập hóa học theo định hướng phát triển năng lực

- Nghiên cứu các tài liệu về kiểm tra đánh theo định hướng phát triển năng lực của học sinh

- Nghiên cứu nội dung kiến thức, phân phối chương trình, SGV, tài liệu tham khảo, các chuyên đề có liên quan đến chương 6: oxi-lưu huỳnh lớp 10

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng phối hợp các phương pháp sau:

- Phương pháp quan sát: tiến hành quan sát các hoạt động dạy và học có sử dụng phương tiện dạy học hiện đại tại trường THPT nhằm phát hiện vấn đề nghiên cứu

- Phương pháp đàm thoại: trao đổi với GV và HS để tìm hiểu ý kiến, quan niệm, thái độ của họ về việc giảng dạy hóa học trong trường THPT, cũng như những thuận lợi và khó khăn mà GV và HS đã gặp phải

7 Phạm vi nghiên cứu

Chương Oxi – Lưu huỳnh Hóa học 10

8 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

Hoạt động dạy học theo phương thức STEM và năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

- Khách thể nghiên cứu: HS THPT

- Đối tượng khảo sát: HS lớp 10 ở trường THPT Khoa học Giáo dục

9 Những đóng góp mới của đề tài

- Kế hoạch hoạt động dạy học theo chủ đề định hướng giáo dục STEM chương Oxi- Lưu Huỳnh Hóa học 10

- Bộ tiêu chí đánh giá NL VDKTHHVTT

10 Cấu trúc khóa luận

Khóa luận gồm 3 chương

Chương 1 Cơ sở lý luận và tổng quan

Chương 2 Thiết kế hoạt động dạy học theo chủ đề STEM chương oxi - lưu huỳnh Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề

 Một số quan điểm nghiên cứu về giáo dục STEM

Trên toàn thế giới, các nhà lãnh đạo, các nhà khoa học đều nhấn mạnh vai trò của giáo dục STEM

Tổng thống Barack Obama phát biểu tại Hội chợ Khoa học Nhà Trắng hàng năm lần thứ ba, tháng 4 năm 2013: “Một trong những điều mà tác giả tập trung khi làm Tổng thống là làm thế nào chúng ta tạo ra một phương pháp tiếp cận toàn diện cho khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM)… Chúng ta cần phải ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các lĩnh vực chủ đề này và để đảm bảo rằng tất

cả chúng ta là một quốc gia ngày càng dành cho giáo viên sự tôn trọng cao hơn mà

họ xứng đáng.”

Giáo sư Steven Chu, người đoạt giải Nobel Vật lý, phát biểu tại đại học SUSTech, ngày 16 tháng 10 năm 2016: “Giáo dục STEM là một loại hình giáo dục hướng dẫn bạn học cách tự học”, Giáo sư Chu đã chỉ ra lợi thế của giáo dục STEM

Tự học là rất quan trọng trong quá trình phát triển cá nhân Và học STEM cho phép mọi người tự trang bị cho mình khả năng suy nghĩ hợp lý, khả năng rà soát, tìm kiếm xác nhận như học toán học và có kiến thức sâu rộng Nó mang đến cho bạn sự

tự tin để đi đầu trong lĩnh vực mà chúng ta đang làm, thậm chí nhảy vào một lĩnh vực mới mà chúng ta chưa bao giờ đặt chân vào trước đây “Bạn sẽ không bao giờ nói rằng bạn không thể chỉ vì thiếu kiến thức đầy đủ, đó là điểm quan trọng nhất của giáo dục STEM.”

Tháng 11/2016, Giáo sư Dan Shechtman, người đoạt giải Nobel về nghiên cứu Hóa học và khoa học vật liệu, cho biết Israel phải làm nhiều hơn nữa để thúc đẩy nghiên cứu khoa học để đảm bảo giữ được công nghệ của mình “Chính phủ phải khuyến khích các nghiên cứu khoa học và kỹ thuật ở độ tuổi trẻ”, Shechtman nói trong cuộc phỏng vấn qua điện thoại vào tuần trước “Tất cả trẻ em đều phải học chương trình cốt lõi và chính phủ phải nâng cao trình độ của một số giáo viên”

Tháng 9/2013, Thủ tướng Malaysia ông Datuk Seri Najib Razak phát biểu: Malaysia dự kiến 60% trẻ em và thanh thiếu niên tham gia chương trình giáo dục về

khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) và sự nghiệp cho một tương lai tốt đẹp hơn của đất nước Najib cho biết trẻ em và thanh thiếu niên có thể bị cuốn hút bởi khoa học thông qua một phương pháp giảng dạy và học tập thú vị hơn Đó

là hãy cho họ tham gia các dự án thực tế và cung cấp cho họ một số dự án đây là thách thức để tìm giải pháp so với cách tiếp cận từ trên xuống mà ông cảm thấy khá

là nhàm chán

Bên cạnh đó các nước đều đã và đang phát triển mạnh mẽ Giáo dục STEM.Tại Mỹ, đầu những năm 90, đã hình thành xu hướng giáo dục mới gọi là giáo dục STEM Trong chương trình giáo dục STEM, các môn học về khoa học công nghệ không giảng dạy độc lập mà tích hợp lại với nhau thành một môn học thông qua phương pháp giảng dạy bằng dự án, trải nghiệm, thực hành… Tại nhiều nước châu Âu và châu Mỹ, để phát huy tối đa sự sáng tạo của học sinh các cấp, các hội chợ khoa học (Science fair) được tổ chức thường xuyên từ cấp trường đến cấp quốc gia Một số ví dụ cho sự coi trọng giáo dục STEM là ngày hội khoa học toàn quốc tại Nhà Trắng lần thứ 5, 23/3/2015, tổng thống Mỹ đã dành cả ngày để trao đổi, trò chuyện với các nhà khoa học nhí, các sản phẩm sáng tạo của học sinh được trưng bày trong văn phòng Nhà Trắng Nghiên cứu các nước có nền khoa học phát triển nói chung như Mỹ, Anh, Đức… cho thấy ngày hội khoa học không chỉ thu hút được sự quan tâm mạnh mẽ của giới truyền thông, chính khách; bởi hơn ai hết họ hiểu tầm quan trọng của việc nuôi dưỡng, thổi bùng niềm đam mê khoa học trong giới trẻ là vô cùng quan trọng đối với sự phát triển vền vững của quốc gia

