Nghiên cứu Dạy Học STEM trong Giáo Dục Hóa Học của Dương Thị Khánh Ly

Chuyên khảo phân tích Dương khánh ly luận văn 1 1, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Tác giả: Dương Thị Khánh Ly
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Thị Kim Giang
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sư phạm Hóa học
• Đề tài: Vận Dụng Dạy Học Theo Định Hướng STEM Thông Qua Chuyên Đề Hóa Học Trong Việc Phòng Chống Cháy Nổ Nhằm Phát Triển Năng Lực Vận Dụng Kiến Thức Kỹ Năng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• MỤC LỤC
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VDKTKN HÓA HỌC THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM
• 1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
• 1.2. Giáo dục STEM trên thế giới
• 1.3. Giáo dục STEM ở Việt Nam
• 1.4. Năng lực và năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng
• 1.4.1. Khái niệm năng lực
• 1.4.2. Đặc điểm và cấu trúc của năng lực
• 1.4.3. Năng lực đặc thù môn hóa học
• 1.4.4. Các phương pháp đánh giá năng lực
• 1.4.5. Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng
• 1.4.6. Cấu trúc của năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng
• 1.5. Dạy học STEM để phát triển năng lực học sinh
• 1.5.1. Dạy học STEM và phát triển năng lực VDKTKN cho học sinh
• 1.5.2. Các bước xây dựng một chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực VDKTKN cho học sinh
• 1.5.3. Tiêu chí xây dựng kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM
• 1.5.4. Quy trình xây dựng kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM
• 1.5.5. Phương pháp và kĩ thuật dạy học theo định hướng giáo dục STEM
• 1.5.5.1. Một số phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM
• 1.5.5.1.1. Dạy học dự án
• 1.5.5.1.2. Phương pháp dạy học hợp tác nhóm nhỏ
• 1.5.5.1.3. Dạy học GQVĐ
• 1.5.6. Các hình thức tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM
• 1.5.7. Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM
• 1.5.8. Hoạt động trải nghiệm STEM
• 1.5.9. Hoạt động nghiên cứu khoa học
• 1.6. Thực trạng dạy học chủ đề STEM và phát triển năng lực VDKTKN ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Hà Nội
• 1.6.1. Giới thiệu chung
• 1.6.2. Mục đích điều tra
• 1.6.3. Phương pháp và đối tượng điều tra
• 1.6.4. Kết quả khảo sát thực trạng
• 1.6.5. Kết quả khảo sát đối với học sinh
• 1.6.6. Kết quả khảo sát đối với giáo viên
• 1.7. Tiểu kết chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KỸ NĂNG CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC STEM CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC TRONG VIỆC PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ
• 2.1. CHUYÊN ĐỀ HỌC TẬP HÓA HỌC 10
• 2.2. Xây dựng bộ công cụ đánh giá sự phát triển năng lực VDKTKN cho học sinh THPT
• 2.2.1. Xây dựng các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực VDKTKN cho học sinh THPT
• 2.2.2. Xây dựng bộ công cụ để đánh giá năng lực VDKTKN cho học sinh
• 2.2.3. Phiếu đánh giá tiêu chí năng lực VDKTKN
• 2.2.4. Phiếu hỏi học sinh về mức độ phát triển năng lực VDKTKN trong dạy học STEM
• 2.2.5. Bài kiểm tra đánh giá chuẩn kiến thức kĩ năng và năng lực
• 2.3. Phân tích chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ
• 2.3.1. Phân tích chương trình và cấu trúc chương trình chuyên đề hóa học trong việc phòng chống cháy nổ, chuyên đề học tập hóa học 10
• 2.3.2. Mục tiêu bài học
• 2.3.3. Năng lực chung
• 2.3.4. Năng lực đặc thù
• 2.3.5. Một số chú ý về nội dung và phương pháp dạy học trải nghiệm STEM chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ, chuyên đề học tập hóa học 10
• 2.3.6. Một số chú ý về nội dung chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ
• 2.3.7. Một số phương pháp dạy học chuyên đề hóa học trong việc phòng chống cháy nổ
• 2.4. Nguyên tắc và quy trình thiết kế kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ, chuyên đề học tập Hóa học 10
• 2.4.1. Nguyên tắc xây dựng kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ
• 2.4.2. Quy trình thiết kế kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ
• 2.5. Tóm tắt KH dự án và bộ câu hỏi định hướng cho hai chủ đề trải nghiệm STEM chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ
• 2.6. Bài 7: Phòng chống và xử lý cháy nổ
• 2.6.1. Thời lượng hai chủ đề STEM
• 2.6.2. Tóm tắt kế hoạch dự án
• 2.6.3. Bộ câu hỏi định hướng của các dự án
• 2.6.4. Chủ đề: “Thiết kế thiết bị báo cháy tự động”
• 2.6.5. Chủ đề: “Chế tạo bình chữa cháy mini”
• 2.7. Một số biện pháp phát triển năng lực VDKTKN cho học sinh thông qua dạy học trải nghiệm STEM chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ
• 2.7.1. Bài 7: Phòng chống và xử lý cháy nổ
• 2.7.2. KHBD 1: Thực nghiệm STEM về “Thiết kế thiết bị báo cháy tự động”
• 2.7.3. KHBD 1: Thực nghiệm STEM về “Chế tạo bình chữa cháy mini”
• 2.8. Tiểu kết chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.4. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
• 3.5. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
• 3.6. Kết quả thực nghiệm
• 3.7. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.8. Kết quả phân tích định tính
• 3.9. Kết quả phân tích định lượng
• 3.10. Tiểu kết chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Dương Khánh Ly và luận văn 1 1

