Luận văn thạc sĩ tổ chức dạy học chủ đề hệ mặt trời trong dạy học môn khoa học tự nhiên lớp 8 nước cộng hòa dân chủ nhân dân lào theo định hướng giáo dục stem​

Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế được tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Hệ Mặt trời”môn KHTN lớp 8 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM đáp ứng cácyêu cầu của quá trìn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––––

PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “HỆ MẶT TRỜI” TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 8 NƯỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH

HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––––

PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “HỆ MẶT TRỜI” TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 8 NƯỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH

HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý

Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Quang Linh

THÁI NGUYÊN - 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam kết đề tài: tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy họcmôn khoa học tự nhiên lớp 8 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEMcủa luận văn là một công trình nghiên cứu của cá nhân tôi Luận văn này là một sảnphẩm tôi đã nỗ lực nghiên cứu trong quá trình học tập tại trường ĐHSP Thái Nguyên.Các nội dung nghiên cứu, các số liệu trong luận văn này là trung thực Kết quả nghiêncứu chưa từng được với bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây

Thái nguyên, tháng năm 2020

Tác giả

PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình làm luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn chânthành đến trường ĐHSP Thái Nguyên, các thầy cô tại trường đã hỗ trợ và chỉ bảonhiệt tình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS Nguyễn Quang Linh Thầy làngười hướng dẫn tôi, mặc dù công việc của thầy rất nhiều nhưng thầy cũng sắp xếpthời gian để giải quyết vấn đề cho tôi Trong quá trình nghiên cứu, tuy nhiên gặpnhiều khó khăn thầy đã tranh thủ tận tình hỗ trợ, hướng dẫn và đóng góp ý kiến quýbáu, truyền đạt kinh nghiệm và giúp tôi hoàn thành luận văn

Xin gửi lời cảm ơn các thầy, cô và toàn thể học sinh lớp 8 tại trường THCSSặn Ti Phạp và trường THCS Phặn Luông đã hợp tác, cung cấp những dữ liệu quantrọng có liên quan đến luận văn và thực nghiệm sư phạm thành công

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, cơ quan, đồngnghiệp và bạn bè đã động viên, khuyến khích và giúp đỡ tôi rất nhiều, đã tạo cho tôi

nỗ lực cố gắng để hoàn thành luận văn này

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC ẢN I U vii

DANH MỤC CÁC H NH ẢNH viii

DANH MỤC CÁC I U ĐỒ ix

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

6 iả thuyết khoa học 3

7 Đóng góp của đề tài 3

8 Cấu trúc của đề tài 3

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 4

1.1 Lịch sự vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM 4

1.1.1 Nghiên cứu về giáo dục theo định hướng STEM tại Việt Nam 4

1.1.2 Nghiên cứu về giáo dục STEM ở nước CHDCND Lào 6

1.2 iáo dục STEM 9

1.2.1 Khái niệm về giáo dục STEM 9

1.2.2 Mục tiêu iáo dục STEM 12

1.2.3 Quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 13

1.2.4 Kỹ năng của giáo dục STEM 16

1.2.5 Tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 16

1.3 Phát triển năng lực giải quyết vấn đề đề cho học sinh trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM 18

1.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 18

1.3.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề 19

1.3.3 iểu hiện năng lực giải quyết vấn đề 21

1.3.4 Phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 23

1.4 Thực tiễn việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường THCS 25

1.4.1 Mục đích điều tra 25

1.4.2 Phương pháp điều tra 25

1.4.3 Kết quả điều tra 25

KẾT LUẬN CHƯƠN 1 30

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “CÁC HÀNH TINH TRONG HỆ MẶT TRỜI” MÔN KHTN LỚP 8 31

2.1 Vị trí, cấu trúc, nội dung kiến thức và mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng của chương “Hệ Mặt trời” 31

2.1.1 Vị trí và cấu trúc 31

2.1.2 Nội dung kiến thức cơ bản của chương 32

2.1.3 Mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng 32

2.2 Thiết kế dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” theo định hướng giáo dục STEM 34

2.2.1 Lý do chọn chủ đề 34

2.2.2 Mục tiêu của chủ đề 34

2.2.3 Phân phối thời gian cho các nội dung kiến thức của chủ đề 35

2.2.4 Kiến thức STEM trong chủ đề 36

2.2.5 Sản phẩm dự kiến 39

2.2.6 Các hoạt động dạy học 39

2.3 Đánh giá năng lực QVĐ của HS trong quá trình dạy học 42

2.3.1 Các tiêu chí và phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh 43

2.3.2 Các tiêu chí và phiếu để học sinh đánh giá đồng đẳng 45

KẾT LUẬN CHƯƠN 2 47

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 48

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 48

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 48

3.3 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 49

3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 49

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 50

3.5.1 Đánh giá định tính 50

3.5.2 Đáng giá định tính 53

3.6 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 56

KẾT LUẬN CHƯƠN 3 57

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC ẢNG IỂU

ảng 1.1 Cấu trúc NL QVĐ 20

ảng 1.2 ảng mô tả biểu hiện năng lực QVĐ 22

ảng 2.1 ảng các Chương của môn KHTN lớp 8 31

ảng 2.2 Các bài học trong Chương IX “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 32

ảng 2.3 ảng chuẩn kiến thức, kĩ năng chương Hệ Mặt trời môn KHTN lớp 8 33

ảng 2.4 ảng các nội dung của chủ đề bài học 35

ảng 2.5 ảng các tiêu chí và phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh 43

ảng 2.6 ảng các tiêu chí đánh giá đồng đẳng 45

ảng 3.1 Kế hoạch thực hiện hoạt động giáo dục STEM 49

ảng 3.2 ảng tổng hợp kết quả đánh giá nhóm HS của V 53

ảng 3.3 ảng phân tích về kết quả thực nghiệm 53

ảng 3.4 ảng quan sát học sinh trong từng nhóm 54

ảng 3.5 ảng đánh giá học sinh trong nhóm qua quá trình học tập 54

DANH MỤC CÁC H NH ẢNH

Hình 1.1 Quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 13

Hình 1.2 Tiến trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM 14

Hình 1.3 Hoạt động giải quyết vấn đề 15

Hình 1.4 Cấu trúc của NL theo nguồn lực hợp thành 19

Hình 3.1 Một số ý kiến của V trong quá trình dạy học theo định hướng giáo

dục STEM 51

Hình 3.2 Một số ý kiến của HS trong quá trình dạy học theo định hướng giáo dục

STEM52

DANH MỤC CÁC IỂU ĐỒ

iểu đồ 1.1 iểu đồ thể hiện mức độ hiểu biết của thầy cô về giáo dục STEM 26

iểu đồ 1.2 iểu đồ thể hiện tự tìm hiểu hoặc đƣợc tập huấn của V 27

iểu đồ 1.3 iểu đồ thể hiện những ý kiến V với hình thức tổ chức hoạt động

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Hệ thống giáo dục của Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào đang được cải thiện

và nằm trong thời kì đổi mới theo định hướng của ộ iáo dục và Thể thao Để đạtđược điều này, cần phải đào tạo giáo viên có kiến thức, sáng tạo và chất lượng cao,đáp ứng nhu cầu của đất nước

