Đại Học Đà Nẵng Tổ Chức Dạy Học STEM Chủ Đề Âm Học

Tài liệu nghiên cứu Tổ chức dạy học stem chủ đề âm học chương trình khoa học tự nhiên lớp 7, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về giáo dục.

• Người hướng dẫn: TS. Dương Xuân Quý
• Trường học: Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Vật lí
• Đề tài: Tổ Chức Dạy Học STEM Chủ Đề "Âm Học"
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
• 0.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.4. Giả thuyết khoa học của đề tài
• 0.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 0.6. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.7. Phương pháp nghiên cứu
• 0.8. Dự kiến đóng góp của đề tài
• 0.9. Cấu trúc của luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC STEM
• 1.1. Dạy học phát triển năng lực GQVĐ
• 1.1.1. Khái niệm năng lực
• 1.1.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
• 1.1.3. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
• 1.1.4. Các thành tố và tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề
• 1.1.5. Các biện pháp nhằm góp phần phát triển năng lực GQVĐ của học sinh
• 1.2. Dạy học STEM
• 1.2.1. Khái niệm về dạy học STEM
• 1.2.2. Các đặc điểm của dạy học STEM
• 1.2.3. Một số hình thức tổ chức dạy học STEM
• 1.2.4. Tổ chức dạy học STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
• 1.2.5. Quy trình thiết kế và xây dựng bài học dạy học STEM
• 1.2.6. Quy trình tổ chức hoạt động chủ đề bài học STEM
• 1.2.7. Quy trình tổ chức hoạt động chủ đề trải nghiệm
• 1.2.8. Cách thức và phương pháp tổ chức dạy học STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
• 1.3. Thực trạng dạy học STEM ở môn Vật lí nhằm góp phần phát triển NL GQVĐ cho học sinh
• 1.3.1. Mục đích điều tra
• 1.3.2. Đối tượng điều tra
• 1.3.3. Phương pháp điều tra
• 1.3.4. Kết quả điều tra
• 1.3.5. Đánh giá kết quả điều tra
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM GẮN VỚI NL GQVĐ CHỦ ĐỀ “ÂM HỌC” CHƯƠNG TRÌNH KHTN LỚP 7
• 2.1. Phân tích chủ đề “Âm học”
• 2.2. Mục tiêu kiến thức của chủ đề
• 2.3. Cấu trúc nội dung kiến thức của chủ đề
• 2.4. Thiết kế và tổ chức dạy học STEM chủ đề “Âm học” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
• 2.5. Chủ đề bài học STEM : Chế tạo mô hình nhà cách âm
• 2.6. Chủ đề trải nghiệm: Thiết kế và chế tạo nhạc cụ đơn giản
• 2.7. Xây dựng tiêu chí đánh giá
• 2.7.1. Tiêu chí đánh giá chủ đề bài học “Âm học”
• 2.7.2. Đánh giá kết quả học tập
• 2.7.3. Xây dựng bảng Rubric đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
• 2.8. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
• 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
• 3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
• 3.3.1. Phương pháp quan sát
• 3.3.2. Phương pháp thống kê toán học
• 3.4. Diễn biến và kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.4.1. Phân tích diễn biến giờ học
• 3.4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.5.1. Đánh giá định tính
• 3.5.2. Đánh giá định lượng
• 3.5.3. Đánh giá chung
• 3.6. Kết luận chương 3
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Dạy Học STEM Chủ Đề Âm Học Tại Đại Học Đà Nẵng

Chủ đề Dạy học STEM tại Đại học Đà Nẵng đang trở thành một xu hướng quan trọng trong giáo dục hiện đại. Việc tích hợp các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào giảng dạy không chỉ giúp học sinh phát triển kiến thức mà còn nâng cao kỹ năng giải quyết vấn đề. Đặc biệt, chủ đề Âm học trong chương trình khoa học tự nhiên lớp 7 mang lại nhiều cơ hội cho việc áp dụng phương pháp dạy học tích cực, khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện của học sinh.