Dương Thị Khánh Ly là một trong những sinh viên xuất sắc tại Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội. Luận văn 1 1 của cô tập trung vào việc vận dụng dạy học theo định hướng STEM trong môn Hóa học, đặc biệt là trong việc phòng chống cháy nổ. Đề tài này không chỉ mang tính lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao, giúp học sinh phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng trong cuộc sống.

1.1. Dương Khánh Ly và hành trình nghiên cứu

Dương Khánh Ly đã dành nhiều thời gian nghiên cứu về giáo dục STEM, đặc biệt trong lĩnh vực Hóa học. Cô đã tìm hiểu các phương pháp dạy học hiện đại nhằm nâng cao chất lượng giáo dục.

1.2. Luận văn 1 1 Mục tiêu và nội dung chính

Luận văn 1 1 của Dương Khánh Ly nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng cho học sinh thông qua việc dạy học STEM. Nội dung chính bao gồm các phương pháp dạy học và ứng dụng thực tiễn trong phòng chống cháy nổ.

II. Vấn đề và thách thức trong giáo dục STEM hiện nay

Giáo dục STEM đang trở thành một xu hướng quan trọng trong việc phát triển năng lực học sinh. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức trong việc triển khai giáo dục STEM tại các trường học. Những vấn đề này bao gồm sự thiếu hụt về tài liệu, phương pháp giảng dạy chưa đồng bộ và sự chưa sẵn sàng của giáo viên.

2.1. Thách thức trong việc áp dụng giáo dục STEM

Nhiều giáo viên chưa được đào tạo bài bản về giáo dục STEM, dẫn đến việc áp dụng không hiệu quả trong giảng dạy. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng giáo dục và sự phát triển của học sinh.

2.2. Thiếu hụt tài liệu và nguồn lực

Việc thiếu tài liệu và nguồn lực hỗ trợ cho giáo viên trong việc dạy học STEM là một trong những rào cản lớn. Điều này cần được khắc phục để nâng cao chất lượng giáo dục.

III. Phương pháp dạy học STEM hiệu quả cho học sinh

Để phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng cho học sinh, việc áp dụng các phương pháp dạy học STEM là rất cần thiết. Các phương pháp này không chỉ giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách hiệu quả mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện.

3.1. Dạy học dự án trong giáo dục STEM

Dạy học dự án là một phương pháp hiệu quả trong giáo dục STEM, giúp học sinh thực hành và áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Phương pháp này khuyến khích sự hợp tác và làm việc nhóm.

3.2. Phương pháp giải quyết vấn đề

Phương pháp giải quyết vấn đề giúp học sinh phát triển kỹ năng tư duy phản biện và khả năng giải quyết các tình huống thực tiễn. Đây là một trong những kỹ năng quan trọng trong thế kỷ 21.