Sự phát triển công nghệ sẽ không rộng rãi nếu không có kiến thức cơ bản về vật

lý, những tiến bộ của vật lý và công nghệ đang củng cố lẫn nhau ởi vì vật lý tập trungvào nghiên cứu các hiện tượng tự nhiên, kỹ thuật áp dụng các nguyên tắc vật lý vào lợiích của sự tồn tại của con người và công nghệ có nghĩa là phát triển các phương pháp đểsản xuất hoặc sử dụng mọi thứ để tạo điều kiện cho nhu cầu của con người

Hiện nay, ộ iáo dục và thể thao của nước CHDCND Lào yêu cầu các trường

tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM thực sự và sâu rộng,nhằm từng bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cậnnăng lực của người học Để thực hiện được điều đó, nhất định phải chuyển từphương pháp dạy học theo “lối truyền thụ một chiều” sang dạy học “cách học, cáchvận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất của ngườihọc, đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng về kiểm tra trí nhớsang kiểm tra, đánh giá năng lực vận dụng kiến thức tổng hợp để giải quyết vấn đềthực tiễn, nhằm hình thành và phát triển năng lực QVĐ” Một trong những cách họcphát huy được vai trò chủ động, tích cực, sáng tạo và vận dụng tổng hợp các kiếnthức của các môn học để giải quyết vấn đề thực tiễn là dạy học theo định hướng giáodục STEM

Dạy học dựa trên STEM là học thông qua các hoạt động hoặc một dự án kếthợp học tập khoa học, toán học và công nghệ, với các khái niệm thiết kế kỹ thuật,theo đó người học sẽ thực hiện các hoạt động để phát triển kiến thức và thực hành vềkhoa học, toán học và công nghệ Cũng như mang lại kiến thức để thiết kế công việchoặc phương pháp để đáp ứng nhu cầu hoặc giải quyết các vấn đề liên quan đến cuộcsống hàng ngày để có được công nghệ thì là sản phẩm của quy trình thiết kế kỹ thuật

Từ đó, tôi có chọn đề tài Tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy học môn KHTN Lớp 8 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM để

nghiên cứu

2 Mục đích nghiên cứu

Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức về “Hệ Mặt trời”

thuộc chương trình môn KHTN trường THCS lớp 8 của nước CHDCND Lào nhằmnâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Chương trình, nội dung kiến thức môn KHTN lớp 8nước CHDCND Lào

- Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức

chương “Hệ Mặt trời” thuộc chương trình môn KHTN nước CHDCND Lào Phạm

vi khảo sát tại 2 trường THCS Sặn Ti Phạp và trường THCS Phặn Luông nước CHDCND Lào

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu cơ sở lý luận có liên quan tới đề tài

- Thiết kế phiếu điều tra thực tiễn và tiến hành điều tra thực tiễn nhằm tìm hiểuthực trạng dạy học nội dung kiến thức có liên quan

- Phân tích nội dung kiến thức chương “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 ở các

bộ môn có liên quan

- Thiết kế giáo án dạy học một số kiến thức chương Hệ Mặt trời – vật lý 8

- Thực hành dạy học chương “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 theo định

hướng GD STEM

- Đánh giá tiến trình dạy học đã thiết kế

- Thiết kế bộ công cụ để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng các chủ đề đã xây dụng, đánhgiá tính khả thi của vấn đề đã đề xuất trong dạy học thực tế ở một số trưòng THCS

5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, lí luận dạy học môn KHTN, các tài liệu liên quan đến bài nghiên cứu về giáo dục STEM

- Nghiên cứu về thực tế việc tổ chức hoạt động STEM cho HS ở trường THCScủa nước CHDCND Lào.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp thống kê toán học

6 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế được tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Hệ Mặt trời”môn KHTN lớp 8 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM đáp ứng cácyêu cầu của quá trình dạy học sẽ góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề củaHS

8 Cấu trúc của đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn có 03 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn.

Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về “Hệ Mặt trời” môn

KHTN lớp 8 theo định hướng giáo dục STEM

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM

1.1.1 Nghiên cứu về giáo dục theo định hướng STEM tại Việt Nam

Tại Việt Nam có nhiều công trình nghiên cứu về cơ sở lý luận giáo dục STEMnhư sau:

- TS Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), TS Phùng Việt Hải, TS Nguyễn Quang

Linh, TS Hoàng Phước Muội, Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh

trung học cơ sở và trung học phổ thông (2018) đã trình bày một số cơ sở lý luận về giáo

dục STEM và tiến trình tổ chức các chủ đề giáo dục STEM theo định hướng phát triểnnăng lực sáng tạo và định hướng nghề nghiệp cho HS ên cạnh đó, sách cung cấp 15 chủ

đề STEM định hướng phát triển năng lực sáng tạo và 05 ngành nghề STEM định hướngnghề nghiệp - được xây dựng theo các dự án học tập Phần lớn các chủ đề trong sách đãđược thực hiện ở các trường trung học và đã được đánh giá về tính khả thi Phần lớnmột số chủ đề được thực hiện dưới hình thức ngoại khóa, bên cạnh đó là một số chủ đềđược lồng ghép trong giờ học chính khóa của môn vật lí [15]

- Nguyễn Văn iên, Tưởng Duy Hải trong cuốn Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông đã đưa ra cơ sở khoa học của giáo dục STEM; quy trình xây dựng

và tổ chức thực hiện giáo dục STEM ở trường phổ thông; giáo dục STEM trong mônhọc và hoạt động giáo dục và một số chủ đề STEM cho các cấp học; một số quanđiểm về giáo dục STEM; phân loại giáo dục STEM; các đặc trưng của bài họcSTEM; dạy học phân hóa và giáo dục STEM; Đề xuất tiến trình dạy học STEM; Tiếntrình thiết kế bài học STEM; đánh giá HS trong giờ học STEM,… Tuy nhiên, nghiêncứu vẫn tập chung vào chủ đề dạy học STEM mà chưa quan tâm tới dạy học theohình thức bài - lớp như trong thực tế đang diễn ra [1]

- Nguyễn Quang Linh đã nghiên cứu về GD STEM trong nhiều chủ đề khác nhaunhư: Chương trình dạy học chủ đề STEM cho giáo viên, thiết kế và tổ chức hoạt độngtrải nghiệm ở trường phổ thông, phát triển tư duy phê phán của sinh viên thông quachương trình định hướng GD STEM tại Việt Nam, phát triển tư duy sáng tạo của sinh

viên thông qua hoạt động định hướng STEM “Tôi là kỹ sư” trong lớp học và tổ

chức dạy học về môn khoa học theo định hướng GD STEM tại trường THPT; Trongcác bài báo đã trình bày đề xuất quy trình thiết kế bài học STEM, quy trình tổ chứcgiờ học STEM, đánh giá HS trong quá trình học tập và các kết quả thu được từ thựcnghiệm [14].