1.1. Lý do chọn chủ đề Dạy Học STEM Âm Học

Chủ đề Âm học được chọn vì nó có nhiều ứng dụng thực tiễn trong đời sống. Việc dạy học theo hướng STEM giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm vật lý liên quan đến âm thanh, từ đó phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

1.2. Mục tiêu của Dạy Học STEM Chủ Đề Âm Học

Mục tiêu chính là phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua các hoạt động thực hành và trải nghiệm. Học sinh sẽ được khuyến khích tham gia vào các dự án thực tế liên quan đến âm học.

II. Vấn đề và Thách thức trong Dạy Học STEM Âm Học

Mặc dù dạy học STEM mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc triển khai. Các giáo viên cần phải đối mặt với việc thiết kế bài học sao cho phù hợp với chương trình và khả năng của học sinh. Ngoài ra, việc thiếu thiết bị và tài liệu hỗ trợ cũng là một vấn đề lớn.

2.1. Thiếu hụt tài nguyên và thiết bị

Nhiều trường học chưa có đủ thiết bị cần thiết để thực hiện các thí nghiệm âm học. Điều này gây khó khăn cho giáo viên trong việc truyền đạt kiến thức một cách hiệu quả.

2.2. Khó khăn trong việc thiết kế bài học

Giáo viên cần phải có kỹ năng thiết kế bài học tích hợp các lĩnh vực STEM, điều này đòi hỏi thời gian và nỗ lực lớn để phát triển nội dung phù hợp.

III. Phương Pháp Dạy Học STEM Chủ Đề Âm Học Hiệu Quả

Để dạy học chủ đề Âm học hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp dạy học tích cực. Việc sử dụng các dự án thực tế, thí nghiệm và hoạt động nhóm sẽ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm âm học.

3.1. Sử dụng dự án thực tế trong giảng dạy

Các dự án như chế tạo mô hình nhà cách âm hoặc thiết kế nhạc cụ đơn giản sẽ giúp học sinh áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, từ đó phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề.

3.2. Tích hợp công nghệ thông tin vào dạy học

Việc sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học sẽ tạo ra môi trường học tập tương tác, giúp học sinh dễ dàng tiếp cận và hiểu biết về âm học.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu Dạy Học STEM Âm Học

Các nghiên cứu cho thấy việc áp dụng dạy học STEM chủ đề Âm học đã mang lại kết quả tích cực. Học sinh không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng thực hành và tư duy phản biện.

4.1. Kết quả từ các dự án thực tế

Nhiều học sinh đã thành công trong việc chế tạo các mô hình âm học, từ đó nâng cao sự hứng thú và động lực học tập.

4.2. Đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Các tiêu chí đánh giá cho thấy học sinh đã cải thiện đáng kể năng lực giải quyết vấn đề thông qua các hoạt động học tập tích cực.

V. Kết Luận và Tương Lai của Dạy Học STEM Chủ Đề Âm Học

Dạy học STEM chủ đề Âm học tại Đại học Đà Nẵng không chỉ giúp học sinh phát triển kiến thức mà còn trang bị cho họ những kỹ năng cần thiết cho tương lai. Việc tiếp tục nghiên cứu và cải tiến phương pháp dạy học sẽ là chìa khóa để nâng cao chất lượng giáo dục.

5.1. Tương lai của giáo dục STEM tại Việt Nam

Giáo dục STEM sẽ tiếp tục được phát triển và mở rộng, với nhiều chương trình và dự án mới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục.

5.2. Khuyến khích sự tham gia của cộng đồng

Cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa nhà trường, gia đình và cộng đồng để tạo ra môi trường học tập tốt nhất cho học sinh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, việc đổi mới giáo dục nhằm phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trở thành yêu cầu cấp thiết. Theo chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 4/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ, Việt Nam đã xác định việc thúc đẩy đào tạo STEM trong chương trình giáo dục phổ thông là một trong những nhiệm vụ trọng tâm nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh quốc gia. Tuy nhiên, thực trạng dạy học STEM tại các trường trung học cơ sở còn nhiều hạn chế, đặc biệt trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ) cho học sinh.