IV. Ứng dụng thực tiễn của giáo dục STEM trong phòng chống cháy nổ

Giáo dục STEM có thể được áp dụng hiệu quả trong việc phòng chống cháy nổ. Việc dạy học Hóa học thông qua các chủ đề liên quan đến phòng cháy chữa cháy giúp học sinh hiểu rõ hơn về các nguyên nhân gây cháy và cách phòng ngừa.

4.1. Phân tích chuyên đề Hóa học trong phòng chống cháy nổ

Chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ giúp học sinh nắm vững kiến thức về các chất dễ cháy và phương pháp chữa cháy hiệu quả. Điều này rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay.

4.2. Thực nghiệm STEM trong giáo dục Hóa học

Thực nghiệm STEM trong giáo dục Hóa học không chỉ giúp học sinh áp dụng kiến thức vào thực tiễn mà còn phát triển kỹ năng làm việc nhóm và tư duy sáng tạo.

V. Kết luận và tương lai của giáo dục STEM

Giáo dục STEM đang ngày càng trở nên quan trọng trong việc phát triển năng lực học sinh. Tương lai của giáo dục STEM phụ thuộc vào sự đầu tư và cải cách trong phương pháp giảng dạy, cũng như sự hỗ trợ từ các cơ quan chức năng.

5.1. Tương lai của giáo dục STEM tại Việt Nam

Việt Nam đang có những bước tiến mạnh mẽ trong việc áp dụng giáo dục STEM. Các chính sách và chương trình giáo dục đang được cải cách để phù hợp với yêu cầu của thời đại.

5.2. Đề xuất cải cách giáo dục STEM

Cần có những đề xuất cụ thể để cải cách giáo dục STEM, bao gồm việc đào tạo giáo viên, phát triển tài liệu giảng dạy và tăng cường cơ sở vật chất cho các trường học.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh xã hội hiện đại với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ, việc trang bị cho học sinh các năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng thực tiễn trở thành yêu cầu cấp thiết. Giáo dục STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) được xem là giải pháp hiệu quả nhằm phát triển toàn diện năng lực này. Tại Việt Nam, đặc biệt trong các trường trung học phổ thông (THPT) ở Hà Nội, việc áp dụng dạy học theo định hướng STEM còn nhiều thách thức, nhất là trong các môn khoa học tự nhiên như Hóa học.

Luận văn tập trung nghiên cứu vận dụng dạy học theo định hướng STEM thông qua chuyên đề Hóa học về phòng chống cháy nổ nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng cho học sinh lớp 10 tại một số trường THPT trên địa bàn Hà Nội. Thời gian thực nghiệm sư phạm kéo dài từ tháng 10/2022 đến tháng 7/2023 tại trường THPT Nguyễn Văn Cừ, Gia Lâm, Hà Nội. Mục tiêu nghiên cứu là thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM về phòng chống và xử lý cháy nổ, đồng thời xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng cho học sinh.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học Hóa học, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực và phẩm chất người học trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Kết quả nghiên cứu cũng hỗ trợ giáo viên trong việc áp dụng phương pháp dạy học tích cực, tăng cường sự chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình giáo dục STEM, năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng và các phương pháp dạy học tích cực.

1. Lý thuyết giáo dục STEM: STEM là sự tích hợp liên ngành giữa Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn. Giáo dục STEM giúp học sinh phát triển tư duy phản biện, sáng tạo và kỹ năng làm việc nhóm.

2. Mô hình năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng: Năng lực này bao gồm khả năng phát hiện và giải thích hiện tượng tự nhiên, áp dụng kiến thức hóa học vào thực tế, phản biện và đánh giá tác động của vấn đề, tổng hợp kiến thức để đề xuất giải pháp, định hướng nghề nghiệp và xử lý tình huống xã hội phù hợp.

3. Các phương pháp dạy học tích cực: Dạy học dự án, dạy học giải quyết vấn đề, dạy học hợp tác nhóm nhỏ và dạy học trải nghiệm STEM được áp dụng để phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng cho học sinh.

