Bồi Dưỡng Năng Lực Sáng Tạo Của Học Sinh Thông Qua Dạy Học STEM Vật Lý 12

Năng lực sáng tạo không chỉ là khả năng tạo ra những điều mới mẻ, mà còn là khả năng giải quyết vấn đề một cách linh hoạt và hiệu quả. Trong giáo dục STEM, năng lực sáng tạo giúp học sinh vận dụng kiến thức liên môn để tạo ra các sản phẩm và giải pháp có tính ứng dụng cao. Theo Phạm Thị Phượng Nguyễn Đình Thưởng, “Giáo dục hướng đến phát triển năng lực người học trong dạy học Vật lí đó là “Năng lực là một thuộc tính hỗn hợp của tính cách, được hình thành và phát triển nhờ những phẩm chất vốn có, sự rèn luyện, và khả năng của người thực hiện hành động trong bất kì tình huống nào để tạo ra kết quả”. Năng lực sáng tạo còn là khả năng thích ứng với sự thay đổi của thế giới công nghệ và khoa học. Nó cũng giúp định hướng nghề nghiệp cho học sinh. STEM hướng đến bồi dưỡng năng lực tự học, phát huy tính sáng tạo và khám phá cái mới.

Chủ đề “Sản xuất và sử dụng an toàn điện” là một chủ đề quan trọng trong chương trình Vật lý lớp 12. Chủ đề này không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức về các nguyên tắc vật lý liên quan đến sản xuất và sử dụng điện, mà còn giúp học sinh hiểu rõ về các vấn đề an toàn điện trong cuộc sống hàng ngày. Thông qua việc nghiên cứu chủ đề này, học sinh có thể phát triển năng lực sáng tạo bằng cách đề xuất các giải pháp tiết kiệm điện, sử dụng năng lượng tái tạo và đảm bảo an toàn điện cho gia đình và cộng đồng. Việc tích hợp STEM trong chủ đề này là một hướng đi tiềm năng để phát triển tư duy phản biện và năng lực sáng tạo cho học sinh.

Để triển khai hiệu quả giáo dục STEM, các trường học cần phải có đủ cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học hiện đại. Tuy nhiên, thực tế cho thấy nhiều trường học, đặc biệt là ở các vùng nông thôn và vùng sâu vùng xa, vẫn còn thiếu thốn về cơ sở vật chất. Điều này gây khó khăn cho việc tổ chức các hoạt động thực hành và thí nghiệm STEM, ảnh hưởng đến khả năng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Cần có sự đầu tư mạnh mẽ hơn nữa vào cơ sở vật chất để đảm bảo rằng tất cả học sinh đều có cơ hội tiếp cận với giáo dục STEM chất lượng.

Giáo viên đóng vai trò then chốt trong việc triển khai giáo dục STEM. Tuy nhiên, không phải giáo viên nào cũng có đủ kiến thức và kỹ năng để dạy học STEM hiệu quả. Nhiều giáo viên còn thiếu kinh nghiệm trong việc thiết kế các hoạt động STEM tích hợp, cũng như trong việc đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh. Việc bồi dưỡng và nâng cao năng lực cho giáo viên là một nhiệm vụ cấp bách để đảm bảo chất lượng của giáo dục STEM. Cần có các chương trình đào tạo chuyên sâu về STEM cho giáo viên, cũng như các hoạt động hỗ trợ và chia sẻ kinh nghiệm giữa các giáo viên.

Đánh giá năng lực sáng tạo là một thách thức lớn trong giáo dục STEM. Các phương pháp đánh giá truyền thống thường chỉ tập trung vào việc kiểm tra kiến thức và kỹ năng, mà ít chú trọng đến khả năng sáng tạo của học sinh. Cần có các phương pháp đánh giá mới, phù hợp với đặc thù của giáo dục STEM, để có thể đánh giá một cách toàn diện và khách quan năng lực sáng tạo của học sinh. Các phương pháp này có thể bao gồm đánh giá dự án, đánh giá sản phẩm, đánh giá quá trình và đánh giá đồng đẳng.