Luận văn tập trung nghiên cứu tổ chức dạy học STEM chủ đề “Âm học” trong chương trình Khoa học tự nhiên lớp 7 tại trường THCS Phan Bội Châu, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam. Mục tiêu chính là thiết kế và triển khai các hoạt động dạy học STEM nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh thông qua việc chế tạo mô hình nhà cách âm và thiết kế nhạc cụ đơn giản. Phạm vi nghiên cứu bao gồm các hoạt động dạy học trong năm học 2021-2022, với đối tượng là học sinh lớp 7 và giáo viên bộ môn Vật lí.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc góp phần đổi mới phương pháp dạy học, tăng cường tính ứng dụng thực tiễn của kiến thức vật lí, đồng thời phát triển các năng lực thiết yếu cho học sinh trong thế kỷ 21. Kết quả nghiên cứu dự kiến sẽ cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc triển khai dạy học STEM tại các trường trung học cơ sở trên toàn quốc, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: năng lực giải quyết vấn đề và dạy học STEM.

1. Năng lực giải quyết vấn đề (NL GQVĐ): Được hiểu là sự vận dụng tổng hợp các năng lực nhận thức, xã hội, thực hành và cá nhân để đưa ra giải pháp cho các tình huống thực tiễn chưa có lời giải sẵn. Cấu trúc NL GQVĐ theo quy trình Polya gồm các thành tố: tìm hiểu vấn đề, đề xuất giải pháp, lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá kết quả. Mỗi thành tố được đánh giá qua các tiêu chí cụ thể với ba mức độ biểu hiện (M1, M2, M3), từ nhận biết đơn giản đến vận dụng linh hoạt và sáng tạo.

2. Dạy học STEM: Được hiểu là phương pháp dạy học tích hợp liên ngành từ hai hoặc nhiều lĩnh vực trong STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học), gắn liền với thực tiễn và định hướng hành động. Dạy học STEM giúp học sinh phát triển năng lực tư duy phản biện, sáng tạo, giao tiếp và hợp tác thông qua các hoạt động thiết kế, chế tạo và thử nghiệm sản phẩm. Quy trình thiết kế bài học STEM gồm 5 hoạt động chính: xác định vấn đề, nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất giải pháp, chế tạo và thử nghiệm, chia sẻ và điều chỉnh.

Các khái niệm chuyên ngành như “âm học”, “độ cao âm”, “độ to âm”, “phản xạ âm”, “tiếng vang”, “vật liệu cách âm” được vận dụng để xây dựng nội dung bài học và các hoạt động STEM.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu:

  • Tài liệu lý luận về năng lực giải quyết vấn đề và dạy học STEM.
  • Chương trình, sách giáo khoa Khoa học tự nhiên lớp 7 (Chân trời sáng tạo).
  • Phiếu khảo sát, phỏng vấn giáo viên và học sinh trường THCS Phan Bội Châu.
  • Dữ liệu thực nghiệm sư phạm từ các hoạt động dạy học STEM chủ đề “Âm học”.

• Phương pháp phân tích:

  • Phân tích định tính các tài liệu lý luận và thực tiễn.
  • Phân tích định lượng số liệu khảo sát bằng thống kê mô tả (tỷ lệ phần trăm).
  • Đánh giá kết quả thực nghiệm dựa trên bảng Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề với 11 chỉ số hành vi.
  • So sánh kết quả trước và sau thực nghiệm để xác định hiệu quả của phương pháp dạy học STEM.

• Timeline nghiên cứu:

  • Nghiên cứu lý luận và khảo sát thực trạng: tháng 1-3/2022.
  • Thiết kế bài học và xây dựng công cụ đánh giá: tháng 4/2022.
  • Thực nghiệm sư phạm tại trường THCS Phan Bội Châu: tháng 5-6/2022.
  • Phân tích dữ liệu và hoàn thiện luận văn: tháng 7-8/2022.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu:

  • 7 giáo viên bộ môn Vật lí và 30 học sinh lớp 7 được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện tại trường THCS Phan Bội Châu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thực trạng dạy học STEM và NL GQVĐ:

   • 42% giáo viên và 27% học sinh tiếp cận và thực hiện đổi mới phương pháp dạy học.
   • 29% giáo viên và 17% học sinh sử dụng phương pháp dạy học STEM nhằm phát triển NL GQVĐ.
   • 57% giáo viên và 10% học sinh ứng dụng kiến thức vào thực tiễn.
   • 14% giáo viên và 23% học sinh chú trọng kiến thức liên môn.
   • 57% giáo viên và 73% học sinh có hứng thú với phương pháp dạy học STEM.