Một số thống kê ở Mỹ cho thấy từ năm 2004 đến năm 2014, việc làm liên quan đến khoa học và kỹ thuật tăng 26%, gấp hai lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngành nghề khác Trong khi đó, việc làm STEM có tốc độ tăng trưởng gấp 4 lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngành khác nếu tính

từ năm 1950 đến 2007

Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì nhu cầu việc làm liên quan đến STEM ngày càng lớn, đòi hỏi ngành giáo dục cũng phải có những thay đổi để đáp ứng nhu cầu của xã hội Giáo dục STEM có thể tạo ra những con người đáp ứng

được nhu cầu công việc của thế kỷ mới, có tác động lớn đến sự thay đổi nền kinh tế đổi mới

Trong một số bài phát biểu trước thượng nghị viện Mỹ, Bill Gates đã từng nói: “Chúng ta không thể duy trì được nền kinh tế dẫn đầu toàn cầu trừ khi chúng ta xây dựng được lực lượng lao động có kiến thức và kỹ năng để sáng tạo.” Bill Gates đặc biết nhấn manh đến vai trò của giáo dục trong việc xây dựng lực lượng lao động này Ông nói tiếp: “Chúng ta cũng không thể duy trì một nền kinh tế sáng tạo trừ phi chúng ta có những công dân được đào tạo tốt về toán học, khoa học và kỹ thuật”

Hiện tại, Giáo dục STEM đã được triển khai tại nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Úc, Phần Lan, Canada, Nhật Bản, Hàn Quốc… Như vậy, có thể thấy rằng giáo dục STEM trên thế giới đã trở thành trào lưu và đang phát triển mạnh mẽ tại nhiều nước trên thế giới, thậm chí tại Canada người lao động nhập cư có các kỹ năng STEM được hưởng các phúc lợi xã hội tốt hơn so với người dân lao động bản xứ Chính phủ Canada xem người nhập

cư có các kỹ năng STEM là nguồn lao động chính cho họ và rằng người nhập cư có

kỹ năng STEM sẽ thúc đẩy các ngành kinh tế của họ phát triển, đặc biệt làm tăng khả năng giao thương quốc tế

Ở Việt Nam thực hiện Nghị quyết Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng

11 năm 2013 Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh

tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc, giáo dục phổ thông trong phạm vi cả nước đang thực hiện đổi mới đồng bộ các yếu tố: mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, thiết bị và đánh giá chất lượng giáo dục theo định hướng phát triển năng lực và phẩm chất học sinh Trong quá trình đổi mới đó, phương thức giáo dục tích hợp Khoa học - Kĩ thuật Công nghệ - Toán, gọi tắt là STEM, đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo triển khai từ năm học 2014-2015 thông qua việc chỉ đạo các cơ sở giáo dục xây dựng và thực hiện dạy học theo chủ

đề tích hợp, liên môn và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học Nhằm cụ thể hóa hơn nữa phương thức giáo dục STEM trong

giáo dục phổ thông, trong năm học 2016-2017, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phối hợp với Hội đồng Anh triển khai thí điểm giáo dục STEM ở một số trường trung học và

đã thu được những kết quả tích cực

Phương thức giáo dục STEM đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo đưa vào các văn bản hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học từ năm học 2014-2015

và liên tục được nhấn mạnh trong những năm tiếp theo Trong năm học 2016-2017,

Bộ Giáo dục và Đào tạo tiếp tục chỉ đạo các địa phương trên toàn quốc "Tiếp tục quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp STEM trong việc thực hiện chương trình phổ thông ở những môn có liên quan Triển khai thí điểm giáo dục STEM tại một số trường lựa chọn" (Công văn số 4325/BGDĐT-GDTH ngày 01/9/2016 về việc hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2016-2017) Bộ Giáo dục và Đào tạo luôn khuyến khích việc tăng cường hợp tác với các đối tác trong việc đổi mới giáo dục và đào tạo nói chung và triển khai thí điểm phương thức giáo dục STEM Đã có nhiều đối tác trong và ngoài nước tham gia đồng hành trong quá trình triển khai như Microsoft Việt Nam, Đại học bang Arizona, Hoa kì, Hội đồng Anh tại Việt Nam… Đặc biệt, trong năm học 2016-2017, Hội đồng Anh đã phối hợp chặt chẽ với Bộ Giáo dục và Đào tạo triển khai thí điểm phương thức giáo dục STEM tại 14 trường trung học tại 5 tỉnh/thành phố: Hà Nội (8 trường); Nam Định (1 trường); Quảng Ninh (1 trường); Hải Phòng (1 trường ) và Hải Dương (3 trường), đem lại những kết quả bước đầu tích cực

Đổi mới phương thức giáo dục theo định hướng STEM nội dung giáo dục STEM được thiết kế theo nguyên tắc tích hợp và được tổ chức cho học sinh thực hiện theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực, nhằm phát huy tính chủ động, tích cực, sáng tạo và rèn luyện phương pháp tự học; tăng cường kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức, kỹ năng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn Kết quả đã đạt được như sau:

- Từ năm học 2011 - 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo triển khai áp dụng phương pháp "Bàn tay nặn bột" ở tiểu học và trung học cơ sở Bản chất của phương pháp dạy học này là tổ chức hoạt động học dựa trên tìm tòi, nghiên cứu; học sinh

chiếm lĩnh được kiến thức, kĩ năng dựa trên các hoạt động trải nghiệm và tư duy khoa học

