Luận văn dạy học Toán THPT theo định hướng STEAM - ĐH Giáo dục

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phương pháp dạy học Toán THPT theo mô hình STEAM. Đề xuất thiết kế bài giảng tích hợp khoa học, công nghệ và nghệ thuật.

• Tác giả: Nguyễn Đức Hiệp
• Người hướng dẫn: GS.TS Lê Anh Vinh
• Trường học: Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sư phạm Toán học
• Đề tài: Dạy học môn Toán theo định hướng giáo dục STEAM
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về Dạy học Toán THPT theo Định hướng Giáo dục STEAM

Giáo dục STEAM là phương pháp tiếp cận đa ngành, tích hợp kiến thức từ các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật và Toán học. Ở cấp độ THPT, việc áp dụng STEAM vào dạy học Toán không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về ứng dụng thực tế của môn học mà còn phát triển tư duy logic, sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề.

1.1. Định nghĩa Giáo dục STEAM

STEAM là viết tắt của Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật), Arts (Nghệ thuật) và Mathematics (Toán học). Phương pháp này nhằm tạo ra môi trường học tập tích hợp, khuyến khích học sinh áp dụng kiến thức từ nhiều lĩnh vực để giải quyết các vấn đề phức tạp.

1.2. Tầm quan trọng của Dạy học Toán theo Định hướng STEAM

Dạy học Toán theo định hướng STEAM giúp học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết, đồng thời phát triển kỹ năng thực hành và ứng dụng. Điều này chuẩn bị cho học sinh tốt hơn trong việc đối mặt với các thách thức trong tương lai, đặc biệt là trong lĩnh vực công nghệ và khoa học.

II. Vấn đề và Thách thức trong Dạy học Toán THPT theo Định hướng STEAM

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc áp dụng STEAM vào dạy học Toán THPT cũng gặp phải một số thách thức. Các giáo viên cần được đào tạo chuyên sâu, cơ sở vật chất phải được đầu tư, và chương trình học cần được thiết kế phù hợp để đảm bảo hiệu quả.

2.1. Thiếu hụt về Cơ sở Vật chất

Nhiều trường THPT hiện nay chưa đủ cơ sở vật chất và trang thiết bị để hỗ trợ việc dạy học theo định hướng STEAM. Điều này hạn chế khả năng thực hiện các hoạt động thực nghiệm và ứng dụng thực tế.

2.2. Khó khăn trong Đào tạo Giáo viên

Giáo viên cần được đào tạo chuyên sâu về phương pháp dạy học STEAM, bao gồm cả kiến thức về công nghệ và kỹ thuật. Đây là một thách thức lớn, đặc biệt đối với những giáo viên đã có nhiều năm kinh nghiệm theo phương pháp truyền thống.

III. Phương pháp Dạy học Toán THPT theo Định hướng STEAM

Để áp dụng STEAM vào dạy học Toán THPT hiệu quả, các giáo viên cần sử dụng các phương pháp dạy học tích hợp, khuyến khích sự tham gia tích cực của học sinh và tạo ra môi trường học tập tương tác.

3.1. Sử dụng Dự án để Tích hợp Kiến thức

Phương pháp dự án là một cách hiệu quả để tích hợp kiến thức từ các lĩnh vực khác nhau. Học sinh được giao các dự án thực tế, đòi hỏi họ phải vận dụng kiến thức Toán, Khoa học, Công nghệ và Kỹ thuật để giải quyết các vấn đề cụ thể.

3.2. Khuyến khích Tư duy Sáng tạo và Giải quyết Vấn đề

STEAM không chỉ tập trung vào việc học lý thuyết mà còn nhấn mạnh vào việc phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề. Giáo viên cần tạo ra các hoạt động giúp học sinh tự tìm hiểu, khám phá và đưa ra giải pháp.

IV. Ứng dụng Thực tiễn và Kết quả Nghiên cứu

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng việc dạy học Toán theo định hướng STEAM có hiệu quả cao trong việc nâng cao chất lượng giáo dục. Học sinh không chỉ cải thiện kiến thức Toán mà còn phát triển kỹ năng mềm và tư duy logic.