2. Hiệu quả thực nghiệm dạy học STEM chủ đề “Âm học”:

   • Học sinh đạt mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề tăng trung bình 35% so với trước thực nghiệm.
   • 85% học sinh hoàn thành tốt bản thiết kế mô hình nhà cách âm với độ giảm âm tối thiểu 15dB.
   • 80% học sinh thể hiện khả năng hợp tác nhóm và trình bày bảo vệ ý tưởng hiệu quả.
   • Kết quả đánh giá qua bảng Rubric cho thấy sự tiến bộ rõ rệt ở các chỉ số hành vi như tìm hiểu vấn đề, đề xuất giải pháp, lập kế hoạch và đánh giá kết quả.

3. Phản hồi từ giáo viên và học sinh:

   • Giáo viên đánh giá cao tính khả thi và hiệu quả của dạy học STEM trong việc phát triển NL GQVĐ.
   • Học sinh thể hiện sự hứng thú, tích cực tham gia các hoạt động thực hành và trải nghiệm.
   • Một số khó khăn được ghi nhận gồm hạn chế về cơ sở vật chất và thời gian tổ chức hoạt động.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tổ chức dạy học STEM chủ đề “Âm học” đã góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 7 một cách rõ rệt. Việc học sinh tham gia thiết kế, chế tạo mô hình nhà cách âm không chỉ giúp các em vận dụng kiến thức vật lí mà còn phát triển kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo và hợp tác nhóm. So sánh với các nghiên cứu trong ngành giáo dục STEM, kết quả này phù hợp với báo cáo của Yildirim (2016) và Becker & Park (2011) về tác động tích cực của dạy học STEM đối với năng lực và kết quả học tập của học sinh.

Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng năng lực giải quyết vấn đề qua các chỉ số hành vi trước và sau thực nghiệm sẽ minh họa rõ nét hiệu quả của phương pháp. Bảng so sánh tỷ lệ phần trăm học sinh đạt các mức độ biểu hiện năng lực cũng cho thấy sự chuyển biến tích cực.

Nguyên nhân thành công có thể được giải thích bởi việc thiết kế bài học STEM dựa trên quy trình thiết kế kỹ thuật, gắn liền với thực tiễn và các hoạt động trải nghiệm phong phú. Đồng thời, sự hỗ trợ tích cực từ giáo viên và sự phối hợp nhóm hiệu quả của học sinh cũng đóng vai trò quan trọng.

Tuy nhiên, khó khăn về cơ sở vật chất và thời gian là những thách thức cần được khắc phục để mở rộng và nâng cao hiệu quả dạy học STEM trong các trường trung học cơ sở.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường đào tạo và bồi dưỡng giáo viên về dạy học STEM:

   • Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về thiết kế và tổ chức bài học STEM, đặc biệt là phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
   • Thời gian: Triển khai trong 6 tháng đầu năm học.
   • Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.

2. Đầu tư cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học:

   • Cung cấp các thiết bị đo âm thanh, vật liệu chế tạo mô hình và phần mềm hỗ trợ học tập như Sound Meter.
   • Thời gian: Kế hoạch đầu tư hàng năm, ưu tiên các trường THCS.
   • Chủ thể thực hiện: Nhà trường phối hợp với các cấp quản lý giáo dục.

3. Xây dựng và phổ biến tài liệu hướng dẫn dạy học STEM chủ đề “Âm học”:

   • Soạn thảo giáo án mẫu, phiếu học tập và bảng Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề.
   • Thời gian: Trong vòng 3 tháng trước năm học mới.
   • Chủ thể thực hiện: Bộ môn Vật lí các trường đại học sư phạm.

4. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm và câu lạc bộ STEM:

   • Khuyến khích học sinh tham gia các hoạt động ngoài giờ lên lớp để thực hành, sáng tạo và nghiên cứu khoa học kỹ thuật.
   • Thời gian: Liên tục trong năm học.
   • Chủ thể thực hiện: Nhà trường, giáo viên chủ nhiệm và các tổ chức giáo dục địa phương.

5. Đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá:

   • Áp dụng đánh giá theo năng lực, sử dụng bảng Rubric để đánh giá toàn diện các chỉ số hành vi của năng lực giải quyết vấn đề.
   • Thời gian: Áp dụng từ năm học tiếp theo.
   • Chủ thể thực hiện: Giáo viên bộ môn và ban giám hiệu nhà trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên bộ môn Vật lí và Khoa học tự nhiên:

   • Lợi ích: Nắm bắt phương pháp dạy học STEM hiệu quả, phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
   • Use case: Thiết kế bài giảng, tổ chức hoạt động trải nghiệm thực tế.

2. Cán bộ quản lý giáo dục tại các trường THCS:

   • Lợi ích: Hiểu rõ thực trạng và giải pháp đổi mới phương pháp dạy học STEM, nâng cao chất lượng giáo dục.
   • Use case: Lập kế hoạch đào tạo, đầu tư cơ sở vật chất, tổ chức các hoạt động STEM.

3. Sinh viên ngành Sư phạm Vật lí và Khoa học tự nhiên:

   • Lợi ích: Học tập mô hình dạy học STEM thực tiễn, phát triển kỹ năng sư phạm hiện đại.
   • Use case: Tham khảo đề tài nghiên cứu, áp dụng trong thực tập sư phạm.

4. Nhà nghiên cứu và chuyên gia giáo dục STEM:

   • Lợi ích: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm, cơ sở lý luận và thực tiễn cho các nghiên cứu tiếp theo.
   • Use case: Phát triển các chương trình đào tạo, nghiên cứu chuyên sâu về STEM và năng lực giải quyết vấn đề.

Câu hỏi thường gặp

1. Dạy học STEM là gì và tại sao lại quan trọng trong giáo dục hiện nay?
   Dạy học STEM là phương pháp tích hợp liên ngành từ Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, giúp học sinh phát triển năng lực tư duy phản biện, sáng tạo và giải quyết vấn đề. Nó quan trọng vì đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao trong thời đại công nghiệp 4.0.

2. Năng lực giải quyết vấn đề được đánh giá như thế nào trong dạy học STEM?
   Năng lực giải quyết vấn đề được đánh giá qua các chỉ số hành vi như tìm hiểu vấn đề, đề xuất giải pháp, lập kế hoạch, thực hiện và đánh giá kết quả. Bảng Rubric với các mức độ biểu hiện cụ thể giúp giáo viên đánh giá chính xác năng lực của học sinh.

3. Làm thế nào để thiết kế bài học STEM hiệu quả cho chủ đề “Âm học”?
   Bài học STEM hiệu quả cần gắn kết kiến thức lý thuyết với thực tiễn, thiết kế các hoạt động trải nghiệm như chế tạo mô hình nhà cách âm, sử dụng phần mềm đo âm thanh, tổ chức thảo luận nhóm và trình bày sản phẩm. Quy trình thiết kế theo 5 hoạt động chính giúp học sinh phát triển toàn diện năng lực.

4. Khó khăn thường gặp khi triển khai dạy học STEM là gì?
   Khó khăn gồm hạn chế về cơ sở vật chất, thiết bị dạy học, thời gian tổ chức hoạt động, cũng như sự thiếu kinh nghiệm và đào tạo chuyên sâu cho giáo viên. Cần có sự hỗ trợ từ các cấp quản lý và đầu tư phù hợp để khắc phục.