- Từ năm học 2011-2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã triển khai hoạt động nghiên cứu khoa học của học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông và tổ chức Cuộc thi khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học (VSEF) và cử học sinh tham dự Cuộc thi khoa học, kỹ thuật quốc tế (Intel ISEF) và các cuộc thi, hội trợ, triển lãm quốc tế về sáng tạo khoa học, kỹ thuật Các cuộc thi này coi trọng phát huy ý tưởng mới và rèn luyện năng lực sáng tạo, phong cách làm việc khoa học của học sinh Giáo viên phổ thông cùng các giảng viên đại học, các nhà khoa học phối hợp hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức, kỹ năng trong hoạt động nghiên cứu khoa học, giải quyết các vấn đề của thực tiễn Bắt đầu chính thức tham gia Intel ISEF từ năm 2012 đến nay, Việt Nam đều có dự án đoạt giải Thành tích của học sinh Việt Nam trong Hội thi khoa học kĩ thuật quốc tế Intel ISEF kể từ khi Cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp quốc gia học sinh trung học của Việt Nam chính thức đăng kí

là Hội thi thành viên của Intel ISEF năm 2013 luôn luôn ổn định Năm nào Việt Nam cũng là một trong hơn 50% quốc gia có giải tại Hội thi này Đây là kết quả phản ánh đúng sự phát triển của giáo dục STEM nói chung, hoạt động nghiên cứu khoa học trong các trường trung học, gắn liền với việc đổi mới nội dung và phương thức giáo dục định hướng phát triển năng lực học sinh mà Bộ Giáo dục và Đào tạo

đã chỉ đạo thực hiện để chuẩn bị cho việc triển khai Chương trình giáo dục phổ thông mới Để chọn được 8 dự án tham dự Intel ISEF 2017 từ 441 dự án dự thi Cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp quốc gia năm 2017, trong năm học 2016-2017 đã có hàng chục ngàn dự án được thực hiện trong các nhà trường, trong số đó có trên

5000 dự án tham gia Cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp tỉnh/thành phố Con số đó đã nói lên sự phát triển của Hoạt động trải nghiệm sáng tạo khoa học kĩ thuật cũng như giáo dục STEM trong giáo dục trung học đến thời điểm hiện tại Đây là bước chuẩn

bị quan trọng cho việc triển khai Chương trình giáo dục phổ thông mới mà Bộ Giáo dục và Đào tại đang xây dựng

- Triển khai Mô hình trường học gắn với sản xuất, kinh doanh tại địa phương; đã thí điểm dạy học gắn với sản xuất, chế biến và tiêu thụ chè, mía đường tại Tuyên

Quang đã đem lại những kết quả tích cực, có tác dụng gắn kết nhà trường, gia đình

và doanh nghiệp trong phương thức giáo dục STEM

Kết quả triển khai thí điểm trước và trong quá trình triển khai thí điểm giáo dục STEM tại các trường trung học trong năm học 2016-2017, từ những năm qua

Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức một số hội thảo, tập huấn cán bộ quản lí, giáo viên cốt cán về giáo dục STEM như: Hội thảo quốc tế: "Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông của một số nước và vận dụng và điều kiện Việt Nam", ngày 22/6/2014; Tập huấn giáo viên cốt cán các trường thí điểm giáo dục STEM năm học 2016-2017, tháng 8/2016 (phối hợp với Hội đồng Anh tại Việt Nam); Tập huấn tại Vương quốc Anh về mô hình giáo dục STEM trong trường phổ thông cho cán bộ quản lí, giáo viên cốt cán tại các trường tham gia thí điểm, tháng 10/2016 (phối hợp với Hội đồng Anh tại Việt Nam); Hội thảo quốc tế: "Kinh nghiệm quốc tế về giáo dục 1 Năm 2013 có 05 dự án tham dự và đoạt 02 giải Tư; năm 2014 có 06 dự án tham dự và đoạt 02 giải Tư và 01 giải Đặc biệt; năm 2015 có

06 dựa án tham dự và đoạt 01 giải Tư và 01 giải Đặc biệt; năm 2016 có 06 dự án tham dự và đoạt 04 giải Ba; năm 2017 có 08 dự án tham dự và đoạt 01 giải Ba, 04 giải Tư, 04 giải Đặc biệt STEM và những vấn đề đặt ra với Việt Nam", ngày 07/3/2017 (với sự phối hợp của Arizona State University, Hoa Kì).Kết quả bước đầu đã đạt được như sau:

- Bước đầu cán bộ quản lí, giáo viên đã có nhận thức đúng về tầm quan trọng của giáo dục STEM đối với việc hình thành các năng lực và phẩm chất của học sinh theo mục tiêu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục đáp ứng yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4

- Cán bộ quản lí, giáo viên cốt cán các trường triển khai thí điểm đã bước đầu nắm bắt và xây dựng được một số chủ đề giáo dục STEM để tổ chức cho học sinh thực hiện Trên 50 chủ đề học tập đã được triển khai ở các nhà trường tham gia thí điểm Các chủ đề dạy học này hầu hết được xuất phát từ các vấn đề gặp phải ngay trong cộng đồng nơi các em sinh sống

- Trong quá trình thực hiện các bài học theo chủ đề giáo dục STEM, học sinh đã chủ động, tích cực đề xuất và thực hiện các sản phẩm học tập dưới sự hướng dẫn

của giáo viên Rất nhiều các sản phẩm của các em đã được dự thi và đạt giải cao ở các cuộc thi: Khoa học kĩ thuật, Vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết tình huống thực tiễn; Sáng kiến giáo dục STEM - SchoolLAB dành cho học sinh trung học

- Các trường thí điểm đã thực hiện nội dung giáo dục STEM một cách chủ động, sáng tạo, trong đó nhiều trường đã tổ chức câu lạc bộ STEM để hoc sinh đăng kí tự nguyện tham gia Đến tháng 3/2017, đã có nhiều trường trong số các trường thí điểm đã tổ chức ngày hội STEM, trong đó tổ chức cho học sinh trình bày, chia sẻ các sản phẩm học tập; tổ chức Hội thảo chia sẻ kinh nghiệm về giáo dục STEM: Trường Olympia Hà Nội; Trường THCS Trưng Vương, Hà Nội; Trương THPT Chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định…

- Việc huy động cộng đồng tham gia vào việc tổ chức thực hiện các chủ đề STEM

đã được các nhà trường thực hiện có hiệu quả, bước đầu cho thấy các dự án STEM xuất phát từ các vấn đề có liên quan đến cuộc sống của cộng đồng dân cư nơi các

em sinh sống có sức thu hút mạnh mẽ đối với cộng đồng, doanh nghiệp Ví dụ toàn

bộ giáo viên và phụ huynh học sinh của trường THPT Nam Sách II đã sử dụng sản phẩm nước rửa bát của chính học sinh trường mình sản xuất; học sinh của Trường THPT Chúc Động đã tư vấn cho bố mẹ biết chuyển đổi sản xuất nông nghiệp và sản xuất rau sạch