Các khái niệm chính bao gồm: năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng, dạy học theo định hướng STEM, chuyên đề Hóa học phòng chống cháy nổ, phương pháp dạy học tích cực, và đánh giá năng lực học sinh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp lý luận và thực tiễn:

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thu thập từ khảo sát 21 giáo viên và 151 học sinh lớp 10 tại 3 trường THPT ở Hà Nội (THPT Cao Bá Quát, THPT Nguyễn Văn Cừ, Trường Hữu Nghị T78). Ngoài ra, dữ liệu thực nghiệm sư phạm được thu thập từ hai lớp 10A4 và 10A5 trường THPT Nguyễn Văn Cừ.

• Phương pháp chọn mẫu: Mẫu được chọn theo phương pháp thuận tiện và có chủ đích, tập trung vào các trường có thực trạng dạy học Hóa học và áp dụng STEM tương đối đa dạng.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả (trung bình, độ lệch chuẩn, tần suất) để phân tích kết quả khảo sát và thực nghiệm. Phân tích định tính qua quan sát, phỏng vấn và đánh giá sản phẩm học sinh. Phương pháp xử lý số liệu thống kê nhằm kiểm định tính khả thi và hiệu quả của chủ đề STEM trong phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng.

• Timeline nghiên cứu: Từ tháng 10/2022 đến tháng 7/2023, bao gồm giai đoạn thiết kế chủ đề STEM, xây dựng công cụ đánh giá, tổ chức thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Thực trạng tổ chức dạy học Hóa học và áp dụng STEM: Kết quả khảo sát học sinh cho thấy mức độ tổ chức các hoạt động dạy học gắn với kiến thức thực tiễn đạt trung bình từ 2,22 đến 2,41 trên thang đo 4 mức, tương đương mức "thỉnh thoảng" đến "thường xuyên". Học sinh thường xuyên được tham gia hợp tác nhóm (trung bình 2,41) và quan sát thí nghiệm (2,30). Tuy nhiên, mức độ vận dụng kiến thức vào thực tế còn hạn chế (2,23).

2. Năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng của học sinh: Qua phiếu đánh giá, học sinh đạt mức trung bình từ 2,50 đến 2,83 về các kỹ năng như nhận biết, phản biện, tìm tòi, định hướng nghề nghiệp và ứng xử có trách nhiệm. Kỹ năng ứng xử có trách nhiệm và giải quyết vấn đề thực tiễn được đánh giá cao nhất (2,83), trong khi kỹ năng định hướng nghề nghiệp thấp nhất (2,50).

3. Hiểu biết và thái độ về STEM: 92,7% học sinh đã từng nghe về STEM, 79,5% đã tham gia các chủ đề STEM như sản xuất xà phòng, chế tạo giấy chỉ thị axit-bazo, làm nến thơm. 90% học sinh đánh giá việc hình thành năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng trong học tập Hóa học là cần thiết hoặc rất cần thiết.

4. Quan điểm và thực trạng áp dụng của giáo viên: 66,7% giáo viên thường xuyên yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượng, 71,4% sử dụng các phương pháp dạy học tích cực và tình huống thực tế. Tuy nhiên, việc tổ chức dạy học STEM và sử dụng thiết bị hiện đại còn hạn chế. Các biện pháp ít được sử dụng gồm làm thí nghiệm thực tế và tổ chức dạy học STEM chuyên đề.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tổ chức dạy học theo định hướng STEM tại các trường THPT Hà Nội đã có bước tiến tích cực nhưng chưa đồng đều và chưa phát huy tối đa hiệu quả trong phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng cho học sinh. Mức độ vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh còn ở mức trung bình, phản ánh sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học và tăng cường các hoạt động trải nghiệm thực tế.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, việc áp dụng STEM giúp học sinh phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề và tư duy sáng tạo vượt trội hơn. Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc thiếu hụt thiết bị, tài liệu và sự chuẩn bị của giáo viên là những rào cản lớn. Kết quả khảo sát cũng cho thấy học sinh rất quan tâm và mong muốn được học theo phương pháp STEM, điều này tạo điều kiện thuận lợi để triển khai các chủ đề STEM chuyên sâu như phòng chống cháy nổ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân phối tần suất mức độ vận dụng kiến thức kỹ năng của học sinh trước và sau khi áp dụng chủ đề STEM, cũng như bảng so sánh mức độ sử dụng các biện pháp dạy học tích cực của giáo viên. Các biểu đồ này minh họa rõ sự tiến bộ và những điểm cần cải thiện trong quá trình dạy học.