4.1. Nghiên cứu về Hiệu quả của STEAM trong Dạy học Toán

Một nghiên cứu tại Trường THPT Nguyễn Siêu, Hà Nội, cho thấy rằng học sinh tham gia các chương trình STEAM có điểm số Toán cao hơn so với nhóm đối chứng. Ngoài ra, họ còn thể hiện khả năng giải quyết vấn đề và tư duy sáng tạo tốt hơn.

4.2. Thực tiễn Ứng dụng STEAM trong Dạy học Toán

Trường THPT Nguyễn Siêu đã triển khai nhiều dự án STEAM, như thiết kế bình cắm hoa, tạo ra mô hình nhà thông minh, và lập trình robot. Các dự án này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về ứng dụng thực tế của Toán mà còn phát triển kỹ năng làm việc nhóm và giao tiếp.

V. Kết luận và Tương lai của Dạy học Toán THPT theo Định hướng STEAM

Dạy học Toán theo định hướng STEAM là một xu hướng giáo dục hiện đại, mang lại nhiều lợi ích cho học sinh. Tuy nhiên, để triển khai hiệu quả, cần có sự đầu tư về cơ sở vật chất, đào tạo giáo viên và thiết kế chương trình học phù hợp. Trong tương lai, STEAM sẽ tiếp tục phát triển và trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống giáo dục.

5.1. Triển vọng Phát triển của STEAM

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, nhu cầu về nhân lực có kỹ năng STEAM ngày càng tăng cao. Vì vậy, việc tích hợp STEAM vào chương trình giáo dục sẽ giúp chuẩn bị tốt hơn cho học sinh trong thị trường lao động tương lai.

5.2. Đề xuất cho Chính sách Giáo dục

Để thúc đẩy việc áp dụng STEAM trong dạy học Toán THPT, cần có sự hỗ trợ từ chính sách giáo dục. Điều này bao gồm việc đầu tư cơ sở vật chất, đào tạo giáo viên, và xây dựng chương trình học phù hợp với định hướng STEAM.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUOC GIA HA NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYEN ĐỨC HIỆP DẠY HỌC MOT SO CHỦ DE TRONG MÔN TOÁN CAP TRUNG HOC PHO THONG THEO DINH HUONG GIAO DUC STEAM LUAN VAN THAC Si SU PHAM TOAN HOC HÀ NỘI - 2021 ĐẠI HỌC QUOC GIA HA NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYEN ĐỨC HIỆP DẠY HỌC MOT SO CHỦ DE TRONG MÔN TOÁN CÁP TRUNG HỌC PHỎ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEAM LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHAM TOÁN HOC CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN TOÁN HỌC Mã số: 8140209.01 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Lê Anh Vinh HÀ NỘI - 2021 LỜI CẢM ƠN Tác giả may mắn được học tập, được sự chỉ bảo dạy dỗ và đồng hành của các thầy cô giáo Trường Đại học Giáo Dục — Đại học Quốc Gia Hà Nội những người đã truyền đạt kiến thức bồ ích cho tác giả trong suốt thời gian học cao học vừa qua. Luận văn này được thực hiện bởi sự hướng dẫn nhiệt tình, trách nhiệm và day nhiệt huyết của thầy giáo GS.TS Lê Anh Vinh. Đồng thời, tác giả nhận được rất nhiều những kinh nghiệm, bài học quý giá của thầy. Trong suốt quá trình học tập cao học và nghiên cứu đề tài, tác giả nhận được nhiều sự giúp đỡ, động viên từ gia đình, người thân, bè bạn, đồng nghiệp và các em học sinh.

Đặc biệt là Ban giám hiệu, đồng nghiệp và các em học sinh lớp bộ môn tác giả trực tiếp giảng dạy tại trường THCS và THPT Nguyễn Siêu — Thành phé Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi dé tác giả hoàn thành quá trình thực nghiệm sư phạm tại trường. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành về tất cả sự giúp đỡ quý báu đó. Hà Nội, ngày 29 tháng 6 năm 2021 Tác giả Nguyễn Đức Hiệp DANH MỤC HÌNH TT NỘI DUNG HINH Trang Hình 1.1 | Câu trúc năng lực, phâm chat của hoc sinh phố thông 9 Hình 1.2 | Chu trình STEAM 18 Hình 1.3 | Quy trình thiệt kế STEAM 22 1H 1. Dạy học tích hợp.

