đặt vấn đề, yêu cầu học sinh tìm hiểu kiến thức nền: Từ vấn đề cần giải quyết kèm theo sản phẩm phải hoàn thành với các tiêu chí cụ thể, học sinh cần phải nghiên cứu về kiến thức có liên quan cần sử dụng trong việc giải quyết vấn đề, thiết kế sản phẩm. Đó là những kiến thức, kĩ năng đã biết hay cần dạy cho học sinh trong chương trình giáo dục phổ thông. Hoạt động này bao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa học (bao gồm sách giáo khoa); quan sát/thực hiện các thí nghiệm, thực hành; giải các bài tập/tình huống có liên quan để nắm vững kiến thức, kĩ năng. Bước 2: Khảo sát: Khi đưa ra một vấn đề thì giáo viên hướng học sinh khảo sát, điều tra xem vấn đề đó có phải là nhu cầu/giải pháp cần thiết? Trước đó người ta đã giải quyết vấn đề này như thế nào rồi? Bước 3:Ý tưởng: Dựa trên kiến thức đã học và trí tưởng tượng, học sinh đề xuất các ý tưởng.
Giáo viên khuyến khích học sinh đề xuất nhiều phương án thiết kế sản phẩm. Đầu tiên, các nhóm phác thảo bản vẽ kĩ thuật nhằm cụ thể các ý tưởng, phương án thiết kế. Giáo viên khuyến khích các nhóm tự do phác thảo bản vẽ và không nên nhận xét hay đánh giá bản vẽ của các nhóm khác nhằm tránh trường hợp hạn chế tính sáng tạo của các nhóm. Sau đó, các nhóm lần lượt thuyết trình về bản vẽ thiết kế sản phẩm.
Phần thuyết trình cần làm rõ cơ cấu sản phẩm, vật liệu dự kiến sử dụng… Các nhóm còn lại phản biện, chỉ ra ưu điểm và nhược điểm của từng bản vẽ thiết kế. Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội để rèn luyện và phát triển năng lực ngôn ngữ và giao tiếp. Cuối cùng, giáo viên tổ chức các nhóm thảo luận, thống nhất bản vẽ thiết kế tối ưu, phù hợp với nguồn lực: kinh phí, dụng cụ, vật liệu, năng lực các nhóm. Bước 4: Kế hoạch: Sau khi các nhóm chọn một ý tưởng tối ưu nhất, bước này lên kế hoạch chi tiết chế tạo sản phẩm: - Phác họa sơ đồ cấu tạo chi tiết - Phân công công việc và thời gian thực hiện Bước 5: Tạo dựng: Trong hoạt động này, giáo viên sẽ tổ chức một khoảng thời gian để học sinh có thể tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kết nối ưu đã chọn ở bước 3 và theo kế hoạch chi tiết ở bước 4.
Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội rèn luyện và phát triển tư duy kĩ thuật, năng lực thực hành, hình thành và phát triến các kĩ năng gia công vật liệu cơ bản như: sử dụng cưa máy hay cưa cầm tay, cắt gọt bằng dao kéo… Giáo viên cần quản lí, nhắc nhở các nhóm tuân thủ các quy tắc an toàn. 12 skkn Bước 6: Kiểm tra, vận hành thử nghiệm và đánh giá sản phẩm: Các nhóm cần thử nghiệm mẫu thiết kế của mình và thu thập số liệu. Có thể tiến hành 1 hay nhiều lần thử nghiệm, phụ thuộc vào định dạng số liệu, dữ liệu sẽ thu thập. Sau đó các đội cần phân tích số liệu và đánh giá mẫu thử nghiệm theo các tiêu chí đã đề ra.
Nếu sản phẩm hoạt động ổn định, phù hợp với dự đoán thì các nhóm tiến hành viết báo cáo, chuẩn bị thực hiện báo cáo sản phẩm. Nếu sản phẩm hoạt động không ổn định, kết quả không phù hợp với dự đoán thì nhóm cần tiếp tục bước 7 và quay lại theo vòng 4, 5, 6 đến khi sản phẩm ổn định. Bước 7: Cải thiện: Sau bước 6, nếu sản phẩm chưa ổn định, thì cần cải thiện sản phẩm đến khi hoàn chỉnh. Bước 8: Chia sẻ: Các nhóm có thể trình bày số liệu của mình trước toàn lớp và sau đó xác định nhóm nào đạt kết quả tốt nhất.
Đầu tiên, giáo viên tổ chức cho các nhóm lần lượt báo cáo về sản phẩm. Yêu cầu các nhóm trình bày được quá trình gia công, chế tạo, đặc biệt nêu được các khó khăn trong quá trình thực hiện và làm rõ được các giải pháp để giải quyết các khó khăn trên. Giáo viên cần khuyến khích và hướng dẫn các nhóm phối hợp thuyết minh với vận hành sản phẩm để minh họa, khích lệ các nhóm huy động nhiều học sinh tham gia thuyết trình. Sau đó, giáo viên tổ chức các nhóm phản biện, góp ý về sản phẩm, phần trình bày của các nhóm.
Cuối cùng, giáo viên tổ chức các nhóm đánh giá báo cáo sản phẩm thông qua các tiêu chí đánh giá. Và căn cứ vào sự quan sát hoạt động của các nhóm, kết quả đánh giá của các nhóm và của giáo viên để kết luận về hoạt động. Dựa vào đó, giáo viên khen thưởng đối với nhóm hoạt động tốt. Trong quy trình thiết kế kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ý tưởng dựa trên nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại.