Tuy nhiên các chủ đề giáo STEM do các trường thí điểm đã xây dựng và thực hiện chưa tích hợp chặt chẽ với nội dung dạy học trong chương trình để giảm bớt các giờ học lí thuyết hiện hành Có nghĩa là, học sinh tham gia các dự án STEM như

là các hoạt động tăng thêm, giống như thực hiện các dự án nghiên cứu khoa học

Mô hình tổ chức của các trường chủ yếu mới ở mức độ câu lạc bộ theo tinh thần tự nguyện đăng kí tham gia của học sinh; chưa tổ chức thành các lớp STEM riêng Mỗi trường thí điểm có khoảng từ 50-100 học sinh tham gia Điều kiện về cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học còn hạn chế dẫn đến sự hạn chế trong việc thực hiện ý tưởng xây dựng các chủ đề giáo dục STEM Vì thế, còn có các chủ đề giáo dục STEM do các trường thí điểm xây dựng và thực hiện trong năm học vừa qua mới ở mức độ đơn giản hoặc tái tạo lại những sản phẩm đã có từ các nguyên vật liệu sẵn có

1.2 Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

1.2.1 Năng lực

` Năng lực (competence) đang là một khái niệm thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu Trên thực tế, có rất nhiều cách định nghĩa về năng lực Với mỗi nhóm nghiên cứu khác nhau sẽ tiếp cận khái niệm này theo những hướng khác nhau

và dưới đây là một trong số đó

Từ năm 1998, John Erpenbeck đã chỉ ra rằng “Năng lực được xây dựng trên

cơ sở tri thức, thiết lập qua giá trị, cấu trúc như là các khả năng, hình thành qua trải nghiệm, củng cố qua kinh nghiệm, hiện thực hoá qua ý chí Theo khái niệm này thì năng lực được hiểu là những khả năng mà con người có được sau một quá trình trải nghiệm, tích luỹ củng cố thành kinh nghiệm” [4] Tuy nhiên định nghĩa này chưa nhấn mạnh đến bối cảnh, tình huống để con người có thể bộc lộ năng lực ấy ra bên

ngoài

Chính vì thế, đến năm 2002 tổ chức OECD đã đưa ra một khái niệm đầy đủ hơn về năng lực Theo đó, “Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức

hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” [7] Ở đây có thể

hiểu rằng một người được coi là có năng lực nào đó khi họ thực hiện có hiệu quả

một nhiệm vụ thông qua các hành động cụ thể tại một bối cảnh xác định

Một khía cạnh khác, tổ chức này định nghĩa “Năng lực là sự kết hợp của tư

duy, kĩ năng và thái độ có sẵn hoặc ở dạng tiềm năng có thể học hỏi được của một

cá nhân hoặc tổ chức để thực hiện thành công nhiệm vụ” [3] Cũng đồng quan điểm như trên theo Chương trình giáo dục Quebec (Quebec Education Programme) thì

“Năng lực là tổ hợp các hành động trên cơ sở sử dụng và huy động hiệu quả kiến thức và kĩ năng từ nhiều nguồn khác nhau để giải quyết thành công các vấn đề diễn

ra trong cuộc sống hoặc có cách ứng xử phù hợp trong những bối cảnh thực” [8] Như vậy nghĩa là việc người học chỉ có kiến thức, kĩ năng, thái độ thì chưa đủ

để được xem như có năng lực mà những yếu tố ấy phải được người học vận dụng

trong một tình huống nhất định thì mới hình thành năng lực

Theo báo cáo của nghiên cứu của Pratrick Griffin và Esther Care (2014)

“Năng lực có thể được coi là khả năng của con người nhằm điều chỉnh việc thực

hành các kỹ năng để đáp ứng các nhu cầu trong từng trường hợp cụ thể” [6]

Bên cạnh đó, tác giả Weinert thì cho rằng “Năng lực là các khả năng và kỹ năng nhận thức vốn có ở cá nhân hay có thể học được để giải quyết các vấn đề đặt

ra trong cuộc Năng lực cũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng hành động, động cơ,

ý chí và trách nhiệm các giải, trong những tình huống thay đổi” [9] Khái niệm mà Weinert đưa ra có thể coi là đầy đủ và mang tính thực tiễn hơn cả so với các hướng nghiên cứu hiện nay bởi nó nhấn mạnh đến sự chủ động kết hợp những kĩ năng, nhận thức, động cơ để tìm hiểu kiến thức và có hành động cụ thể để đạt được mục

tiêu học tập

Dù có nhiều cách khác nhau để định nghĩa năng lực nhưng có thể nhận thấy điểm chung cốt lõi của các cách hiểu trên về khái niệm “năng lực” là khả năng huy động các kiến thức, kĩ năng để giải quyết thành công các vấn đề trong cuộc sống, một người được xem là có năng lực về một lĩnh vực phải là người có khả năng giải quyết thành công các vấn đề trong cuộc sống thuộc lĩnh vực đang nói tới Năng lực của sinh viên đại học chính là khả năng vận dụng kết hợp kiến thức, kĩ năng và thái

độ để thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập, giải quyết có hiệu quả những vấn đề có

thực trong cuộc sống của các bạn

Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định thành phần và cấu trúc của chúng Có nhiều loại năng lực khác nhau nên việc mô tả cấu trúc và các thành phần

của năng lực cũng khác nhau:

- Về bản chất, năng lực là khả năng chủ thể kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức hợp lí các kiến thức, kĩ năng với thái độ, giá trị, động cơ… nhằm đáp ứng yêu cầu phức tạp của một hoạt động, đảm bảo cho hoạt động đó có chất lượng trong một bối cảnh (tình huống) nhất định