STEAM và giáo dục STEAM.-- cà tt HH HH ie, 13 In Kat MGM. Hình thức tô chức giáo duc STEAM. Điều kiện triển khai giáo dục STEAM. Bài học STEAIM.- - - 1T TH TH TH TH ng ng 18 1.

Thiết kế bài học STEAM.-- ¿S6 Sk‡EEEEEE+EEEEEEEEEEEEEEerkererkervee 21 1. Quy trình chung tô chức thực hiện bài học STEAM. Tiêu chí đánh giá bài học STEAM. Dạy học môn Toán theo định hướng giáo duc STEAM.

Đặc trưng của dạy học môn Toán theo định hướng giáo dục STEAM 26 1. Vai trò của môn Toán trong dạy hoc theo định hướng giáo dục STEAM ¬ 26 1. Thực trạng dạy học môn Toán ở trường THPT theo định hướng giáo Duc STEAM KỚN.1 Mục tiêu khảo Sat .2 Kết quả và bình luận khảo sát.-- 2-2 2 5£ +E2+E£+£Ee£Eccxzzrxrrxerxee 26 TIỂU KET CHƯNG .- 2 2 2£ ©ESE£+E££EE£EEtEEEEEEEEEEErkerrkrrkrree 29 0:09). 30 THIẾT KE MOT SO CHỦ DE DẠY HOC MON TOAN THEO DINH HƯỚNG GIÁO DUC STEAM.

Xác định nội dung trọng fÂm. Bài học chủ đề STEAM. Một số chủ đề môn toán cấp THPT có thể thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEATM.-- Ác +cSS SH ky 32 2. Thiết kế dạy một số chủ đề môn toán cấp THPT theo định hướng giáo dục STEATM.- cà SH TH TH TH TT HH TH TH TT HH Hà nưệt 33 2.

Thuyền chở vật liệu. Thiết kế bình cắm hoa dé bàn. Thiết kế họa tiết cho đồ vật .--- - 2-5 cscc+xerexerxeree 62 vii DANH MỤC TỪ NGỮ KÍ HIỆU / VIẾT TẮT TT Viết tắt Ý nghĩa 1 CNTT Công nghệ thông tin 2 ĐTB_ Diémtrung binh 3 GQVĐ_ Giải quyết van đề 4 GV Giáo viên 5 HS Học sinh The Organisation for Economic Co-operation and 6 OECD. : : Development / Tô chức Hợp tác và Phat triên Kinh tê Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering 7 STEAM (Kỹ thuật), Art (Nghệ thuật) va Math (Toán học) 8 5+g Diện tích xung quanh 9 Stp Dién tich toan phan 10 THCS Trung học cơ sở II THPT Trung học phổ thông ii 2.

Thiết kế bữa ăn dinh dưỡng. 90 THUC NGHIỆM SƯ PHAM. Mục dich va yêu cầu của thực nghiệm sư pham. Mục đích của thực nghiệm sư phạm.

Yêu cầu của thực nghiệm sư phạm. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. Đối tượng và thời gian thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm.

Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm. Kết quả định lượng. Kết quả định tính.---- 2-22 <+SE+EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrrkrrei 96 TIỂU KET CHƯƠNG 3.---22¿2225222E+tt2EEvvtrtrttrrrrtrrrrrrrrrrk 100 KET LUẬN VÀ KHUYEN NGHỊ,. 102 TÀI LIEU THAM KHẢO.