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 dạy học theo định hướng STEM, đặc biệt là các chuyên đề liên quan đến Hóa học và phòng chống cháy nổ.
   • Thời gian: Triển khai trong 6 tháng đầu năm học.
   • Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội phối hợp với các trường đại học sư phạm.

2. Phát triển và hoàn thiện bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng

   • Xây dựng các tiêu chí đánh giá cụ thể, phiếu hỏi và bài kiểm tra phù hợp với từng chủ đề STEM.
   • Thời gian: Hoàn thiện trong vòng 3 tháng.
   • Chủ thể thực hiện: Nhóm nghiên cứu và giáo viên chủ nhiệm các lớp 10.

3. Tăng cường tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM gắn với thực tiễn

   • Thiết kế các dự án thực hành như “Thiết kế thiết bị báo cháy tự động” và “Chế tạo bình chữa cháy mini” để học sinh vận dụng kiến thức hóa học vào giải quyết vấn đề thực tế.
   • Thời gian: Tổ chức định kỳ trong năm học.
   • Chủ thể thực hiện: Giáo viên bộ môn Hóa học và các câu lạc bộ STEM trường THPT.

4. Đầu tư cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học hiện đại

   • Cung cấp đầy đủ dụng cụ thí nghiệm, thiết bị hỗ trợ dạy học STEM nhằm tạo điều kiện cho học sinh thực hành và sáng tạo.
   • Thời gian: Lập kế hoạch và triển khai trong năm học tiếp theo.
   • Chủ thể thực hiện: Ban giám hiệu nhà trường và các đơn vị tài trợ.

5. Khuyến khích hợp tác liên ngành và liên trường trong tổ chức dạy học STEM

   • Tạo mạng lưới chia sẻ kinh nghiệm, tài liệu và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật giữa các trường THPT.
   • Thời gian: Triển khai liên tục hàng năm.
   • Chủ thể thực hiện: Phòng Giáo dục quận/huyện và các trường THPT.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên bộ môn Hóa học THPT

   • Lợi ích: Nắm bắt phương pháp dạy học STEM hiệu quả, thiết kế kế hoạch bài dạy chuyên đề phòng chống cháy nổ, phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng cho học sinh.
   • Use case: Áp dụng trong giảng dạy thực tế, nâng cao chất lượng bài học và đánh giá học sinh.

2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn

   • Lợi ích: Hiểu rõ thực trạng và giải pháp đổi mới phương pháp dạy học STEM, xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển giáo dục STEM trong trường phổ thông.
   • Use case: Lập kế hoạch đào tạo giáo viên, đầu tư cơ sở vật chất và tổ chức các hoạt động STEM.

3. Sinh viên sư phạm và nghiên cứu sinh ngành Giáo dục

   • Lợi ích: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm về dạy học STEM trong môn Hóa học.
   • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu, luận văn tốt nghiệp và nâng cao năng lực chuyên môn.

4. Các tổ chức, doanh nghiệp liên quan đến giáo dục STEM

   • Lợi ích: Hiểu nhu cầu và thực trạng giáo dục STEM tại trường phổ thông, từ đó hỗ trợ tài trợ, cung cấp thiết bị và hợp tác phát triển chương trình giáo dục.
   • Use case: Thiết kế chương trình đào tạo, tài trợ thiết bị thí nghiệm và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật.

Câu hỏi thường gặp

1. Dạy học theo định hướng STEM là gì?
   Dạy học STEM là phương pháp tích hợp kiến thức và kỹ năng từ Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học để học sinh vận dụng giải quyết các vấn đề thực tế. Ví dụ, học sinh có thể thiết kế thiết bị báo cháy tự động dựa trên kiến thức Hóa học và Kỹ thuật.