- TS Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Ths Hoàng Phước Muội, TS Phùng ViệtHải, TS Nguyễn Quang Linh, Ths Nguyễn Anh Dũng, Ths Ngô Trọng Tuệ (2018),

Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB

Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh đã trình bày các nội dung chính như:

+ Hướng dẫn xây dựng và vận hành phòng dạy học STEM trong trường phổ thông

+ Tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định hướng giáo dục STEM

dục STEM trong giờ học chính khóa và ngoại khóa Đặc biệt, minh hoạ xây dựng kếhoạch dạy học theo định hướng giáo dục STEM đối với một bài học trong chương trình

S K hiện hành với thời lượng 45 phút [17]

- Trong luận án nghiên cứu của Lê Xuân Quang (2017) về “Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo d c STEM” Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Nhiều HS

hiểu bài sâu sắc hơn, cảm thấy thoải mái hơn trong các giờ học bình thường, gópphần phát triển năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực sáng tạo của

HS, phù hợp với định hướng của D&ĐT trong công văn số 5555/ DĐT –GDTrH ngày 8/10/2014 về các tiêu chí đánh giá bài học đang được thực hiện trong

cả nước hiện nay [18]

- Trong luận văn tốt nghiệp của Lê Thanh Trúc (2017) về “Tổ chức dạy học một số kiến thức chương cơ sở của nhiệt động lực học - Vật lý 10 theo định hướng GD STEM” Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Học sinh đã phát huy được tính tích cực và

năng lực sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và rèn luyện một số kỹ năng cầnthiết trong cuộc sống như kỹ năng làm việc nhóm, thu thập và xử lí thông tin, thuyếttrình, phản biện… góp phần tạo được hứng thú học Vật lý của HS nhờ vận dụng các kiếnthức hàn lâm vào thực tiễn, trực quan sinh động hơn Các phân tích

thực nghiệm trên đã khẳng định tính khả thi của việc tổ chức dạy học chương “Cơ sở của nhiệt động lực học - Vật lý 10” theo định hướng GD STEM trong việc đổi mới

phương pháp dạy học ở trường phổ thông [24]

- Nguyễn Thanh Nga, Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh,… trong các tàiliệu [1], [9] và [15] đã trình bày những nghiên cứu của mình về giáo dục STEM một cáchkhá đầy đủ Nhóm tác giả đã đưa ra định nghĩa giáo dục STEM; mục tiêu giáo dụcSTEM; phân loại STEM; đề xuất được biện pháp phát triển năng lực của học sinh thôngqua các hoạt động giáo dục STEM, đặc biệt là năng lực sáng tạo; các biểu hiện năng lựcsáng tạo của học sinh như:

(a) Tự lực phát hiện vấn đề mới, tình huống mới từ những tình huống quen liên quan đến ngành nghề kỹ thuật

(b) Nghiên cứu tổng quan các giải pháp kỹ thuật có sẵn, sau đó đưa ra bìnhluận, lật đi lật lại vấn đề, trao đổi, chất vấn với các học sinh khác, với giáo viên, vớichuyên gia, Từ đó đề xuất giải pháp kỹ thuật mới, tối ưu trên cơ sở kế thừa các giảipháp kỹ thuật đã có

(c) Tự đề xuất được giải pháp kỹ thuật phù hợp đem lại hiệu quả cao mà không tham khảo các giải pháp đã có

(d) Tự truyền tải tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện mới, hoàn cảnh mới

(e) Chẳng hạn, từ những kiến thức quen thuộc là điện trường, trọng lực màhọc sinh đã được học, chuyển sang nghiên cứu hạn chế ô nhiễm bụi trên các tuyếnđường bằng phương pháp lọc bụi tĩnh điện, phương pháp trọng lực và quán tính

(f) Nhìn thấy cấu trúc kỹ thuật, chức năng, bản chất của đối tượng kỹ thuật.Thực chất là bao quát nhanh chóng, đôi khi tức khắc, các bộ phận kỹ thuật, các yếu tốbản chất của đối tượng kỹ thuật trong mối tương quan giữa chúng

(g) Đề xuất mô hình giả thuyết, đưa ra phương án thực nghiệm để kiểm tragiả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết với hiệu quả cao nhất có thể được trong nhữngđiều kiện đã cho

(h) Tự thiết kế sơ đồ nguyên lý, bản vẽ kỹ thuật thể hiện cấu tạo, chức năng của đối tượng kỹ thuật đang nghiên cứu

1.1.2 Nghiên cứu về giáo dục STEM ở nước CHDCND Lào

Hiện nay chưa có một công trình nghiên cứu chính thức nào tại Lào về GD STEM Tuy nhiên, tại Lào đã có những triển khai nhất định về D STEM, như:

Keovivon UTTHACHAC (2016) - Phó vụ trưởng Khoa học đã nói đến ý tưởng vềKhoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học là những điều mà ộ Khoa học và Côngnghệ ( ộ KHCN) mong muốn tiến hành và xây dựng pham vi hợp tác với ộ iáo dục vàThể thao ( ộ DTT) để giao lưu và thực hiện cùng một đối tượng có thể

mang tính khả thi [25]

Trong tài liệu Luật khoa học và công nghệ của ộ KHCN Lào đã chỉ ra rằng:

“Việc nâng cao trình độ của cán bộ và nhân viên là việc làm rất quan trọng để thúcđẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp và dịch vụ như: Công nghiệp du lịch,công nghiệp điện tử, công nghiệp chế tạo và sản xuất thực phẩm ”

Để đáp ứng yêu cầu trên, ộ KHCN và ộ GDTT của nước CHDCND Lào cầntrao đổi, hợp tác với nhau để xây dựng đội ngũ lao động có trình độ, tay nghề để đápứng nhu cầu lao động trong và ngoài nước

Trong bài báo cáo của dự án nghiên cứu và phát triển chương trình dạy học vềcông nghệ, sáng chế đã chỉ ra rằng: Hiện nay, Chính phủ của nước CHDCND Lào đangđầu tư cho việc xây dựng chương trình D STEM cho các trường học, các cấp học Thực

sự, để triển khai GD STEM ở nước CHDCND Lào cần có 2 yếu tố quan trọng đó là:Thúc đẩy xây dựng nguồn nhân lực chất lượng cao và khuyến khích nghiên cứu chế tạosản phẩm mới có chất lượng cao Bên cạnh đó, Sở Giáo dục phải xem lại một số chiếnlược và thay đổi phương pháp giảng dạy từ bậc mầm non đến bậc đại học nhằm cho HSchủ động, tích cực học tập, phát triển được các kỹ năng cần thiết Đồng thời trong quátrình dạy học phải tích hợp kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Cáctrường học cao đẳng, trường đại học cần phải hợp tác với các cơ quan, các công ty sảnxuất, các đơn vị kinh doanh, doanh nghiệp… để xây dựng học tập từ nhà trường đến nhàmáy (Work-intergrated Learning: Wil), trao đổi và hợp tác nhau để rèn luyện sinh viênhọc tập qua hoạt động thực tiễn [29] [32] [33] [27]

Viện Nghiên cứu Khoa học iáo dục (Viện NK ) của Lào là đơn vị chính đểnâng cấp nền Giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học của đất nước.Nhiệm vụ của Viện NK bây giờ vẫn còn thúc đẩy việc giảng dạy phù hợp với phươngpháp giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực, tư duy, phân tích, giải quyết vấn đề,sáng tạo và nhận thấy sự quan trọng của việc học khoa học, công nghệ, kỹ thuật vàtoán học [31] [26] [27]