- Về mặt biểu hiện, năng lực thể hiện bằng khả năng vận dụng tốt kiến thức, kĩ năng, thái độ và giá trị, động cơ trong một tình huống có thực chứ không phải là

sự tiếp thu các tri thức một cách rời rạc, xa rời các tình huống thực tế Điều này

phải thể hiện trong hành vi, hành động, sản phẩm và có thể quan sát, đo đạc được

- Về thành phần cấu tạo, năng lực được cấu thành bởi các thành tố: kiến thức, kĩ năng, thái độ và giá trị tình cảm, động cơ cá nhân, tư chất…

Có nhiều mô hình cấu trúc năng lực Dựa trên dựa trên các định nghĩa về năng lực và mô hình địa hình về “Suy nghĩ của não bộ” của tác giả Sigmund Freud [5] tác giả đề xuất mô hình cấu trúc năng lực theo nguyên lý tảng băng Mô hình tảng băng về cấu trúc năng lực (hình 1.1) thể hiện được khá đúng bản chất của năng lực, mối liên hệ, quan hệ giữa các yêu tố nằm trong cấu trúc, của yếu tố của tự nhiên

xã hội, của yếu tố ẩn tàng và yếu tố quan sát được, của yếu tố tình cảm và ý chí Điều này cho thấy để hình thành năng lực thực sự cho người học, nhà giáo dục cần phải biết kết hợp tất cả các yếu tố trên để phát triển toàn diện nhân cách con người, bên cạnh cơ chế bù trừ cho người học

Cấu trúc năng lực hình gồm có ba tầng chính: Hành động, suy nghĩ và tính sẵn sàng của người học; mỗi tầng được tạo bởi nhiều thành tố nhỏ Tầng 1 “hành động” là những hành vi của người học mà chúng ta có thể quan sát được trong quá trình học tập Đây vừa là tầng thể hiện kết quả hoạt động (thể hiện năng lực) và vừa

là con đường, phương thức hình thành năng lực Tầng 2 “suy nghĩ” là tiền đề bên trong của người học được tạo nên từ kiến thức, kỹ năng, thái độ, chuẩn giá trị, niềm tin là cơ sở quan trọng để phát triển tư duy, là điều kiện để phát triển năng lực Những đặc tính này có đặc điểm không quan sát được, nhưng thường được các nhà giáo dục đánh giá thông qua việc thực hiện các nhiệm vụ học tập của người học (hành vi) Tầng 3 “tính sẵn sàng” là tầng sâu nhất Nguồn gốc để hình thành nên tầng “suy nghĩ”, chính là xuất phát từ “tính sẵn sàng” được tạo thành bởi động cơ, phẩm chất, nét nhân cách của người học Nói cách khác, “suy nghĩ” và “tính sẵn sàng” chính là điều kiện cần và đủ để tạo ra “hành động”, trong đó động cơ và tính tích cực của nhân cách có tính quyết định Bởi nếu bạn thực sự mong muốn, bạn có thể đạt được những điều ở tầng 2 và 1; nếu bạn không mong muốn thì không gì có thể thay đổi bạn Vậy nên trong quá trình đào tạo, các nhà giáo dục cần nhận ra rằng, để đánh giá kết quả học tập của người học, chúng ta không chỉ đánh giá bề nổi

là những gì người học thể hiện ra, mà còn phải tập trung khai thác các đặc điểm tiềm ẩn của người học – phần chìm, đặc biệt cần biết cách khơi gợi động lực, mong muốn của người học

Như vậy năng lực là sự vận động tổng hợp các tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm để giải quyết các vấn đề, các nhiệm vụ trong các tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết

Dạy học theo định hướng phát triển năng lực cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Mục tiêu dạy học phải mô tả và hình thành được năng lực cho học sinh

- Trong các môn học phải mô tả được năng lực đặc thù của môn học

- Năng lực là sự kết hợp của tri thức,hiểu biết, khả năng, mong muốn

- Xây dựng và lựa chọn phương pháp phù hợp với định hướng phát triển năng lực

- Cần chú trọng đồng thời phát triển năng lực chung và năng lực chuyên môn cho học sinh

1.2.2 Năng lực chung và năng lực đặc thù của môn hóa học

1.2.2.2 Năng lực đặc thù của môn hóa học

Bảng 1.1: Bảng mô tả những năng lực chuyên biệt của môn hóa học

Năng lực sử dụng thuật ngữ hóa học;

Năng lực sử dụng danh pháp hóa học

a) Nghe và hiểu đƣợc nội dung các thuật ngữ hóa học, danh pháp hóa học và các biểu tƣợng hóa học (Kí hiệu, hình vẽ, mô hình cấu trúc phân tử các chất, liên kết hóa học…)

b) Viết và biểu diễn đúng công thức hóa học của các hợp chất vô cơ và hữu cơ, các dạng công thức (CTPT, CT CT,…), đồng đẳng, đồng phân…

c) Hiểu và rút ra đƣợc các quy tắc đọc tên

và đọc đúng tên theo các danh pháp khác nhau đối với các hợp chất hữu cơ

d) Trình bày đƣợc các thuật ngữ hóa học, danh pháp hóa học và hiểu đƣợc ý nghĩa của chúng

e) Vận dụng ngôn ngữ hóa học trong các tình huống mới

TN an toàn;

- Năng lực quan sát, mô tả , giải thích các hiện tƣợng TN và

- Hiểu và thực hiện đúng nội quy, quy tắc

an toàn PTN

- Nhận dạng và lựa chọn đƣợc dụng cụ và hóa chất để làm TN

- Hiểu đƣợc tác dụng và cấu tạo của các dụng cụ và hóa chất cần thiết để làm TN

rút ra kết luận

- Năng lực xử lý thông tin liên quan đến TN

- Lựa chọn các dụng cụ và hóa chất cần thiết chuẩn bị cho các TN

- Lắp dụng cụ cần thiết cho từng TN, hiểu được tác dụng của từng bộ phận, biết phân tích sự đúng sai

- Tiến hành độc lập một số TN hóa học đơn giản

- Tiến hành có sự hỗ trợ của giáo viên một

số thí nghiệm hóa học phức tạp

- Biết cách quan sát, nhận ra được các hiện tượng TN

Mô tả chính xác các hiện tượng thí nghiệm

Giải thích một cách khoa học các hiện tượng thí nghiệm đã xảy ra, viết được các PTHH và rút ra những kết luận cần thiết

a) Vận dụng được thành thạo phương pháp bảo toàn ( bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích, bảo toàn electron trong việc tính toán giải các bài toán hóa học