2. Làm thế nào để phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng cho học sinh?
   Cần tổ chức các hoạt động trải nghiệm, dự án thực hành, thí nghiệm và giải quyết vấn đề thực tế. Việc này giúp học sinh không chỉ học lý thuyết mà còn biết cách áp dụng kiến thức vào cuộc sống.

3. Chuyên đề Hóa học phòng chống cháy nổ có vai trò gì trong giáo dục STEM?
   Đây là chủ đề thực tiễn giúp học sinh hiểu về các yếu tố gây cháy, cách phòng chống và xử lý cháy nổ, đồng thời phát triển kỹ năng vận dụng kiến thức Hóa học vào thực tế, nâng cao ý thức an toàn.

4. Các phương pháp dạy học tích cực nào được áp dụng trong nghiên cứu?
   Nghiên cứu tập trung vào dạy học dự án, dạy học giải quyết vấn đề và dạy học hợp tác nhóm nhỏ, giúp học sinh phát triển kỹ năng làm việc nhóm, tư duy phản biện và sáng tạo.

5. Làm sao để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng của học sinh?
   Sử dụng bộ công cụ đánh giá gồm phiếu hỏi, tiêu chí đánh giá sản phẩm STEM, bài kiểm tra kiến thức và quan sát thực hành. Ví dụ, đánh giá sản phẩm thiết bị báo cháy mini dựa trên tiêu chí thiết kế, hiệu quả và tính sáng tạo.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học STEM và năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng trong môn Hóa học.
• Thiết kế và tổ chức dạy học theo chủ đề STEM về phòng chống cháy nổ giúp phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng cho học sinh lớp 10 tại Hà Nội.
• Bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng được xây dựng và kiểm nghiệm có tính khả thi và hiệu quả.
• Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy học sinh có sự tiến bộ rõ rệt về kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn sau khi học theo chủ đề STEM.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao chất lượng dạy học STEM và phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng trong trường THPT.

Next steps: Triển khai mở rộng áp dụng chủ đề STEM trong các trường THPT khác, tổ chức đào tạo giáo viên và hoàn thiện bộ công cụ đánh giá.

Call to action: Các nhà giáo dục và quản lý cần phối hợp để thúc đẩy đổi mới phương pháp dạy học STEM, tạo điều kiện cho học sinh phát triển toàn diện năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng, đáp ứng yêu cầu của xã hội hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VDKTKN HÓA HỌC THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM 1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề: 1. Giáo dục STEM trên Thế giới Giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) đã trở thành một chủ đề quan trọng trong các hệ thống giáo dục trên toàn thế giới. Việc đào tạo các học sinh về các kỹ năng STEM giúp họ phát triển khả năng tư duy logic và vận dụng kiến thức trong cuộc sống hàng ngày, đồng thời tạo ra những nhà khoa học và kỹ sư tài năng cho tương lai.

Một thống kê ở Mỹ cho thấy từ năm 2004 đến năm 2014 các việc làm liên quan đến khoa học và kỹ thuật tăng 26%. Con số gấp hai lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngành nghề khác. Từ năm 1950 đến 2007, tốc độ tăng trưởng trong lĩnh vực công việc STEM vượt qua tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngành khác lên đến 4 lần. Cựu tổng thống Obama từng khẳng định về tầm quan trọng và định hướng của nước Mỹ trong việc phát triển giáo dục STEM.

“Một trong những vấn đề trọng tâm của tôi khi làm Tổng thống Mỹ là xây dựng phương pháp phát triển khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Trong đó có sự chung tay góp sức của toàn dân. Chúng ta cần ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên và giảng viên có chất lượng trong các lĩnh vực này. Đồng thời cần bảo đảm rằng toàn thể nhân dân cả nước cùng hợp lực.