Để thực hiện triển khai chương trình D STEM thì Viện NK đã hợp tác với VụCông nghệ và Sáng chế của ộ KHCN để tìm hiểu, nghiên cứu giáo dục STEM, thúcđẩy GV sử dụng phương pháp dạy học theo định hướng GD STEM Trong đó,trường học đầu tiên được thực nghiệm tổ chức dạy học theo định hướng GD STEM

là trường chuyên sư phạm của Trường Đại học Quốc gia Lào (Trường ĐQL), giaonhiệm vụ cho các GV ở Khoa iáo dục của Trường ĐQL hỗ trợ [27]

Năm 2015, ộ KHCN đã công nhận chính thức và khuyến khích dự án nghiêncứu và phát triển chương trình giáo dục về công nghệ và sáng chế để phát triển nănglực cho giáo viên, nâng cao chất lượng giáo dục Dự án này nghiên cứu về sự thựchiện chương trình giáo dục từ bậc tiểu học đến bậc đại học Dự án đã chọn trườngchuyên sư phạm của trường đại học, trường THPT năng khiếu, Vụ giáo dục caođẳng, Vụ trung học, Viện nghiên cứu khoa học giáo dục của ộ GDTT; Phòng nghiêncứu khoa học và dịch vụ từng khoa học của Trường ĐQL Kết quả nghiên cứu thấyrằng: Chương trình giáo dục bậc tiểu học chưa thực sự dạy học khoa học, chỉ dạyhọc môn tự nhiên - xã hội Đồng thời trong chương trình giáo dục THCS và THPTcũng có rất nhiều vấn đề như: Nội dung bài học và hoạt động dạy học của các mônkhoa học chưa đạt được yêu cầu, học sinh không thể vận dụng kiến thức vào thực tế,chưa tích hợp với các môn khác, giáo viên không thể giảng dạy theo sách giáo khoa

Vì vậy, việc phát triển năng lực học sinh theo con đường khoa học chưa đạt đượcyêu cầu Nếu so sánh giáo dục với các nước Đông Nam Á, cho thấy giáo dục củanước Lào vẫn thấp, có rất nhiều điều hạn chế và thiếu khả năng cạnh tranh chẳnghạn: Nghiên cứu và phát triển khoa học, công nghệ và sáng chế [27]

Tháng 2 năm 2017, để tiếp tục thực hiện triển khai dự án nghiên cứu và phát triểnchương trình giáo dục về công nghệ và sáng chế, Vụ Công nghệ và sáng chế của

ộ KHCN đã tổ chức tập huấn kiến thức về giáo dục STEM cho các V tại trườngĐQL Sau khi rèn luyện kiến thức lý thuyết và kỹ năng giảng dạy theo giáo dục

STEM trong buổi tập huấn, V tham gia đã tổ chức dạy học theo định hướng GDSTEM, ở trường chuyên sư phạm của trường đại học và trường THPT năng khiếu từcấp 1 đến cấp 3 Kết quả dự án cho thấy rằng: Lớp học STEM rất hào hứng, tích cực,

tự giác tham gia vào hoạt động, HS dễ hiểu bài hơn, có phát hiện ra phương án giải

quyết tình huống có vấn đề Ngoài ra, học sinh vẫn có khả năng sử dụng công nghệ

và kỹ thuật, phát huy được sự kết hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học[30] [28]

1.2 Giáo dục STEM

1.2.1 Khái niệm về giáo dục STEM

STEM là cách viết lấy chữ cái đầu tiên trong Tiếng Anh của các từ Science,Technology, Engineering và Maths

Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoahọc trái đất nhằm giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó để giảiquyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày

Technology (Công nghệ): phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánhgiá công nghệ của HS, tạo cơ hội để HS hiểu về công nghệ được phát triển như thếnào, ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống

Engineering (Kỹ thuật): phát triển sự hiểu biết ở HS về cách công nghệ đangphát triển thông qua quá trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến thức nhiềumôn học, giúp cho khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu Kỹ thuật cũng cung cấp cho

HS những kỹ năng để có thể vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trongquá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất

Maths (Toán học): Là môn học nhằm phát triển ở HS khả năng phân tích, biệnluận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, cácgiải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra

Thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau: ngữ cảnh giáo dục

và ngữ cảnh nghề nghiệp [18]

Đối với ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáodục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm nâng caonăng lực cho người học

iáo dục STEM: là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúphọc sinh áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giảiquyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể [7]

Những HS học theo cách tiếp cận giáo dục STEM đều có những ưu thế nổi bậtnhư: 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 năngmềm toàn diện hơn trong khi không hề gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với HS

Với HS phổ thông, việc theo học các môn học STEM còn có ảnh hưởng tíchcực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tương lai Khi được học nhiều dạng kiến thứctrong một thể tích hợp, HS sẽ chủ động thích thú với việc học tập thay vì thái độ engại hoặc tránh né một lĩnh vực nào đó, từ đó sẽ khuyến khích các em có định hướngtốt hơn khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn và sự chắc chắn cho cả sựnghiệp về sau

iáo 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 hoạtnhất như Học qua dự án - chủ đề, Học qua trò chơi và đặc biệt phương pháp Học quahành luôn được áp dụng triệt để cho các môn học tích hợp STEM [23]

Tổ chức uy tín trong lĩnh giáo dục khoa học trên thế giới là Hiệp hội các giáoviên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National Science Teachers Association - NSTA)được thành lập năm 1944 đã đề xuất ra khái niệm giáo dục STEM (STEM education)với cách định nghĩa ban đầu như sau:

iáo dục STEM là cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó cáckhái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thếgiới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹthuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng,nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vựcSTEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh tế mới [35]

Trong phạm vi đề tài, chúng tôi quan tâm đến khía cạnh giáo dục của thuậtngữ STEM iáo dục STEM là giải pháp góp phần tăng hiệu quả dạy học, phát triểnnăng lực giải quyết vấn đề của HS, phát triển tư duy, logic, tự chủ, sáng tạo của HSđặc biệt trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật, giúp HS có thể hiểu rõ được ý nghĩa thựctiễn của các kiến thức Vật lý được học [15]

Có nhiều cách hiểu về iáo dục STEM, tuy nhiên, chúng tôi muốn đề cập đến

ba cách hiểu chính:

- Quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học: Đâycũng là quan niệm về iáo dục STEM của ộ giáo dục Mỹ, giáo dục STEM là mộtchương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹthuật và Toán học ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học Đây là nghĩa rộngkhi nói về giáo dục STEM [15]

- Tích hợp của bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học:Kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HSđược áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học vào trongnhững bối cảnh cụ thể nhằm tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và cácdoanh nghiệp [15]

- Tích hợp từ hai lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học trởlên: iáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tậpgiữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và mộthoặc nhiều môn học khác trong nhà trường [15]

Như vậy, giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho họcsinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua

đó phát triển cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với nhữngnăng lực khác tương ứng, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế – xã hội.Các mức độ áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông như sau:

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

Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường Theo cáchnày, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạyhọc các môn học STEM theo tiếp cận liên môn Các chủ đề, bài học, hoạt độngSTEM bám sát chương trình của các môn học thành phần Hình thức giáo dục STEMnày không làm phát sinh thêm thời gian học tập

b Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các ứng dụngkhoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa

học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thúhọc tập các môn học STEM Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hộitới giáo dục STEM.

Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia,hợp tác của các bên liên quan như trường trung học, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, cáctrường đại học, doanh nghiệp

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

Các trường trung học có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thứccâu lạc bộ Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được học tập nâng cao trình độ,triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM Đây

là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh

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

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

Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt độngsáng tạo khoa học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộcthi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học ên cạnh đó, tham gia câu lạc bộSTEM và nghiên cứu khoa học, kĩ thuật là cơ hội để học sinh thấy được sự phù hợp

về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM [5]

1.2.2 Mục tiêu Giáo dục STEM

Mục tiêu giáo dục STEM bao gồm: Phát triển năng lực đặc thù về STEM; pháttriển năng lực cốt lõi; định hướng nghề nghiệp

- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học về STEM cho HS: Là pháttriển những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹthuật, Toán học Hơn nữa, phải biết vận dụng phối hợp các kiến thức, kỹ năng để giảiquyết các vấn đề thực tiễn [13]

- Phát triển năng lực cốt lõi cho HS: ên cạnh những hiểu biết về lĩnh vựcKhoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, giáo dục STEM trang bị cho HS những kỹnăng phù hợp để đáp ứng yêu cầu thách thức trong nền kinh tế của thế kỉ 21.

Ví dụ: Tư duy phản biện, phê phán; kỹ năng thuyết trình; năng lực sáng tạo; năng lực giao tiếp, hợp tác; …và đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề [15]

- Định hướng nghề nghiệp cho HS: iáo dục STEM tạo điều kiện cho HS cónhững kiến thức, kỹ năng nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như chonghề nghiệp tương lai của các em, góp phần đào tạo ra nguồn nhân lực chất lượng cho

xã hội, đặc biệt là đối với các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM [13]

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

Theo tác giả Hà Mạnh Đạc (2019) đã trình bày: Từ thực tiễn dạy học ở trườngTHPT, từ việc nghiên cứu các tài liệu viết về giáo dục STEM, chúng tôi đưa ra quy trình

để thiết kế một chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM như hình 1.1 [10]

H nh 1.1 Quy tr nh thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM ước 1: Lựa chọn chủ đề bài học

Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn Vật lí và các hiệntượng, quá trình gắn với các kiến thức đó; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sửdụng của kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn chủ đề của bài học, chủ đề bàihọc phải hướng đến những vấn đề thực tiễn Ví dụ: Chủ đề “Nguồn điện”; chủ đề

“Hiện tượng tán sắc ánh sáng”; chủ đề “Tính chất sóng của ánh sáng”;…

ước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giaocho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học đượcnhững kiến thức, kĩ năng cần đạt được của chủ đề, đồng thời phát triển được cácnăng lực của học sinh trong đó có năng lực giải quyết vấn đề

ước 3: Thiết kế tiến tr nh tổ chức hoạt động dạy học

H nh 1.2 Tiến tr nh dạy học theo định hướng giáo dục STEM

Theo tác giả Nguyễn Thanh Nga, Nguyễn Quang Linh “Tiến trình tổ chức hoạtđộng dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực Mỗihoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập màhọc sinh phải hoàn thành Các hoạt động của chủ đề có thể được tổ chức trong giờhọc và ngoại khoá Cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạtđộng học của học sinh trong hoạt động ngoại khoá” [2]

Để tiến hành tổ chức dạy học theo định hướng STEM cần thiết kế các hoạtđộng sau:

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

Trong hoạt động này, giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh thông qua phiếuhọc tập về nhà, qua đó học sinh sẽ phải nghiên cứu các tài liệu, các kênh thông tin đểtìm hiểu các kiến thức, các hiện tượng, các thí nghiệm, các video hoặc tham khảocách thiết kế các sản phẩm qua Youtube liên quan đến chủ đề iáo viên cũng đặt rađích cho chủ đề này là việc thiết kế và chế tạo sản phẩm

Hoạt động 2: Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền

Thông qua việc thực hiện nhiệm vụ trong phiếu học tập về nhà, thông qua quansát hoặc làm các thí nghiệm, giáo viên cho học sinh trao đổi, thảo luận để tìm ra và chốt

các đơn vị kiến thức mới của chủ đề Thông qua hướng dẫn, gợi ý của GV, thông quacác thí nghiệm, các video học sinh sẽ hiểu hơn về các kiến thức mà mình đã tìm hiểu.

Hoạt động 3: Hoạt động giải quyết vấn đề

Sau khi tìm hiểu kiến thức nền và xác định được nhiệm vụ học tập, giáo viên yêu cầu học sinh giải quyết vấn đề Hoạt động này gồm ba nội dung theo sơ đồ hình 1.3

- Đề xuất ý tưởng thiết kế sản phẩm và lựa chọn ý tưởng khả thi: iáo viên cho họcsinh đề xuất các ý tưởng thiết kế sản phẩm Học sinh trình bày ý tưởng, sau đó giáo viên và cáchọc sinh thảo luận để tìm ra ý tưởng khả thi nhất cho mỗi nhóm hoặc ý tưởng

hay cho tất cả các nhóm

- Tiến hành chế tạo: Sau khi đã lựa chọn được phương án thiết kế, giáo viênyêu cầu học sinh (nhóm học sinh) chế tạo sản phẩm (phần này học sinh làm ngoại khóa),học sinh có thể nhờ sự trợ giúp từ giáo viên, từ các chuyên gia

- Thử nghiệm và điều chỉnh sản phẩm: Sau khi chế tạo sản phẩm, giáo viênyêu cầu học sinh đưa vào thử nghiệm (vận hành) và điều chỉnh lại sản phẩm để đảm bảotính khoa học, kỹ thuật và thẩm mỹ

H nh 1.3 Hoạt động giải quyết vấn đề Hoạt động 4: áo cáo sản phẩm

Sau khi thử nghiệm, điều chỉnh cho hợp lý (lúc này sản phẩm đã hoàn thiện) thìhọc sinh (nhóm học sinh) phải xây dựng bài báo cáo về quy trình thiết kế chế tạo; nguyênvật liệu; hoạt động của sản phẩm; những kinh nghiệm cũng như các đề xuất khi chế tạosản phẩm Học sinh, nhóm học sinh có thể đưa ra những nhận xét (nếu có)

về sản phẩm, đặt câu hỏi cho nhóm đang báo cáo Phần cuối của bài báo cáo chính làgiải đáp các thắc mắc của các nhóm khác và những câu hỏi của giáo viên.