5. Dạy học STEM có thể áp dụng cho các môn học khác ngoài Vật lí không?
   Có, dạy học STEM có thể áp dụng cho nhiều môn học như Hóa học, Sinh học, Toán học, Công nghệ và Tin học. Việc tích hợp liên môn giúp học sinh phát triển năng lực toàn diện và tăng cường sự hứng thú học tập.

Kết luận

• Dạy học STEM chủ đề “Âm học” trong chương trình Khoa học tự nhiên lớp 7 góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh một cách hiệu quả.
• Việc thiết kế bài học dựa trên quy trình thiết kế kỹ thuật và các hoạt động trải nghiệm thực tiễn giúp học sinh vận dụng kiến thức và phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo, hợp tác.
• Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy sự tiến bộ rõ rệt về năng lực giải quyết vấn đề và sự hứng thú học tập của học sinh.
• Cần tăng cường đào tạo giáo viên, đầu tư cơ sở vật chất và đổi mới phương pháp đánh giá để nâng cao hiệu quả dạy học STEM.
• Đề nghị các trường THCS và các cơ quan quản lý giáo dục áp dụng mô hình này để nâng cao chất lượng giáo dục STEM, góp phần phát triển nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu thời đại.

Các nhà quản lý giáo dục và giáo viên nên phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng ứng dụng dạy học STEM trong các chủ đề khác của chương trình phổ thông.

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu, kết luận chung và tài liệu tham khảo, luận văn có cấu trúc 3 chương: Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học STEM. Chƣơng 2: Thiết kế và tổ chức dạy học STEM gắn với NL GQVĐ chủ đề “Âm học” chƣơng trình KHTN lớp 7. Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm 8 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC STEM 1. Dạy học phát triển năng lực GQVĐ 1.

Khái niệm năng lực Khái niệm năng lực có nguồn gốc Latinh: “competentia” nghĩa là “gặp gỡ”. Ngày nay khái niệm năng lực đƣợc hiểu dƣới nhiều cách tiếp cận khác nhau. Theo tác giả Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn (1998): “Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trƣng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy” [16].Weinert (2001) cho rằng: “Năng lực là những kĩ năng kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ xã hội.và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt ”[27]. Theo tác giả Nguyễn Thị Minh Phƣơng (2007): Năng lực của HS đƣợc thể hiện ở khả năng thực hiện hành động cá nhân trong việc giải quyết các nhiệm vụ học tập, hoặc năng lực tiến hành hoạt động học tập của cá nhân ngƣời học.

Năng lực nói chung luôn đƣợc xem xét trong mối quan hệ với dạng hoạt động hoặc quan hệ nhất định nào đó. Tác giả Nguyễn Thị Minh Phƣơng đã đề xuất bốn nhóm năng lực thể hiện khung năng lực cần đạt cho học sinh PT Việt Nam [12], đó là: Năng lực nhận thức: đòi hỏi học sinh phải có các khả năng quan sát, ghi nhớ, tƣ duy (độc lập, logic, trừu tƣợng.), tƣởng tƣợng, suy luận, tổng hợp - khái quát hóa, phê phán - bình luận, từ đó có khả năng phát hiện vấn đề, khả năng tự học, tự trau dồi kiến thức trong suốt cuộc đời. Năng lực xã hội: đòi hỏi học sinh phải có những khả năng giao tiếp, thuyết trình, giải quyết các tình huống có vấn đề, vận hành đƣợc các cảm xúc, có khả năng thích ứng, khả năng cạnh tranh cũng nhƣ khả năng hợp tác. Năng lực thực hành (hoạt động thực tiễn): đòi hỏi học sinh phải có các vận dụng tri thức (từ bài học cũng nhƣ từ thực tiễn), thực hành một cách linh hoạt (tích cực-chủ động), tự tin; có khả năng sử dụng các công cụ cần thiết, khả năng giải quyết vấn đề, sáng tạo, có tính kiên trì.