Tính toán theo mol chất tham gia và tạo thành sau phản ứng

c) Xác định mối tương quan giữa các chất hóa học tham gia vào phản ứng với các thuật toán để giải được với các dạng bài toán hóa học đơn giản

Tìm ra được mối quan hệ và thiết lập

c) Sử dụng được thành thạo phương pháp đại số trong toán học và mối liên hệ với các kiến thức hóa học để giải các bài toán hóa

hệ giữa kiến thức hóa học với các phép toán học

học

Tính toán tỉ lệ số nguyên tử trong phân

a) Phân tích đƣợc tình huống trong học tập, trong cuộc sống;

Phát hiện và nêu đƣợc tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống

b) Xác định đƣợc và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến vấn đề phát hiện trong các chủ đề hóa học;

b) Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề phát hiện trong các chủ đề hóa học ;

c) Đề xuất đƣợc giải pháp giải quyết vấn

đề đã phát hiện

- Lập đƣợc kế hoạch

để giải quyết một số vấn đề đơn giản

-Thực hiện đƣợc kế hoạch đã đề ra có sự

c) Đề xuất đƣợc giả thuyết khoa học khác nhau

- Lập đƣợc kế hoạch để giải quyết vấn đề đặt ra trên cơ sở biết kết hợp các thao tác tƣ duy và các PP phán đoán, tự phân tích, tự giải quyết đúng với những vấn đề mới

- Thực hiện kế hoạch độc lập sáng tạo hoặc

hỗ trợ của GV hợp tác trong nhóm

d) Thực hiện giải pháp giải quyết vấn

đề và nhận ra sự phù hợp hay không phù hợp của giải pháp thực hiện đó

Đưa ra kết luận chính xác và ngắn gọn nhất

d) Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề; suy ngẫm về cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề để điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới

a) Có năng lực hệ thống hóa kiến thức , phân loại kiến thức hóa học , hiểu rõ đặc điểm, nội dung, thuộc tính của loại kiến thức hóa học đó Khi vận dụng kiến thức chính là việc lựa chọn kiến thức một cách phù hợp với mỗi hiện tượng, tình huống cụ thể xảy ra trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội

b) Năng lực phân tích tổng hợp các kiến thức hóa học vận dụng vào cuộc sống thực tiễn

b) Định hướng được các kiến thức hóa

1.2.2.3 Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn là một trong những năng lực quan trọng mà giáo viên cần hình thành và phát triển cho học sinh nhằm đáp ứng mục tiêu phát triển toàn diện con người Việt Nam, hướng tới công dân toàn cầu

Quá trình học tập sẽ giúp học sinh có năng lực hệ thống kiến thức, phân loại kiến thức hóa học , hiểu rõ đặc điểm, nội dung, thuộc tính của loại kiến thức hóa học đó Khi vận dụng kiến thức chính là việc lựa chọn kiến thức một cách phù hợp với mỗi hiện tượng,tình huống cụ thể xảy ra trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội Học sinh sẽ định hướng được các kiến thức hóa học một cách tổng hợp và khi vận dụng kiến thức hóa học phải ý thức rõ ràng về loại kiến thức hóa học đó được ứng dụng trong các lĩnh vực gì, ngành nghề gì trong cuộc sống Học sinh sẽ phát hiện và hiểu rõ được các ứng dụng của hóa học trong các vấn đề thực phẩm, sinh hoạt, y học, sức khỏe, khoa học thường thức, sản xuất công nghiệp,nông nghiệp và môi trường; đồng thời tìm mối liên hệ và giải thích được các hiện tượng trong tự nhiên

và các ứng dụng của hóa học trong cuộc sống và trong các lĩnh vực đã nêu trên dựa vào các kiến thức hóa học và kiến thức liên môn khác

Thêm vào đó các em sẽ chủ động sang tạo lựa chọn phương pháp, cách thức giải quyết vấn đề Có năng lực hiểu biết và tham gia thảo luận về các vấn đề hóa học liên quan đến cuộc sống thực tiễn và bước đầu biết tham gia nghiên cứu khoa học để giải quyết các vấn đề đó

1.2.2.4 Biểu hiện năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

- Hệ thống hóa kiến thức, phân loại kiến thức hóa học, hiểu rõ đặc điểm, nội dung,thuộc tính của loại kiến thức hóa học.Khi vận dụng kiến thức chính là việc lựa chọn kiến thức một cách phù hợp với mỗi hiện tượng, tình huống cụ thể xảy ra trong cuộc sống, tự nhiên và xã hội

- Năng lực phân tích, tổng hợp các kiến thức hóa học vận dụng vào cuộc sống thực tiễn

- Năng lực phát hiện và nêu rõ được các ứng dụng của hóa học trong các vấn

đề thực phẩm, sinh hoạt, y học, sức khỏe, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và môi trường

- Tìm mối liên hệ và giải thích được các hiện tượng trong tự nhiên và các ứng dụng của hóa học trong cuộc sống và trong các lĩnh vực đã nêu trên dựa vào các kiến thức hóa học và các kiến thức liên môn khác

- Năng lực độc lập sáng tạo lựa chọn phương pháp cách thức giải quyết vấn đề,có năng lực hiểu biết và tham gia thảo luận về các vấn đề hóa học liên quan đến cuộc sống thực tiễn và bước đầu biết tham gia NCKH để giải quyết các vấn đề đó

1.2.2.5 Đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của học sinh

ĐG NL vận dụng kiến thức HH vào thực tiễn của học sinh cũng như đánh giá các NL khác thì không thể lấy việc kiểm tra tái hiện kiến thức đã học làm trọng tâm

mà phải chú trọng đến khả năng vận dụng sáng tạo kiến thức trong những tình huống khác nhau, vận dụng kiến thức lí thuyết đã học để giải thích các hiện tượng

cụ thể trong cuộc sống hàng ngày

Để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn của học sinh đảm bảo đánh giá được các tiêu chí biểu hiện của năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Vì vậy ngoài các hình thức kiểm tra đánh giá mức độ nắm vững kiến thức,

kỹ năng, thái độ, định hướng năng lực, giáo viên cần phải sử dụng đồng bộ với các công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn bằng ĐG qua quan sát,