1.2.4 Kỹ năng của giáo dục STEM

iáo dục STEM không phải là để học sinh trở thành những nhà toán học, nhàkhoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà là phát triển cho học sinh các kỹ năng cóthể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngàynay [34]

Kỹ năng khoa học: là khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lý, định luật

và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến thức này

để giải quyết các vấn đề trong thực tế

Kỹ năng công nghệ: Là khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết và truy cập được công nghệ Công nghệ là từ những vật dụng hằng ngày đơn giản nhất như quạt

mo, bút chì đến những hệ thống sử dụng phức tạp như mạng internet, mạng lưới điệnquốc gia, vệ tinh… Tất cả những thay đổi của thế giới tự nhiên mà phục vụ nhu cầucủa con người thì được coi là công nghệ

Kỹ năng kỹ thuật: Là khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn diễn ra trong cuộc

sống bằng cách thiết kế các đối tượng, hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất

để tạo ra đối tượng Hiểu một cách đơn giản, học sinh được trang bị kỹ năng kỹ thuật

là có khả năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm ra nó Học sinhphải có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào cân bằngcác yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có được mộtgiải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình Ngoài ra, học sinh còn có khảnăng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến

kỹ thuật

Kỹ năng toán học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán

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

1.2.5 Tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM

Khi dạy học theo các chủ đề STEM thì phải bám vào các tiêu chí sau:

Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn

Khi lựa chọn chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM, ta nên chọnnhững chủ đề mà kiến thức của nó có thể vận dụng vào việc chế tạo sản phẩm gắnliền với thực tiễn để học sinh được trải nghiệm và phát triển năng lực sáng tạo, nănglực giải quyết vấn đề cho học sinh

Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật

Xác định vấn đề - nghiên cứu kiến thức nền - đề xuất nhiều ý tưởng cho cácgiải pháp - phát triển và chế tạo một mô hình (nguyên mẫu) - thử nghiệm và đánh giá

- hoàn thiện thiết kế - báo cáo sản phẩm

Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá

Trong các bài học STEM, hoạt động học của học sinh được thực hiện theohướng mở có “khuôn khổ” về các điều kiện mà học sinh được sử dụng (chẳng hạncác vật liệu khả dụng) Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao vàhợp tác; các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh Học sinhthực hiện các hoạt động thảo luận, trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kếnguyên mẫu của mình nếu cần Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng thiết kế và hoạtđộng khám phá của mình

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

Khi tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM thì hoạt động nhóm là việc không thể thiếu vì trong chủ đề STEM thường hướng tới giải quyết vấn đề thực tiễn, đây là một vấn đề khó khăn và phức tạp nên cần huy động trí tuệ và công sức của nhiều thành viên Qua việc hoạt động nhóm thì mỗi thành viên trong nhóm nhận

ra được những điểm mạnh, điểm yếu của mình, từ đó các em có cơ hội để hoàn thiện bản thân Tuy nhiên, việc hoạt động nhóm cũng có những hạn chế nhất định như: lại vào các bạn trong nhóm hoặc có những công việc mà cá nhân mỗi em có thể tự giải quyết được thì lại đem ra trao đổi, thảo luận, điều này dẫn tới các em lười tư duy

Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng nghiêm ngặt nội dung khoa học và toán mà học sinh đang học

Trong các bài học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mụcđích nội dung từ các chương trình khoa học và toán Lập kế hoạch để hợp tác với cácgiáo viên toán và khoa học khác để hiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mụctiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho Từ đó, học sinh dần thấy rằngkhoa học và toán không phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau đểgiải quyết các vấn đề Điều đó có liên quan đến việc học toán và khoa học của họcsinh Trong STEM, học sinh cũng sử dụng công nghệ một cách thích hợp để thiết kế,chế tạo các sản phẩm [6]

1.3 Phát triển năng lực giải quyết vấn đề đề cho học sinh trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM

1.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề

Hiện nay, xuất phát từ nhiều góc độ nghiên cứu khác nhau mà có những cáchdiễn đạt khác nhau về NL QVĐ:

- Theo tác giả Nguyễn Thị Phương Hoa, Lê Diễm Phúc, Nguyễn Thị Thu Hà(2016) [15]:

+ “NL QVĐ một cách sáng tạo, được khảo sát ở PISA 2012, là NL của một cánhân trong quá trình nhận thức nhằm hiểu và giải quyết các tình huống CVĐ không

có sẵn lời giải đáp NL này bao gồm sự tự nguyện tham gia vào các tình huống nhưtrên để phát huy tiềm năng của các nhân đó như một công dân biết đóng góp cho xãhội và biết phản ánh nhận thức của chính mình” ;

+ “NL hợp tác QVĐ, được khảo sát ở PISA 2015, là NL của một cá nhân khitham gia hiệu quả vào một quá trình QVĐ cùng với hai thành viên trở lên bằng cáchchia sẽ hiểu biết và những nỗ lực cần thiết để tìm ra giải pháp, đồng thời đóng gópvồn kiến thức, NL và nỗ lực của mình để hiện thức hoá giải pháp đó”

- Tài liệu hội thảo Xây dựng chương trình DPT theo định hướng phát triển NL

HS (2014) đưa ra định nghĩa: “NL QVĐ là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả cácquá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết những tìnhhuống VĐ mà ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường” [3]

- Theo các tác giả Phan Đồng Châu Thủy, Nguyễn Thị Ngân (2017): “NL

QVĐ của HS THPT là khả năng của một HS phối hợp vận dụng những kinh

nghiệm bản thân, kiến thức, kĩ năng của các môn học trong chương trình THPT để

giải quyết thành công các tình huống CVĐ trong học tập và trong cuộc sống của các

em với thái độ tích cực” [21]

1.3.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề

Khi nói về cấu trúc NL, có hai quan niệm song song tồn tại [20]:

– Quan niệm thứ nhất, tiếp cận cấu trúc NL theo nguồn lực hợp thành, bao

gồm: tri thức, kĩ năng, thái độ với sự thể hiện của chúng trong hoạt động là NL hiểu,

NL làm và NL ứng xử Đó là mối quan hệ giữa nguồn lực (đầu vào – cấu trúc bề mặt)

với kết quả (đầu ra – cấu trúc bề sâu) Theo đó, cấu trúc của NL theo quan niệm thứ

nhất được biểu diễn như hình 1.4 bên dưới:

Đầu vào (cấutrúc bề mặt)

Đầu ra (cấutrúc bề sâu)

Hình 1.4 Cấu trúc của NL theo nguồn lực hợp thành

- Quan niệm thứ hai, tiếp cận cấu trúc NL theo NL bộ phận, gồm 3 phần chính:

+ Hợp phần của NL: là các lĩnh vực chuyên môn tạo nên NL

+ Thành tố của NL: là các NL hoặc kĩ năng bộ phận tạo nên mỗi hợp phần

+ Các chỉ số hành vi: là những bộ phận nhỏ được tách ra từ các thành tố và làkết quả đầu ra được mong đợi Các chỉ số hành vi thường là những hành động thể hiệnđược như: viết ra (để đọc được), nói ra (để nghe được), làm (để quan sát được), tạo ra(sản phẩm vật chất để đánh giá được).