Năng lực cá nhân: đƣợc thể hiện qua khía cạnh thể chất, đòi hỏi trƣớc hết học 9 sinh có khả năng vận động linh hoạt, phải biết chơi thể thao, biết bảo vệ sức khỏe, có khả năng thích ứng với môi trƣờng; tiếp đó là khía cạnh hoạt động cá nhân đa dạng khác nhau nhƣ khả năng lập kế hoạch, khả năng tự đánh giá, tự chịu trách nhiệm…Tóm lại, năng lực là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính tâm lí cá nhân khác nhau nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,. để thực hiện thành công một loại công việc trong bối cảnh nhất định. Một cách cụ thể hơn, năng lực là sự huy động và kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức các kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân để thực hiện thành công các yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định. Muốn mô tả năng lực cá nhân, ngƣời ta thƣờng dùng các động từ chỉ hành động nhƣ: hiểu, biết, khám phá, xây dựng, vận dụng… Muốn đánh giá năng lực cá nhân hãy xem xét chúng trong hoạt động.

Ví dụ: năng lực giao tiếp có đƣợc khi cá nhân biết tổng hợp kiến thức về ngôn ngữ, kĩ năng sử dụng các công cụ ngôn ngữ (nói, viết, công nghệ thông tin) và thái độ đúng đắn với đối tƣợng giao tiếp. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề Dựa vào phân tích tài liệu khái niệm năng lực ở trên, em xin đƣa ra khái niệm năng lực giải quyết vấn đề nhƣ sau: Năng lực giải quyết vấn đề của HS đƣợc hiểu là sự vận dụng tổng hợp của bốn nhóm năng lực: năng lực nhận thức, năng lực xã hội, năng lực thực hành và năng lực cá nhân để đƣa ra các giải pháp nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể mà ở đó chƣa có bất kì giải pháp nào. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề Mỗi năng lực gồm có ba thành phần chính: các hợp phần năng lực, các thành tố năng lực, tiêu chí thực hiện. Nhƣng số lƣợng cũng nhƣ tên các thành tố của năng lực GQVĐ có phần khác biệt giữa các chuyên gia, tổ chức giáo dục, tu thuộc vào cách tiếp cận năng lực.

Mặc dù vậy hầu nhƣ vẫn dựa theo quy trình GQVĐ của Polya. Bảng sau là các thành tố do Polya, PISA, Australia và ATC21S đề xuất. Cấu trúc các thành tố năng lực GQVĐ của Polya, PISA, Úc, ATC21S Australia Năng lực Polya PISA (2003 & 2012) Tƣ duy phản biện ATC21S (2013) (1973) và sáng tạo Tìm hiểu Tìm hiểu để xác Phân tích vấn đề và vấn đề Hấp thụ Tìm hiểu và định, khám phá, tổ Xã Chấp nhận quan điểm tham gia kiến khám phá chức thông tin và ý hội Quản lý xã hội thức vấn đề tƣởng 10 Lập kế Quản lý công việc: Mô tả và Đƣa ra những ý hoạch lập mục tiêu, quản lý hình thành tƣởng, phƣơng án và nguồn lực, thu thập chiến lƣợc các hành động và kết nối thông tin Thực hiện Lập kế Tính hệ thống và việc Phân tích, tổng hợp, Nhận kế hoạch hoạch và phát triển các quy tắc Vận đánh giá lý luận và thức thực hiện từ nguyên nhân và kết dụng quy trình thực hiện giải pháp quả của hành động kiến Rà soát, Xem xét cách tƣ duy Xem xét và giám sát, thức Giám sát, kiểm và quy trình thực kiểm nghiệm những xem xét tra hiện giả thuyết khác 1. Các thành tố và tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề Ở bài giảng môn phát triến năng lực của học sinh trong dạy học vật lý dành cho lớp cao học của giáo sƣ tiến sĩ Đỗ Hƣơng Trà (2016) [18] đã chỉ ra những đặc điểm của năng lực giải quyết vấn đề đã đƣợc mở rộng so với quan điểm truyền thống là: - Từ tìm hiểu vấn đề cho trƣớc sang tìm kiếm và thể hiện vấn đề tiềm ẩn; - Từ vấn đề chỉ có một giải pháp đúng sang vấn đề có nhiều giải pháp và nhiều kết quả đầu ra; - Từ chú trọng quá trình giải quyết vấn đề sang chú trọng cả quá trình và chiến lƣợc giải quyết vấn đề; từ cá nhân chuyển sang hợp tác nhóm để cùng giải quyết.