ĐG qua hồ sơ học tập, tự ĐG, ĐG đồng đẳng Khi xây dựng các công cụ đánh giá cần xác định rõ mục tiêu, biểu hiện của năng lực vận dụng kiến thức HH vào thực tiễn để từ đó xây dựng các tiêu chí một cách cụ thể, rõ ràng

1.2.2.6 Biện pháp đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh

Trong quá trình dạy học tích cực, đánh giá là một yếu tố đặc biệt quan trọng, gắn liền với hoạt động dạy và học Bởi thông qua việc đánh giá, người dạy có thể điều chỉnh và nâng cao chất lượng dạy và học Điều quan trọng hơn cả khi đánh giá theo năng lực chính là khả năng vận dụng, thực hiện các nhiệm vụ cụ thể, thực tế…

và phát triển tư duy phân tích, tổng hợp, đánh giá của học sinh chứ không chỉ dừng lại ở mức độ đánh giá riêng rẽ cá phương diện kiến thức, kĩ năng, thái độ Hiện nay, trên thế giới và tại Việt Nam có nhiều khái niệm khác nhau đang được sử dụng về đánh giá năng lực

Theo tổ chức OECD “Đánh giá theo năng lực là quá trình trong đó người đánh giá tương tác với người học để thu thập các minh chứng về năng lực, sử dụng các chuẩn đánh giá đã có để đưa ra kết luận về mức độ đạt hay không đạt về năng

lực nào đó của người học” Xét theo khái niệm này thì đánh giá năng lực có điểm hạn chế là học sinh chỉ được đánh giá là đạt hay không đạt mà không được đánh giá

cụ thể mình đạt hay không đạt về năng lực ở một mức độ nào đó

Còn theo PGS.TS Nguyễn Công Khanh “Đánh giá học sinh theo cách tiếp cận năng lực là đánh giá theo chuẩn về sản phẩm đầu ra… nhưng sản phẩm đó không chỉ là kiến thức, kĩ năng mà chủ yếu là khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng

và thái độ cần có để thực hiện nhiệm vụ học tập đạt tới một chuẩn nào đó” Nếu theo cách hiểu này thì đánh giá theo năng lực đòi hỏi phải đáp ứng hai điều kiện chính là: phải có sản phẩm đầu ra và sản phẩm đó phải đạt được một chuẩn nào đó theo yêu cầu

Tóm lại, có thể hiểu đánh giá theo năng lực là quá trình thu thập minh chứng (kết quả sản phẩm) để chứng tỏ người học có thể thực hiện theo một tiêu chuẩn cụ thể nào đó Kết quả của việc đánh giá năng lực cho phép người dạy đưa ra kết luận

về năng lực của người học thông qua việc người học thực hiện nhiệm vụ nào đó

Để đánh giá NL VDKT HH vào thực tiễn có thể sử dụng kết hợp một số phương pháp đo lường đánh giá như sau:

Hình 1.1: Phương pháp đánh giá NL VDKT vào thực tiễn

- GV đánh giá

+ Đánh giá qua quan sát: Phương pháp này thường được sử dụng khi GV

cần cung cấp thông tin định tính để bổ sung cho các thông tin định lượng trong điều tra, thu thập minh chứng để đánh giá các tiêu chí

Quy trình thực hiện đánh giá qua quan sát: Khi thực hành xây dựng một kế

hoạch, chương trình đánh giá qua quan sát một nội dung nào đó trong hoạt động dạy học, quy trình gồm ba bước cơ bản:

Bước 1: Chuẩn bị: Xác định mục đích, cách thức thu thập thông tin từ phía HS Bước 2: Quan sát, ghi biên bản: quan sát những gì, cách thức quan sát; ghi

chép những gì, ghi như thế nào

Bước 3: Đánh giá: cách thức phân tích thông tin, nhận xét kết quả và ra quyết định

Ưu điểm: Người nghiên cứu hiểu bối cảnh và cung cấp dữ liệu liên quan trực

tiếp đến tình huống, hành vi điển hình

Hạn chế: Tính chủ quan khi quan sát và một số hạn chế khác của kĩ thuật

quan sát

- Đánh giá qua hồ sơ

Hồ sơ học tập là tài liệu minh chứng cho sự tiến bộ của HS, trong đó HS tự đánh giá bản thân mình, nêu những điểm mạnh, điểm yếu, sở thích của mình, tự ghi

Đánh giá qua bài kiểm tra

Tự đánh giá

Đánh giá đồng đẳng

lại kết quả học tập trong quá trình học tập, tự đánh giá, đối chiếu với mục tiêu học tập đã đặt ra để nhận ra sự tiến bộ hoặc chưa tiến bộ, tìm nguyên nhân và cách khắc phục trong thời gian tới

Đánh giá qua hồ sơ học tập là sự theo dõi trao đổi ghi chép được của chính HS những gì chúng nói, hỏi, làm, cũng như thái độ, ý thức của HS với quá trình học tập của mình cũng như đối với mọi người… nhằm làm cho HS thấy được những tiến bộ

rõ rệt của chính mình cũng như GV thấy được khả năng của từng HS để từ đó GV

có thể đưa ra hoặc điều chỉnh nội dung

HS trở nên ý thức hơn về quá trình học của bản thân Kết quả là kiến thức sẽ được

tổ chức có hệ thống hơn và dễ tiếp cận hơn HS có ý thức rõ hơn về điểm mạnh, điểm yếu và học cách để tiến bộ trong giai đoạn sau

+ Tuy nhiên đôi khi HS không thể tiến hành hoạt động tự đánh giá, vì vậy

NL này cần được học hỏi và luyện tập để HS thực hành đánh giá bản thân với độ tin cậy cao hơn