Chương trình dạy học STEM nên được xây dựng theo hướng tích hợp liên môn, kết hợp kiến thức từ các môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học để giải quyết các vấn đề thực tế. Ví dụ, trong chủ đề “Sản xuất và sử dụng an toàn điện”, học sinh có thể vận dụng kiến thức về vật lý (điện xoay chiều, công suất điện) và toán học (giải phương trình, vẽ đồ thị) để thiết kế các mạch điện tiết kiệm năng lượng. Điều này giúp học sinh hiểu rõ hơn về mối liên hệ giữa các môn học và thấy được tính ứng dụng của kiến thức trong cuộc sống.

Các phương pháp dạy học tích cực, như dạy học dự án, dạy học theo vấn đề và dạy học khám phá, nên được sử dụng rộng rãi trong giáo dục STEM. Các phương pháp này khuyến khích học sinh tham gia vào các hoạt động thực hành, thí nghiệm và dự án STEM, giúp học sinh phát triển năng lực sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề. Giáo viên cần đóng vai trò là người hướng dẫn, tạo điều kiện cho học sinh tự khám phá và tìm tòi kiến thức. Đồng thời, cần tạo ra một môi trường học tập cởi mở, khuyến khích học sinh đưa ra các ý tưởng sáng tạo và chấp nhận rủi ro.

Dự án “Thiết kế và chế tạo mô hình nhà thông minh tiết kiệm điện” là một dự án STEM tích hợp, kết hợp kiến thức từ nhiều môn học khác nhau. Học sinh cần vận dụng kiến thức về vật lý (điện xoay chiều, công suất điện, cảm biến), kỹ thuật (thiết kế mạch điện, lập trình vi điều khiển) và công nghệ (Internet of Things, điện toán đám mây) để hoàn thành dự án. Dự án này không chỉ giúp học sinh củng cố kiến thức về các môn học, mà còn giúp học sinh phát triển năng lực sáng tạo, kỹ năng giải quyết vấn đề và kỹ năng làm việc nhóm.

Sau khi triển khai dự án “Thiết kế và chế tạo mô hình nhà thông minh tiết kiệm điện”, cần tiến hành đánh giá hiệu quả của dự án để xác định xem dự án có đạt được các mục tiêu đề ra hay không. Việc đánh giá có thể được thực hiện thông qua nhiều hình thức khác nhau, như quan sát, phỏng vấn, đánh giá sản phẩm và đánh giá đồng đẳng. Kết quả đánh giá sẽ cung cấp thông tin hữu ích để cải thiện chương trình dạy học STEM và nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh. Ví dụ, kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm tại PTCĐ FPT Đà Nẵng cho thấy dự án tạo được hứng thú cho học sinh, nâng cao khả năng giải quyết vấn đề.

Trong tương lai, cần có những nghiên cứu sâu hơn để khám phá các phương pháp bồi dưỡng năng lực sáng tạo hiệu quả hơn trong giáo dục STEM. Cần nghiên cứu về vai trò của giáo viên trong việc tạo ra môi trường học tập sáng tạo, cũng như về các yếu tố ảnh hưởng đến năng lực sáng tạo của học sinh. Ngoài ra, cần nghiên cứu về các hình thức đánh giá năng lực sáng tạo phù hợp hơn, có thể đánh giá một cách toàn diện và khách quan năng lực sáng tạo của học sinh.

Để phát triển giáo dục STEM ở Việt Nam, cần có sự hỗ trợ từ phía nhà nước và các cấp quản lý giáo dục. Cần có các chính sách khuyến khích các trường học triển khai giáo dục STEM, cũng như các chính sách hỗ trợ giáo viên tham gia các khóa đào tạo về STEM. Ngoài ra, cần tăng cường đầu tư vào cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học STEM, đặc biệt là ở các vùng nông thôn và vùng sâu vùng xa. Để làm được điều này cần đẩy mạnh công tác xã hội hóa giáo dục, khuyến khích các doanh nghiệp tham gia vào quá trình phát triển giáo dục STEM.