Thúc đẩy các ngành này phát triển xứng đáng với tầm quan trọng của chúng” [29] Lý Hiển Long đã nhấn mạnh rằng để Singapore phát triển kinh tế và trở thành một xã hội hiện đại, công nghệ tiên tiến, cần phải đẩy mạnh phát triển tài năng và nhân tài trong lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.[21] Trong quá khứ, Israel cũng đã đóng góp không nhỏ vào lĩnh vực giáo dục STEM. Các chương trình STEM ở Israel bắt đầu được phát triển từ thập niên 1970. Năm 2010, chính phủ Israel đã phát triển một chương trình STEM mới cho trẻ em từ 6 đến 18 tuổi với mục tiêu giúp họ học tập các kỹ năng STEM trong môi 7 trường tương tác và giúp họ phát triển tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề. New Zealand là một quốc gia khác nổi tiếng về giáo dục STEM.

Họ có một chương trình STEM tập trung vào việc phát triển khả năng phản biện của học sinh và đam mê học tập. Họ cũng chú trọng vào việc giáo dục STEM để đào tạo các công dân toàn cầu cho thế kỉ 21. Có thể nhận thấy, mọi quốc gia trên thế giới đều đặc biệt quan tâm đến việc phát triển giáo dục STEM. Với sự hỗ trợ của giáo dục STEM, học sinh có thể phát triển vượt bậc về kiến thức và kỹ năng, từ đó chuẩn bị cho bản thân trở thành những công dân thích hợp cho xã hội thế kỳ 21.

Giáo dục STEM ở Việt Nam Giáo dục STEM đã trở thành một chủ đề nóng bỏng và được quan tâm rất nhiều trong giáo dục tại Việt Nam trong những năm gần đây. Với những khả năng phát triển kinh tế mạnh mẽ, Việt Nam đang nỗ lực để cải thiện chất lượng giáo dục và phát triển nhân lực cho đất nước. Trong bối cảnh đó, giáo dục STEM đang được đầu tư và phát triển mạnh mẽ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ điểm qua lịch sử nghiên cứu vấn đề giáo dục STEM ở Việt Nam và những đóng góp của Bộ Giáo dục và đào tạo trong việc nâng cao chất lượng giáo dục STEM tại Việt Nam.

Từ những năm 2000, Việt Nam đã đặt mục tiêu phát triển thành một quốc gia công nghiệp và hiện đại. Trong tầm nhìn đó, giáo dục STEM đã được coi là một phần quan trọng của chiến lược phát triển của đất nước. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu, Việt Nam chưa có sự đầu tư đầy đủ vào giáo dục STEM. Điều này dẫn đến những hạn chế trong chương trình giảng dạy và kiến thức của các sinh viên, giáo viên.

Từ năm 2011, Bộ Giáo dục và đào tạo Việt Nam đã đưa giáo dục STEM vào chương trình giảng dạy ở trường THPT. Việc này nhằm mục đích nâng cao trình độ và giáo dục toàn diện cho các học sinh, cũng như đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động. Ngoài ra, cũng từ năm 2011, Bộ Giáo dục và đào tạo đã đưa ra một số chính sách hỗ trợ cho các trường đào tạo STEM nhằm khuyến khích các trường đào tạo đầu tư và phát triển giáo dục STEM. 8 Trong chương trình giáo dục THPT, Việt Nam đã đưa STEM vào các môn học như toán, vật lý, hóa học và sinh học.

Điều này giúp học sinh được tiếp cận với các kĩ năng và kiến thức quan trọng để trở thành công dân toàn cầu cho thế kỉ 21. Năng lực và năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng 1. Khái niệm năng lực Năng lực là một khía cạnh tâm lý phức tạp, đại diện cho sự kết hợp của kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm, thái độ, và trách nhiệm. Ngày nay, có nhiều quan điểm khác nhau về năng lực, tuy nhiên chúng đều tập trung vào khả năng thành thạo và thực hiện công việc của mỗi cá nhân.

Theo từ điển tâm lí học của Vũ Dũng (2000), năng lực được định nghĩa là tập hợp các tính chất hay phẩm chất của tâm lý cá nhân, có vai trò điều khiển bên trong và tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện một hoạt động cụ thể một cách tốt nhất. Cũng theo Vũ Dũng, năng lực là khả năng thực hiện các hành động, giải quyết nhiệm vụ và đạt được thành công trong các tình huống thay đổi, bao gồm cả lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội và cá nhân. Năng lực được xây dựng trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kinh nghiệm và sự sẵn sàng hành động. Theo nguồn [4], năng lực được hiểu là sự kết hợp linh hoạt và có tổ chức giữa kiến thức, kỹ năng, thái độ, tình cảm, giá trị và động cơ cá nhân, nhằm đáp ứng hiệu quả các yêu cầu phức tạp trong một ngữ cảnh cụ thể.