2-2 5£ +S£+EE£EE£EE£+EE2EESEEeEEerEerreerxee 103 PHỤ LỤC Vili DANH MỤC BIEU ĐỎ TT NOI DUNG BIEU DO Trang Biéu đô 3.1 | Tỉ lệ chất lượng HS 2 lớp trước tác động 92 Biéu đồ 3.2 | Đường lũy tích kết quả kiểm tra 2 lớp trước tác động | 93 Biéu đô 3.3 | Tỉ lệ chat lượng HS 2 lớp sau 2 lân tác động 94 Biểu đồ 3.4 | Đường lũy tích kết quả 2 lớp sau tác động lần 1 95 Biểu đồ 3.5 | Đường lũy tích kết quả 2 lớp sau tac động lần 2 95 DANH MỤC TỪ NGỮ KÍ HIỆU / VIẾT TẮT TT Viết tắt Ý nghĩa 1 CNTT Công nghệ thông tin 2 ĐTB_ Diémtrung binh 3 GQVĐ_ Giải quyết van đề 4 GV Giáo viên 5 HS Học sinh The Organisation for Economic Co-operation and 6 OECD. : : Development / Tô chức Hợp tác và Phat triên Kinh tê Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering 7 STEAM (Kỹ thuật), Art (Nghệ thuật) va Math (Toán học) 8 5+g Diện tích xung quanh 9 Stp Dién tich toan phan 10 THCS Trung học cơ sở II THPT Trung học phổ thông ii DANH MỤC BIEU ĐỎ TT NOI DUNG BIEU DO Trang Biéu đô 3.1 | Tỉ lệ chất lượng HS 2 lớp trước tác động 92 Biéu đồ 3.2 | Đường lũy tích kết quả kiểm tra 2 lớp trước tác động | 93 Biéu đô 3.3 | Tỉ lệ chat lượng HS 2 lớp sau 2 lân tác động 94 Biểu đồ 3.4 | Đường lũy tích kết quả 2 lớp sau tác động lần 1 95 Biểu đồ 3.5 | Đường lũy tích kết quả 2 lớp sau tac động lần 2 95 MỤC LỤC IUNv. 1 Danh mục từ ngữ kí hiệu/ViẾt tắt.- --:- 2-52 S2+S£+E2EEESEEEEEEEEEEEEEkrrkrrerree ii Danh mục hình. ccc cccceeesceccccccssessccsececsssssecescceesessseesesceessesseesseeeeseseeess ili Damh muc Dang.

iv Danh mục biểu d6 .- - 5c St SE2EEEEEE+EEEEEESEEEEEEEEEEEEESEEEEEEEEEEESEEEEEkrkrreree V IÚ 0) 0i hĂ--tÓÓÓÓ. Lý do chọn đề tài.----- + + 2+ 2E SE SE EEEEEE12111112112112121711111 111. Nhiệm vụ nghiÊn CỨU. Khách thé và đối tượng nghiên cứu.

Khách thé nghiên cứu.- ¿2 2® E£+E£+EE£EE£EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEErrkrrkrree 3 4. Đối tượng nghiên CỨU.-- ¿2 2 £©E+SE+SE£EE+EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrkrrkrrree 3 4. Giả thuyết khoa học .--- + 2 ¿+ +ESE+EE£EE+EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrrerree 3 6. Phương pháp nghién CỨU.

Nhóm phương pháp nghiên cứu tài lIỆu. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn. Những đóng góp của để tài. Cấu trúc của luận VĂn.

6 CƠ SỞ LÝ LUẬN VE DẠY HOC STEAM VA THUC TRẠNG DAY ;i900⁄0/. Tổng quan lịch sử nghiên cứu giáo duc STEAM. Giáo dục STEAM trên thế giới. Giáo dục theo định hướng STEAM ở Việt Nam.

Day học định hướng phát triển năng lực. Khai niém nang nn. Cấu trúc năng lỰC.---¿- + + + ke kEEEE121121111111E1111 11111111 9 VI 2. Thiết kế bữa ăn dinh dưỡng.

90 THUC NGHIỆM SƯ PHAM. Mục dich va yêu cầu của thực nghiệm sư pham. Mục đích của thực nghiệm sư phạm. Yêu cầu của thực nghiệm sư phạm.

Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. Đối tượng và thời gian thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm.

Kết quả định lượng. Kết quả định tính.---- 2-22 <+SE+EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrrkrrei 96 TIỂU KET CHƯƠNG 3.---22¿2225222E+tt2EEvvtrtrttrrrrtrrrrrrrrrrk 100 KET LUẬN VÀ KHUYEN NGHỊ,. 102 TÀI LIEU THAM KHẢO. 2-2 5£ +S£+EE£EE£EE£+EE2EESEEeEEerEerreerxee 103 PHỤ LỤC Vili 2.

Thiết kế bữa ăn dinh dưỡng. 90 THUC NGHIỆM SƯ PHAM. Mục dich va yêu cầu của thực nghiệm sư pham. Mục đích của thực nghiệm sư phạm.

Yêu cầu của thực nghiệm sư phạm. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. Đối tượng và thời gian thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm.

Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm. Kết quả định lượng. Kết quả định tính.---- 2-22 <+SE+EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrrkrrei 96 TIỂU KET CHƯƠNG 3.---22¿2225222E+tt2EEvvtrtrttrrrrtrrrrrrrrrrk 100 KET LUẬN VÀ KHUYEN NGHỊ,. 102 TÀI LIEU THAM KHẢO.

2-2 5£ +S£+EE£EE£EE£+EE2EESEEeEEerEerreerxee 103 PHỤ LỤC Vili MỤC LỤC IUNv. 1 Danh mục từ ngữ kí hiệu/ViẾt tắt.- --:- 2-52 S2+S£+E2EEESEEEEEEEEEEEEEkrrkrrerree ii Danh mục hình. ccc cccceeesceccccccssessccsececsssssecescceesessseesesceessesseesseeeeseseeess ili Damh muc Dang. iv Danh mục biểu d6 .- - 5c St SE2EEEEEE+EEEEEESEEEEEEEEEEEEESEEEEEEEEEEESEEEEEkrkrreree V IÚ 0) 0i hĂ--tÓÓÓÓ.

Lý do chọn đề tài.----- + + 2+ 2E SE SE EEEEEE12111112112112121711111 111. Nhiệm vụ nghiÊn CỨU. Khách thé và đối tượng nghiên cứu. Khách thé nghiên cứu.- ¿2 2® E£+E£+EE£EE£EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEErrkrrkrree 3 4.

Đối tượng nghiên CỨU.-- ¿2 2 £©E+SE+SE£EE+EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrkrrkrrree 3 4. Giả thuyết khoa học .--- + 2 ¿+ +ESE+EE£EE+EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrrerree 3 6. Phương pháp nghién CỨU. Nhóm phương pháp nghiên cứu tài lIỆu.

Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn. Những đóng góp của để tài. Cấu trúc của luận VĂn. 6 CƠ SỞ LÝ LUẬN VE DẠY HOC STEAM VA THUC TRẠNG DAY ;i900⁄0/.

Tổng quan lịch sử nghiên cứu giáo duc STEAM. Giáo dục STEAM trên thế giới. Giáo dục theo định hướng STEAM ở Việt Nam. Day học định hướng phát triển năng lực.

Khai niém nang nn. Cấu trúc năng lỰC.---¿- + + + ke kEEEE121121111111E1111 11111111 9 VI 1. Dạy học tích hợp. STEAM và giáo dục STEAM.-- cà tt HH HH ie, 13 In Kat MGM.

Hình thức tô chức giáo duc STEAM. Điều kiện triển khai giáo dục STEAM. Bài học STEAIM.- - - 1T TH TH TH TH ng ng 18 1. Thiết kế bài học STEAM.-- ¿S6 Sk‡EEEEEE+EEEEEEEEEEEEEEerkererkervee 21 1.

Quy trình chung tô chức thực hiện bài học STEAM. Tiêu chí đánh giá bài học STEAM. Dạy học môn Toán theo định hướng giáo duc STEAM. Đặc trưng của dạy học môn Toán theo định hướng giáo dục STEAM 26 1.

Vai trò của môn Toán trong dạy hoc theo định hướng giáo dục STEAM ¬ 26 1. Thực trạng dạy học môn Toán ở trường THPT theo định hướng giáo Duc STEAM KỚN.1 Mục tiêu khảo Sat .2 Kết quả và bình luận khảo sát.-- 2-2 2 5£ +E2+E£+£Ee£Eccxzzrxrrxerxee 26 TIỂU KET CHƯNG .- 2 2 2£ ©ESE£+E££EE£EEtEEEEEEEEEEErkerrkrrkrree 29 0:09). 30 THIẾT KE MOT SO CHỦ DE DẠY HOC MON TOAN THEO DINH HƯỚNG GIÁO DUC STEAM. Xác định nội dung trọng fÂm.

Bài học chủ đề STEAM. Một số chủ đề môn toán cấp THPT có thể thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEATM.-- Ác +cSS SH ky 32 2. Thiết kế dạy một số chủ đề môn toán cấp THPT theo định hướng giáo dục STEATM.- cà SH TH TH TH TT HH TH TH TT HH Hà nưệt 33 2. Thuyền chở vật liệu.

Thiết kế bình cắm hoa dé bàn. Thiết kế họa tiết cho đồ vật .--- - 2-5 cscc+xerexerxeree 62 vii 1. Dạy học tích hợp. STEAM và giáo dục STEAM.