- Đánh giá đồng đẳng

+ Đánh giá đồng đẳng là một quá trình trong đó các nhóm HS cùng độ tuổi hoặc cùng lớp sẽ đánh giá công việc lẫn nhau Một HS sẽ theo dõi bạn học của mình trong suốt quá trình học và do đó sẽ biết thêm các kiến thức cụ thể về công việc của

mình khi đối chiếu với GV

+ Đánh giá đồng đẳng giúp HS làm việc hợp tác, tự đánh giá công việc của nhau, học cách áp dụng các tiêu chí một cách khách quan Đánh giá đồng đẳng đòi hỏi kĩ năng giao tiếp tốt Các em cần đưa ra phản hồi cho các bạn bên cạnh các nhận định mang tính tích cực

+ Đánh giá đồng đẳng không nên được coi là một giải pháp tiện lợi để giúp

GV tiết kiệm thời gian Chúng ta không nên để HS quyết định tất cả việc đánh giá Vai trò của GV là hướng dẫn HS thực hiện đánh giá đồng đẳng và coi đó như một phần của quá trình học tập

1.3 Định hướng giáo dục STEM

Vận dụng kiến thức vào thực tiễn là mục tiêu quan trọng nhất trong dạy học ở trường phổ thông Vai trò của vận dụng kiến thức vào thực tiễn không chỉ thể hiện ở chỗ học sinh có kĩ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề liên quan đến nội dung bài học mà còn giải quyết các vấn đề thực tiễn đa dạng trong cuộc sống,

theo hướng “học đi đôi với hành”, lí thuyết gắn với thực tiễn, nhà trường gắn với xã

hội

Nhằm tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, ngày 04/5/2017 Thủ tướng Chính phủ đã có chỉ thị 16/CT-TTg, yêu cầu các Bộ, ban, ngành tập trung thực hiện hiệu quả các giải pháp và nhiệm vụ Trong đó, giao nhiệm vụ cho Bộ GD&ĐT, thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018

1.3.1 Khái niệm STEM

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) [13]

Hình 1.2: Khái niệm STEM

Tùy theo ngữ cảnh khác nhau mà thuật ngữ STEM được được hiểu như là các môn học hay các lĩnh vực Trong ngữ cảnh giáo dục, nói đến STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học Quan tâm đến việc tích hợp các môn học trên gắn với thực tiễn để năng cao năng lực cho người học Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học [11]

1.3.2 Một số quan điểm về Giáo dục STEM

Hiện nay, giáo dục STEM được nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM [11] Giáo dục STEM có một số cách hiểu khác nhau

- Theo Bộ Giáo dục Hoa Kỳ (2007): “Giáo dục STEM là một chương trình

nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học”

- Nhóm tác giả Tsupros N., Kohler R., và Hallinen J (2009) cho rằng: “Giáo

dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ 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 kĩ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới”

- Tác giả Lê Xuân Quang (2017) cho rằng: “Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ,

Kĩ thuật và Toán học trở lên Trong đó nội dung học tập được gắn với thực tiễn, PPDH theo quan điểm dạy học định hướng hành động”[14]

- Ngoài ra, giáo dục STEM được hiểu theo hướng là một phương pháp dạy học theo tiếp cận liên ngành tổng hợp thành một mô hình học tập từ các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học

- Theo Rodger Bybee và cộng sự đưa ra khái niệm Giáo dục STEM thực sự phải giúp học sinh tăng khả năng hiểu biết về cơ chế hoạt động của thiết bị và nâng cao khả năng ứng dụng công nghệ vào cuộc sống

Tại Anh, TS Mark Hardman chuyên gia STEM cho rằng STEM là sử dụng những bằng chứng và kĩ thuật toán học để tìm hiểu về thế giới tự nhiên và con người nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống con người Tóm lại, giáo dục STEM về

bản chất được hiểu 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 (gọi là kỹ năng STEM) phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh 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

Những học sinh theo học theo cách tiếp cận giáo dục STEM đều có những ưu thế nổi bật như: kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học chắc chắn, khả năng sáng tạo, tư duy logic, hiệu suất học tập và làm việc vượt trội và có cơ hội phát triển các kỹ năng mềm toàn diện hơn trong khi không hề gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với học sinh

Tuy nhiên giáo dục STEM không tạo ra những nhà khoa học tương lai mà tạo ra những con người có đầy đủ các kỹ năng ứng phó với vấn đề trong cuộc sống Giáo dục STEM cũng trang bị cho học sinh những kỹ năng chính: tư duy phê phán

và giải quyết vấn đề, kỹ năng trao đổi và cộng tác, tính sáng tạo và kỹ năng phát kiến, văn hóa công nghệ và thông tin truyền thông, kỹ năng học theo hoàn cảnh, kỹ năng học vấn thông tin và phương tiện Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo Các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt nhất như học qua dự án - chủ đề, học qua trò chơi

và đặc biệt phương pháp học qua hành luôn được áp dụng triệt để

Theo UNESCO cho rằng Giáo dục STEM là chìa khóa hướng đến sáng tạo

và sự tăng trưởng kinh tế trong thế giới kết nối mạng, nơi mà con người được bao quanh bởi công nghệ và sáng tạo Điều đó có nghĩa đề cao sự sáng tạo của con người và thực hiện trong các trường học bắt đầu từ mẫu giáo là điều cực kỳ quan trọng

Và với sự “làm phẳng” của nền kinh tế toàn cầu trong thế kỷ 21, giảng dạy của Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, và Toán học (STEM) có đưa vào tầm quan trọng mới như cạnh tranh kinh tế đã trở thành toàn cầu thực sự Giáo dục STEM đã

nỗ lực tích hợp loại bỏ các rào cản truyền thống giữa các đối tượng này và thay vào

đó tập trung vào đổi mới và quá trình áp dụng các giải pháp thiết kế theo ngữ cảnh phức tạp vấn đề sử dụng các công cụ và công nghệ hiện tại

Tóm lại, thuật ngữ “giáo dục STEM” không chỉ dùng để nói về giảng dạy và học tập trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học mà nó nằm trong các lĩnh vực khác của đời sống, Tuy nhiên trong khuôn khổ bài luận tác giả chỉ nghiên cứu đến giáo dục STEM về giảng dạy và học tập

1.3.3 Mục tiêu giáo dục STEM

Tùy theo bối cảnh, mục tiêu giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau 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 kĩ 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 HS sẽ theo đuổi và nghiên cứu chuyên sâu về các lĩnh vực STEM 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 kỉ 21, …[12]

Như vậy, mục tiêu 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