Trong những năm gần đây đã có nhiều tác giả nghiên cứu đưa ra cấu trúc NLQVĐ và vận dụng trong DH như: Phan Anh Tài (2014) [19]; Nguyễn Thị Thủy, ĐỗHương Trà (2015) [22]; Nguyễn Lâm Đức (2016) [11]; Phan Đồng Châu Thủy,Nguyễn Thị Ngân (2017) [21]; … Nhìn chung, số lượng cũng như tên các thành tố của

NL QVĐ có phần khác biệt giữa các tác giả, tùy thuộc vào mục đích tiếp cận NL

Từ thực tiễn nhà trường phổ thông ở nước ta và chuẩn bị cho định hướng DPT sắp

tới, trong tài liệu Xây dựng chương trình DPT theo định hướng pháttriển NL HS (2014), ộ iáo dục và Đào tạo đã chỉ ra giáo dục Việt Nam cần tiếp cận

NL QVĐ theo hướng vừa đo lường được khả năng cá nhân tự QVĐ, vừa đo lườngđược khả năng cá nhân tham gia cùng một nhóm để QVĐ Trên cơ sở phân

tích các biểu hiện của NL QVĐ, kết hợp với việc tham khảo một số tài liệu của cáctác giả nghiên cứu về NL QVĐ, để phù hợp với hướng đi của đề tài, chúng tôi mạnhdạng đề xuất cấu trúc của NL QVĐ gồm 4 thành tố và 16 chỉ số hành vi, và ở phầnsau của luận văn chúng tôi sẽ sử dụng cấu trúc NL QVĐ như bảng 1.1 [2]

ảng 1.1 Cấu trúc NL GQVĐ

1 Phân tích tình 1.1 Phân tích tình huống trong học tập/thực tiễn

huống, phát hiện Mô tả đúng và đủ các thông tin về quá trình, hiện tượng từ

VĐ và phát biểu đó làm cơ sở phân tích phát hiện trong quá trình, hiện tượng tồn

VĐ cần giải quyết tại VĐ cần giải quyết

1.2 Phát hiện VĐ

Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng,phân tích phát hiện trong quá trình, hiện tượng tồn tại VĐ cầngiải quyết (hiện tượng, quá trình mới, khác hay mâu thuẫn vớicái đã biết)

NL thành tố Chỉ số hành vi

1.3 Phát biểu VĐNêu/Phát biểu VĐ cần giải quyết dưới dạng câu hỏi khoa học1.4 Chia sẽ thông tin VĐ (trong trường hợp làm việc theo nhóm)

2 Đề xuất và lựa 2.1 Thu thập thông tin, xử lí (kết nối, lựa chọn, sắp xếp, …)chọn giải pháp các thông tin liên quan đến VĐ

QVĐ 2.2 Phân tích thông tin

2.3 Xác định, tìm ra kiến thức và/hay phương pháp vật lí/liênmôn cần sử dụng cho việc QVĐ

2.4 Đề xuất giải pháp QVĐ2.5 Đánh giá, lựa chọn giải pháp tối ưu

3 Lập kế hoạch và 3.1 Lập kế hoạch thực hiện

thực hiện giải pháp 3.2 Phân công nhiệm vụ (trong trường hợp làm việc theo nhóm)

3.3 Thực hiện kế hoạch3.4 Điều chỉnh hành động trong quá trình thực hiện giải pháp

4 Đánh giá, hoàn 4.1 Đánh giá quá trình QVĐ (từ đầu đến kết thúc)

thiện quá trình 4.2 Hoàn thiện quá trình QVĐ (từ đầu đến kết thúc)

QVĐ và đưa ra 4.3 Đưa ra khả năng áp dụng kết quả thu được trong việckhả năng áp dụng QVĐ tương tự

kết quả thu được

trong việc QVĐ

tương tự

1.3.3 Biểu hiện năng lực giải quyết vấn đề

Chương trình giáo dục tổng thể trong chương trình giáo dục phổ thông mới đã

mô tả năng lực QVĐ bao gồm 5 năng lực thành phần với các biểu hiện của năng lựcQVĐ [4]

ảng 1.2 ảng mô tả biểu hiện năng lực GQVĐ

1 Phát hiện và làm rõ vấn đề Phân tích được tình huống

trong học tập, trong cuộc sống;phát hiện và nêu được tìnhhuống có vấn đề trong học tập,trong cuộc sống

2 Đề xuất, lựa chọn giải pháp Thu thập và làm rõ các thông tin

có liên quan đến vấn đề; đề xuất

và phân tích được một số giảipháp giải quyết vấn đề; lựa chọnđược giải pháp phù hợp nhất

3 Thực hiện và đánh giá giải pháp giải Thực hiện và đánh giá giải pháp

cách thức và tiến trình giải quyếtvấn đề để điều chỉnh và vận dụngtrong bối cảnh mới

4 Nhận ra ý tưởng mới Xác định và làm rõ thông tin, ý

tưởng mới và phức tạp từ cácnguồn thông tin khác nhau; phântích các nguồn thông tin độc lập

để thấy được khuynh hướng và độtin cậy của ý tưởng mới

5 Hình thành và triển khai ý tưởng mới Nêu được nhiều ý tưởng mới

trong học tập và cuộc sống; suynghĩ không theo lối mòn; tạo rayếu tố mới dựa trên những ýtưởng khác nhau; hình thành vàkết nối các ý tưởng; nghiên cứu

để thay đổi giải pháp trước sựthay đổi của bối cảnh; đánh giárủi do và có dự phòng

1.3.4 Phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

Đánh giá theo năng lực là đánh giá kiến thức, kỹ năng và thái độ trong bốicảnh có ý nghĩa

Theo quan điểm giáo dục phát triển, thì đánh giá kết quả giáo dục phải hướngtới việc xác định sự tiến bộ của người học Vì vậy đánh giá năng lực người học đượchiểu là đánh giá khả năng áp dụng những kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết cácvấn đề trong cuộc sống thực tiễn

Theo [8] đánh giá năng lực QVĐ của người học cũng như đánh giá các nănglực khác thì không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trọng tâm

mà chú trọng đến khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình huống sángtạo khác nhau

Đánh giá năng lực thông qua các sản phẩm học tập và quá trình học tập củangười học, đánh giá năng lực người học được thực hiện bằng một số phương pháp(công cụ) sau:

Đánh giá qua quan sát: Đánh giá qua quan sát là thông qua quan sát mà đánh

giá các thao tác, động cơ, các hành vi, kỹ năng thực hành và kỹ năng nhận thức, như

là cách QVĐ trong một tình huống cụ thể Để đánh giá qua quan sát, V cần tiến hànhcác hoạt động:

- Xây dựng mục tiêu, đối tượng, nội dung, phạm vi cần quan sát

- Đưa ra các tiêu chí cho từng nội dung quan sát (thông qua các biểu hiện của các năng lực cần đánh giá)

- Thiết lập bảng kiểm phiếu quan sát

- hi chú những thông tin chính vào phiếu quan sát

- Quan sát và ghi chép đầy đủ những biểu hiện quan sát được vào phiếu quan sát và đánh giá