Sự tập trung của học sinh là phát triển các giải pháp. Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập. Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối ưu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng.
Ngược lại, các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề, bài học STEM không có câu trả lời đúng duy nhất. Điều đó định hướng việc đánh giá trong các bài học STEM cần đảm bảo đi sâu vào quá trình chứ không chỉ dựa trên kết quả. Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM. Điều thú vị là các chương trình giáo dục STEM giúp học sinh được trải nghiệm qua các cảm xúc của thất bại cũng như thành công trong quá trình học 13 skkn tập, một điều rất cần thiết cho sự phát triển trí thông minh cảm xúc và tạo động lực cho sự trưởng thành của trẻ.
Quy trình 5E Quy trình 5E cũng là mô hình phổ biến trong xây dựng bài học. 5E là viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Gắn kết (Engage), Khám phá (Explore), Diễn giải (Explain), Củng cố (Elaborate), Đánh giá (Evaluate). Đây là một công cụ hữu hiệu giúp cho cả người học và người dạy cảm thấy bài học có tính hệ thống, liền mạch, có cơ hội phát triển theo tâm lý thích được tự khám phá và kiến tạo kiến thức. Quy trình dạy học này giúp giáo viên giảm được thời lượng dạy lý thuyết mà thay vào đó, tạo ra các hoạt động thực hành và khám phá.
Ngoài ra, theo mô hình dạy học 5E, học sinh từng bước khám phá kiến thức mới dựa trên các kiến thức đã biết trước đó, có thể cá nhân hóa quá trình học của mình, tạo được sự gắn kết với quá trình học hơn. Gần đây, mô hình 5E còn được mở rộng thành 6E (thêm yếu tố công nghệ - Engineering) và 7E (thêm yếu tố Khơi gợi - Elicit, và Mở rộng - Extend) tùy theo đặc thù của từng buổi học. Mặc dù vậy, mô mình cốt lõi 5E vẫn được vận dụng phổ biến nhất. Tổ chức giáo dục STEAM cho HS qua dự án học tập Có nhiều phương pháp và hình thức tổ chức giáo dục STEAM cho HS, ví dụ như: dạy học giải quyết vấn đề, phương pháp “bàn tay nặn bột”, dạy học dự án, dạy học trải nghiệm,… Mỗi cách tiếp cận lại mang lại hiệu quả giáo dục khác nhau.
Tuy nhiên, giáo dục STEAM nên được thực hiện bằng những hoạt động trải nghiệm thực tiễn, chứa đựng các nhiệm vụ cụ thể để học sinh tham gia giải quyết, từ đó học sinh rút ra được những bài học, hình thành và phát triển năng lực qua quá trình giải quyết các nhiệm vụ. Đó chính là giáo dục STEAM cho học sinh qua dự án học tập. Với đặc trưng tích hợp, định hướng hoạt động, có ưu thế trong dạy học các vấn đề thực tiễn, và đặc biệt là trong việc hình thành và phát triển năng lực thực tiễn cho HS. Dạy học theo dự án I.
Khái niệm: DHDA có thể có nhiều tên gọi (như dạy học theo DA, DHDA, PPDHDA) và định nghĩa khác nhau. Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng tên gọi DHDA. Có thể khái quát hai nhóm khái niệm chính về DHDA hiện nay như sau: – Khái niệm DHDA theo nghĩa rộng nhấn mạnh tính tự lực cao của HS. Hoạt động thực hành không được coi là bắt buộc.
– Khái niệm DHDA theo nghĩa hẹp hơn yêu cầu DHDA gắn với hoạt động thực hành và có tạo ra các sản phẩm hành động của DA. Việc xếp loại DHDA cũng có nhiều quan niệm khác nhau: 14 skkn – DHDAvới tư cách là một hình thức dạy học: Do trong DHDA có nhiều phương pháp cụ thể khác nhau được sử dụng. – DHDA được hiểu theo nghĩa rộng nhất như một quan điểm, mô hình hay nguyên tắc dạy học với thuật ngữ dạy học định hướng DA. Như vậy, DHDA là một hình thức dạy học, trong đó HS dưới sự điều khiển và giúp đỡ của GV, thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lí thuyết và thực hành, tạo ra các sản phẩm có thể giới thiệu.
Nhiệm vụ này được HS thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế hoạch, đến việc thực hiện DA, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện. Làm việc nhóm là hình thức làm việc cơ bản của DHDA. DA là một bài tập tình huống mà HS phải giải quyết bằng các kiến thức theo nội dung bài học. Quy trình dạy học theo dự án Các bước tổ chức hoạt động dạy học theo dạy học dự án, xem bảng dưới đây: Bước Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Xây dựng bộ câu hỏi định hướng hợp với nội dung học - Làm việc nhóm để lựa chọn chủ và mục tiêu cần đạt được.
Bước 1 - Thiết kế dự án: xác định lĩnh - Xây dựng kế hoạch dự án: xác Chuẩn bị vực thực tiễn ứng dụng nội định những công việc cần làm, (Xây dựng dung học, đối tượng sử dụng, thời gian dự kiến, vật liệu, kinh ý tưởng, ý tưởng và tên dự án. phí, phương pháp tiến hành và lựa chọn - Thiết kế các nhiệm vụ cho phân công công việc trong nhóm.