CHƯƠNG 1 Cơ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN cứu 1. Dạy học tích họp 1. Quan niệm về dạy học tích họp Dạy học tích họp là một quan điểm dạy học nhằm hình thành và phát triển ở học sinh những năng lực cần thiết trong đó có năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết có hiệu quả các tình huống thực tiễn. Thông qua dạy học tích hợp, học sinh có thể hiểu sâu sắc kiến thức, vận dụng kiến thức để giải quyết các tinh huống toán học, tình huống lên môn và tình huống thực tiễn, hướng đến hình thành và phát triển năng lực cho học sinh.
Vì vậy, dạy học tích hợp là xu thế tất yếu để thực hiện có hiệu quả đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực như hiện nay. Khái niệm dạy học tích hợp được đưa ra dưới nhiều tiếp cận khác nhau. Hội nghị phối hợp trong chưong trình của UNESCO, Paris 1972 có đưa ra định nghĩa: Dạy học tích họp được hiểu là giáo viên tổ chức để học sinh huy động đồng thời kiến thức, kỳ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập, thông qua đó lại hình thành những kiến thức, kỹ năng mới, từ đó phát triển những năng lực cần thiết [3], Như vậy, dạy học tích hợp có thể hiểu đó là một quan điểm dạy học nhằm hình thành và phát triển ớ học sinh những năng lực cần thiết trong đó có năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết có hiệu quả các tình huống thực tiễn. Điều đó cũng có nghĩa là để đảm bảo cho mỗi học sinh biết vận dụng kiến thức được học trong nhà trường vào các hoàn cảnh mới lạ, khó khăn, bất ngờ; qua đó trở thành một người công dân có trách nhiệm, một người lao 6 động có năng lực.
Dạy học tích họp đòi hởi việc học tập ở nhà trường phô thông phải được gắn với các tình huống của cuộc sống sau này mà học sinh có thể phải đối mặt và chính vì thế nó trở nên có ý nghĩa đối với học sinh. Như vậy, dạy học tích hợp sẽ phát huy tối đa sự trưởng thành và phát triển năng lực cùa cá nhân môi học sinh, giúp các em thành công trong vai trò người chủ gia đình, người công dân, người lao động tương lai. Đặc trưng của dạy học tích họp Theo [1], dạy học tích hợp có những đặc diêm sau đây: - Thiết lập các mối quan hệ theo một logic nhất định những kiến thức, kỳ năng khác nhau đê thực hiện một hoạt động phức hợp. - Lựa chọn những thông tin, kiên thức, kỳ năng cân cho học sinh thực hiện được các hoạt động thiết thực trong các tình huống học tập, đời sống hàng ngày, làm cho học sinh hòa nhập vào cuộc sông.
- Làm cho quá trình học tập mang tính mục đích rõ rệt. - Giáo viên không đặt ưu tiên truyên đạt kiên thức, thông tin đơn lẻ, mà phải hình thành ớ học sinh năng lực tìm kiếm, quản lý, tố chức sử dụng kiến thức để giải quyết vấn đề trong tình huống có ý nghĩa. - Khăc phục được thói quen truyên đạt và tiêp thu kiên thức, kỹ năng rời rạc làm cho con người trở nên “mù chữ chức năng”, nghĩa là có thể được nhồi nhét nhiêu thông tin, nhưng không dùng được. Như vậy, dạy học tích hợp là cải cách giảm tải kiến thức không thực sự có giá trị sử dụng, để có điều kiện tăng tải kiến thức có ích.
Đế lựa chọn nội dung kiến thức đưa vào chương trình các môn học trước hết phải trả lời kiến thức nào cần và có thể làm cho học sinh biết huy động vào các tình huống có ý nghĩa. Biểu hiện của năng lực là biết sử dụng các nội dung và các kỹ năng trong một tình huống có ý nghĩa, chứ không ở tiêp thụ lượng tri thức rời rạc. Giáo dục STEM 1. Quan niệm về STEM Theo [14], từ khóa STEM được sử dụng lần đầu tiên từ những năm 2000 bởi Quỳ Khoa học Quốc gia (National Science Foundation - NSF), một cơ quan của chính phủ Hoa Kì với mục đích hồ trợ nghiên cứu GD và các ngành khoa học kĩ thuật cơ bản ở tất cả các lĩnh vực y tế.