Với quan niệm về năng lực GQVĐ ở trên là cơ sở để xác định các thành tố và tiêu chí đánh giá của năng lực GQVĐ: Bảng 1. Các thành tố của năng lực GQVĐ Tìm hiểu vấn đề - Ngƣời học nhận ra đƣợc vấn đề liên quan đến vật lý trong tình huống phức hợp của đời sống, phân tích, giải thích đầy đủ thông tin chứa đựng trong tình huống với mục tiêu cần giải quyết với bạn bè, thầy cô. Đề xuất giải Lựa chọn khái niệm, định luật, đại lƣợng vật lỷ liên quan kết hợp pháp với kinh kinh nghiệm đã có để xác lập mối liên hệ giữa cái đã cho và cái cần giải quyết của tình huống; lựa chọn cách thức là quan sát hay thí nghiệm hoặc mô hình hoặc phân tích tài liệu. để lựa chọn chiến lƣợc giải quyết, thảo luận thống nhất hành động.

11 Thực hiện giải Lập kế hoạch: thiết lập tiến trình thực hiện (lựa chọn dụng cụ, thiết pháp giải quyết bị, cách thức tiến hành, cách thức thu thập dữ liệu, thời điểm thực vấn đề hiện sao cho phù hợp với nguồn lực cả về kinh phí và nhân lực. Thực hiện giải pháp: trình bày giải pháp, điều chỉnh kế hoạch phù hợp với thực tiễn khi có sự biến đổi, duy trì thảo luận nhóm khi thực hiện giải pháp Đánh giá việc Đánh giá giải pháp đã thực hiện, phản ánh suy ngẫm về giải pháp giải quyết vấn đã thực hiện; hợp thức hóa kiến thức và kinh nghiệm thu nhận đề, xây dựng đƣợc, đề xuất cách giải quyết cho các vấn đề tƣơng tự. vấn đề mới Bảng 1. Các thành tố và tiêu chí đánh giá của năng lực GQVĐ Năng lực Ch số hành Mức độ biểu hiện thành tố vi 1.1 Tìm hiểu M1: Quan sát, mô tả đƣợc các quá trình, hiện tƣợng vấn đề tình huống trong tình huống để làm r vấn đề cần giải quyết vấn đề M2: Giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cuối cùng cần thực hiện để làm r vấn đề cần giải quyết M3: Phân tích, giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cần thực hiện và phát hiện vấn đề cần giải quyết.2 Phát hiện M1: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện vấn đề cần tƣợng trình bày đƣợc một số câu hỏi riêng rẽ.

nghiên cứu M2: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tƣợng trình bày đƣợc một số câu hỏi liên quan đến vấn đề cần giải quyết. M3: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tƣợng trình bày đƣợc một số câu hỏi liên quan đến vấn đề và xác định đƣợc vấn đề cần giải quyết.3 Phát biểu M1: Sử dụng đƣợc ít nhất một phƣơng thức để diễn đạt vấn đề lại vấn đề M2: Sử dụng đƣợc ít nhất hai phƣơng thức để diễn đạt lại vấn đề. M3: Diễn đạt đƣợc vấn đề bằng hai phƣơng thức và phân tách thành các vấn đề bộ phận.1 Diễn đạt M1: Diễn đạt lại đƣợc tình huống một cách đơn giản. giải pháp lại tình M2: Diễn đạt lại tình huống trong đó có sử dụng các huống bằng hình vẽ, kí hiệu để làm r thông tin của tình huống.

ngôn ngữ của M3: Diễn đạt lại tình huống bằng nhiều cách khác nhau chính mình một cách linh hoạt.2 Tìm kiếm M1: Bƣớc đầu thu thập thông tin về kiến thức và thông tin liên phƣơng pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ các quan đến vấn nguồn khác nhau. đề M2: Lựa chọn đƣợc nguồn thông tin về kiến thức và phƣơng pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề và đánh giá nguồn thông tin đó.