Đánh giá qua hồ sơ học tập: Hồ sơ học tập (HSHT) là tài liệu minh chứng

cho sự tiến bộ của cá nhân, trong đó mỗi cá nhân tự đánh giá về bản thân, nêu nhữngđiểm mạnh, điểm yếu, sở thích của mình, tự ghi kết quả học tập, tự đánh giá đối chiếuvới mục tiêu định ra để nhận ra sự tiến bộ hoặc chưa tiến bộ của mình, tìm nguyên nhân

và cách khắc phục trong thời gian tới HSHT có ý nghĩa quan trọng đối với mỗi

cá nhân, giúp người học tìm hiểu về bản thân, khuyến khích hứng thú học tập và hoạtđộng tự đánh giá Từ đó thúc đẩy mỗi cá nhân chú tâm và có trách nhiệm với nhiệm

vụ học tập của mình Đồng thời HVHT còn là cầu nối giữa người học - người dạy,người học - người học, người học - người dạy - phụ huynh HVHT có các loại sau:

- Hồ sơ tiến bộ: gồm những bài tập, sản phẩm mà cá nhân thực hiện trong quá trình học tập để minh chứng cho sự tiến bộ của mình

- Hồ sơ quá trình: người học ghi lại những điều đã được học về kiến thức, kỹ năng, thái độ của các môn học và xác định cách điều chỉnh

- Hồ sơ mục tiêu: người học tự xây dựng mục tiêu học tập cho bản thân trên cơ

sở tự đánh giá về năng lực của mình và xây dựng kế hoạch thực hiện mục tiêu đó

- Hồ sơ thành tích: người học tự đánh giá các thành tích nổi trội trong quátrình học tập, từ đó tự khám phá bản thân về các năng lực tiềm ẩn của mình, thúc đẩyhứng thú trong học tập và rèn luyện

Tự đánh giá: Tự đánh giá là một hình thức mà người học tự liên hệ phần

nhiệm vụ đã thực hiện với các mục tiêu của quá trình học, người học sẽ học cáchđánh giá các nỗ lực và tiến bộ cá nhân, nhìn lại quá trình và phát hiện những điều cầnthay đổi để hoàn thiện bản thân

Đánh giá qua bài kiểm tra: Đánh giá qua bài kiểm tra là một hình thức V

đánh giá năng lực HS bằng cách V cho đề kiểm tra trong một thời gian nhất định để

HS hoàn thành, sau đó V chấm bài và cho điểm Qua bài kiểm tra, V đánh giá được ở

HS những kĩ năng và kiến thức, qua đó V có thể điều chỉnh các hoạt động DH và giúp

Như vậy, trong việc đánh giá năng lực QVĐ cũng như các năng lực khác V cần sửdụng đồng bộ các công cụ đánh giá trên cùng với bài kiểm tra kiến thức, kỹ năng

Khi xây dựng các công cụ đánh cần xác định rõ mục tiêu, biểu hiện củanăng lực cần đánh giá để từ đó xây dựng các tiêu chí một cách cụ thể, rõ ràng

1.4 Thực tiễn việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường THCS

Tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM còn khá mới đối với giáoviên ở nước CHDCNH Lào Vì vậy, nhiều người chưa biết chưa hiểu, chính là độingũ GV chưa biết sử dụng STEM bao giờ trong giờ học làm cho lớp học không cóbầu không khí

Để hoàn thành việc giảng dạy theo định hướng giáo dục STEM và có những căn

cứ soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 cho họcsinh THCS Tôi đã xây dựng phiếu điều tra và tiến hành điều tra khảo sát thực trạnggiảng dạy và học tập với 55 giáo viên tại trường THCS Sặn Ti Pháp và trường THCSPhặn Luông, TP Luang Prabang, Tỉnh Luang Prabang, nước CHDCND Lào

1.4.1 Mục đích điều tra

Tìm hiểu thực trạng giảng dạy và việc học tập môn KHTN lớp 8 ở trườngTHCS Sặn Ti Phạp và trường THCS Phặn Luông, TP Luang Prabang, Tỉnh LuangPrabang, nước CHDCND Lào

Tìm hiểu nhận định của giáo viên 2 trường THCS về dạy học theo định hướnggiáo dục STEM

Tìm hiểu ý kiến của V và hứng thú của HS khi áp dụng phương pháp dạy họctheo định hướng giáo dục STEM

1.4.2 Phương pháp điều tra

- ặp gỡ và trao đổi trực tiếp với lãnh đạo của nhà trường để xin phép thu thập

1.4.3 Kết quả điều tra

- Với mục đích và phương án đã đề ra, tôi đã tiến hành tìm hiểu hiện thựctrạng dạy, tổ chức các hoạt động STEM từ ngày 02/06/2020 đến ngày 26/06/2020 và nhucầu của HS trong các hoạt động STEM tại trường phổ thông trong dạy học bài

“Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8

- Sử dụng phiếu điều tra để khảo sát 55 giáo viên và 20 học sinh của 2 trườngTHCS dạy các môn khoa học như: Lý, Toán, Hóa, Sinh, TP Luang Prabang, Tỉnh LuangPrabang, nước CHDCND Lào.

Câu 1 Thầy/cô hiểu biết về giáo dục STEM như thế nào?

iểu đồ 1.1 iểu đồ thể hiện mức độ hiểu biết của thầy cô về giáo dục STEM

- Có đến 80% của 45 giáo viên chưa bao giờ nghe thấy về giáo dục STEM

- Chỉ biết sơ qua về STEM, chưa tìm hiểu kỹ có 5 GV ( chiếm 10% số phiếuđiều tra)

- Số GV Hiểu biết về STEM ở mức khá chiếm 5% với 3 GV trên tổng số GV

- Số lượng GV Hiểu sâu, kỹ về STEM chỉ có 2 GV, chiếm tỉ lệ rất thấp trong tổng số phiếu điều tra

Từ biểu đồ cho thấy kết quả điều tra câu 1 về mức độ hiểu biết về giáo dụcSTEM của giáo viên các trường THCS là phần lớn V chưa hiểu về giáo dục STEMchỉ một số lượng rất ít của V biết đến và hiểu sâu về giáo dục STEM, vì vậy giáo dụcSTEM ở các trường THCS vẫn chưa phổ biến.

Câu 2 Thầy cô có tự t m hiểu hoặc dược tập huấn về giáo dục STEM không?

iểu đồ 1.2 iểu đồ thể hiện tự t m hiểu hoặc được tập huấn của GV

Kết quả biểu đồ cho thấy hầu hết các V chưa được tự tìm hiểu hoặc dược tậphuấn về giáo dục STEM (chiếm đến 95% tổng số phiếu điều tra) và rất ít V ở cáctrường đã biết đến giáo dục STEM

Câu 3 Theo thầy cô, tổ chức hoạt động giáo dục STEM ở trường phổ thông có quan trọng không?

iểu đồ 1.3 iểu đồ thể hiện những ý kiến GV với h nh thức tổ

chức hoạt động giáo dục STEM

Kết quả thu được chỉ 2 V thấy rằng tổ chức hoạt động giáo dục STEM ởtrường phổ thông không quan trọng (chiếm 4%), 8 GV cho ý kiến bình thường(chiếm 14%), số V cho ý kiến quan trọng (chiếm 38%) và số V nghĩ rằng tổ chứchoạt động giáo dục STEM ở trường phổ thông rất quan trọng (chiếm 44%).

Câu 4 Thầy cô đã vận dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM

Câu 5 Theo thầy cô việc tổ chức dạy học giáo dục STEM gặp khó khăn

nào? (có thể lựa chọn nhiều phương án)