Đó là từ viết tất bởi bốn chữ cái đầu tiên trong tổ hợp các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). S - Science (Khoa học) hiểu đơn giàn là những gì liên quan đến viện tìm hiểu và khám phá thế giới tự nhiên. Ờ trường học từ cấp tiểu học cho đến trung học phồ thông và đại học, có rất nhiều môn học nghiên cứu về thế giới tự nhiên như: vật lí, hóa học, sinh học, thiên văn học, địa chất,. T - Technology (Công nghệ) có rất nhiều phát biểu khác nhau về khái niệm công nghệ, nhưng tựu chung lại đều mong một ý nghĩa chung, đó là “.
quá trình con người thay đổi thế giới tự nhiên để đáp ứng nhu cầu và mong muốn của mình” - theo công bố của Hội đồng nghiên cứu quốc gia (NRC) và Học viện kĩ thuật quốc gia (ANE). Các lĩnh vực của công nghệ, kĩ thuật có mối quan hệ chặt chẽ, bổ trợ cho nhau. Toán học cung cấp một thứ ngôn ngừ chính xác cho Công nghệ, Khoa học và Kĩ thuật. Phát triển công nghệ, chẳng hạn như công nghệ máy tính cũng giúp ích rất nhiều cho Toán học, cũng như sự phát triển của toán học thường tạo ra 8 những sáng kiến đổi mới trong công nghệ.
Những kiến thức và kĩ năng về các lĩnh vực trên được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp HS không chĩ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. STEM được hiểu là sự kết hợp giữa bốn ngành Khoa học, công nghệ, Kĩ thuật và Toán học thành một môn học mới, ở đó người học có cơ hội để tiếp cận với thế giới trên nhiều khía cạnh hơn là chỉ được học từng phần kiến thức riêng rẽ và thực hành về nó. Trong ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa hoc, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Quan tâm đến việc tích hợp các môn trên gẳn với thực tiễn để nâng cao năng lực cho người học.
Giáo dục STEM có thể được hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ như: chính sách STEM, chương trình STEM, nhà trường STEM, môn học STEM, bài học STEM hay hoạt động STEM. Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiếu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỳ thuật và Toán học. Tùy từng ngừ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các môn học hay các lĩnh vực. Trong luận văn này, STEM được đặt trong ngữ cảnh giáo dục, tác giả quan niệm STEM theo cách quan tâm tới vai trò và sự tích hợp các môn học (Toán, Khoa học, Kỳ thuật và Công nghệ) trong chương trình gắn liền với việc vận dụng các kiến thức, kĩ năng giải quyết các vấn đề thực tiễn, từ đó nâng cao hứng thủ, hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS.
Quan niệm về giáo dục STEM Với những cách tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau. Giáo dục STEM được nhận thức và hoạt động theo hai cách hiểu chính như sau: Một là, giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là quan tâm đến các môn 9 Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Đây cũng là quan niệm vê giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ “Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học ở tiều học và trung học cho đến bậc sau đại học”. Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM.
Đó chính là một chiến lược, định hướng giáo dục nhằm thúc đẩy giáo dục bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kì thuật và Toán học với mục tiêu đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề có liên quan, nhờ đó nâng cao sức cạnh tranh cùa nền kinh tế. Hai là, giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp. Hoặc là tích họp đầy đủ cả bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinh được áp dụng những kiến thức Khoa học Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới.
Hoặc là tích hợp khuyết, tức là tích hợp từ hai lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường [10], Như vậy, giáo dục STEM về bản chất được hiếu là trang bị cho người học những kiến thức và kỳ năng cần thiết liên quan đến các lình vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Các kiến thức và kỳ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Giáo dục STEM kết nối giữa kiến thức học đường với thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, tạo hứng thú cho học sinh, 10 hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh.
Đặc trưng giáo dục STEM Giáo dục STEM có các đặc trưng sau: - Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho HS: Đó là những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.
Hơn nữa, giáo dục STEM còn phát triển cho HS các kỳ năng như: Kỹ năng khoa học: HS được trang bị kiến thức về các khái niệm, các nguyên lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của GD khoa học.