Năng lực thể hiện sự vận dụng tổng hợp nhiều yếu tố, bao gồm phẩm chất của người lao động, kiến thức và kỹ năng, thông qua các hoạt động cá nhân để thực hiện một công việc cụ thể. Năng lực cũng bao gồm các yếu tố cơ bản mà mọi người lao động và công dân đều cần có, đó là năng lực chung và năng lực cốt lõi. Đặc điểm và cấu trúc của năng lực Theo nguồn [4], cấu trúc tổng quát của năng lực hành động được miêu tả là sự kết hợp của bốn thành phần năng lực: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá nhân. 9 - Năng lực chuyên môn (Professional competency): Đây là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn và đạt được kết quả chuyên môn một cách độc lập.

Năng lực này bao gồm việc sử dụng phương pháp và kiến thức chuyên môn một cách chính xác. - Năng lực phương pháp (Methodical competency): Đây là khả năng có kế hoạch và định hướng mục tiêu trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề. Năng lực này liên quan đến việc áp dụng các phương pháp hiệu quả trong công việc. - Năng lực xã hội (Social competency): Đây là khả năng đạt được mục tiêu trong các tình huống giao tiếp và tương tác xã hội, cũng như trong việc phối hợp tốt với các thành viên khác trong đội nhóm.

- Năng lực cá nhân (Individual competency): Đây là khả năng nhận biết và hiểu rõ cơ hội và giới hạn của bản thân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân. Năng lực này bao gồm cả những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối thái độ và hành vi của cá nhân. Mô hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột giáo dục theo UNESCO 10 Hình 1. Mô hình tương ứng năng lực thành phần với trụ cột giáo dục của Unesco.

Theo tài liệu [1], [21], năng lực cần hình thành và phát triển cho HS phổ thông gồm: - Năng lực cốt lõi: Đây là những năng lực cơ bản và không thể thiếu để có thể sống, học tập và làm việc hiệu quả. - Năng lực đặc biệt: Đây là những năng lực đặc biệt mà mỗi người có thể có nhờ vào tố chất và khả năng riêng của mình, bao gồm trí tuệ, nghệ thuật, thể thao, kỹ năng sống, và nhiều hơn nữa. Theo Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, năng lực cốt lõi bao gồm năng lực chung và năng lực chuyên môn. - Năng lực chung: Đây là những năng lực mà được phát triển và hình thành thông qua các môn học và hoạt động giáo dục, bao gồm năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

- Năng lực chuyên môn: Đây là những năng lực chủ yếu được hình thành và phát triển thông qua các môn học và hoạt động giáo dục cụ thể như năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực khám phá tự nhiên và xã hội, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mỹ, năng lực thể chất. Năng lực đặc thù của môn Hóa học Theo [21] ngoài các năng lực chung, môn hóa học còn hình thành và phát triển ở học sinh năng lực hóa học gồm những thành phần sau: * Năng lực nhận thức hóa học Nhận thức được các kiến thức cơ sở cấu tạo về chất; các quá trình hóa học; các dạng năng lượng và bảo toàn năng lượng; một số chất hóa học cơ bản và chuyển hoá hoá học; một số ứng dụng của hóa học trong đời sống và sản xuất. * Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học Quan sát, thu thập thông tin; phân tích, xử lí số liệu; giải thích; dự đoán được kết quả nghiên cứu một số sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống. Sử dụng được các chứng cứ khoa học để kiểm tra dự đoán, lí giải các chứng cứ, rút ra kết luận.

* Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học Vận dụng được kiến thức, kĩ năng môn hóa học vào một số tình huống cụ thể trong thực tiễn; Mô tả, dự đoán, giải thích hiện tượng, GQVĐ một cách khoa học; Ứng xử thích hợp trong các tình huống có liên quan đến vấn đề sức khỏe của bản thân, gia đình và cộng đồng; Ứng xử với tự nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội và bảo vệ môi trường.