Khoá luận tốt nghiệp đại học thiết kế hoạt động stem với thử thách tạo ra nam châm điện từ pin điện hóa

Khóa luận tốt nghiệp đại học thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo nam châm điện từ pin điện hóa, ứng dụng thực tiễn trong giáo dục khoa học.

• Tác giả: Lê Huyền Thương
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Anh Dũng
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
• Chuyên ngành: Phương pháp dạy học Vật lí
• Đề tài: Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra nam châm điện từ pin điện hóa
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• Mục đích nghiên cứu
• Đối tượng, khách thể, phạm vi nghiên cứu
• Câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu
• Nhiệm vụ nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu
• Cấu trúc đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN
• 1.1. Giáo dục STEM là gì?
• 1.2. Thế mạnh của giáo dục STEM
• 1.3. Chủ đề STEM, phân loại chủ đề STEM
• 1.4. Vai trò của giáo dục STEM
• 1.5. Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định hướng giáo dục STEM
• 1.6. Giáo dục STEM tại các nước phát triển
• 1.6.1. Giáo dục STEM tại Mỹ
• 1.6.2. Giáo dục STEM tại Anh
• 1.6.3. Giáo dục STEM tại Việt Nam
• 1.7. Mối liên hệ giữa dạy học vật lý và giáo dục STEM
• 1.8. Dạy học môn Vật Lý theo định hướng giáo dục STEM
• 1.9. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM VỚI THỬ THÁCH TẠO RA NAM CHÂM ĐIỆN TỪ PIN ĐIỆN HÓA
• 2.1. Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra nam châm điện từ pin điện hóa
• 2.2. Phiếu tự đánh giá bản thân và phiếu đánh giá các thành viên trong hoạt động nhóm
• 2.2.1. Phiếu tự đánh giá bản thân
• 2.2.2. Phiếu đánh giá các thành viên trong hoạt động nhóm
• 2.3. Xây dựng rubric đánh giá năng lực của HS
• 2.4. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Đối tượng thực nghiệm
• 3.3. Phương pháp tiến hành
• 3.4. Nhiệm vụ thực nghiệm
• 3.5. Nội dung thực nghiệm
• 3.6. Dự kiến kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.7. Dự kiến diễn biến tiết dạy thực nghiệm
• 3.8. Công cụ đánh giá kết quả thực nghiệm
• 3.9. Kết luận chương 3
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC HÌNH

Tóm tắt

I. Giới thiệu về giáo dục STEM

Giáo dục STEM là một phương pháp dạy học tích hợp các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Mục tiêu của giáo dục STEM là phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Theo đó, học sinh không chỉ học lý thuyết mà còn được khuyến khích tham gia vào các hoạt động thực hành, từ đó hình thành tư duy phản biện và khả năng sáng tạo. Giáo dục STEM giúp học sinh phát triển kỹ năng cần thiết cho thế kỷ 21, bao gồm khả năng làm việc nhóm, giao tiếp và tư duy logic. Việc áp dụng giáo dục STEM trong giảng dạy không chỉ mang lại lợi ích cho học sinh mà còn góp phần nâng cao chất lượng giáo dục quốc gia.

1.1. Định nghĩa và vai trò của giáo dục STEM

Giáo dục STEM không chỉ đơn thuần là việc dạy bốn môn học riêng biệt mà còn là sự kết hợp giữa chúng để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Giáo dục STEM giúp học sinh phát triển khả năng tư duy phản biện và sáng tạo, từ đó chuẩn bị cho các em những kỹ năng cần thiết để thành công trong môi trường làm việc hiện đại. Theo Tổng thống Barack Obama, giáo dục STEM là một trong những ưu tiên hàng đầu để phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước.

II. Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra nam châm điện từ pin điện hóa

Hoạt động STEM với thử thách tạo ra nam châm điện từ pin điện hóa là một ví dụ điển hình cho việc áp dụng giáo dục STEM trong giảng dạy. Hoạt động này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của nam châm điện mà còn khuyến khích các em tìm hiểu về các loại pin điện hóa và ứng dụng của chúng trong thực tiễn. Qua đó, học sinh sẽ được trải nghiệm quy trình thiết kế, chế tạo và thử nghiệm sản phẩm, từ đó phát triển kỹ năng thực hành và tư duy sáng tạo. Hoạt động STEM này cũng giúp học sinh nhận thức rõ hơn về tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường thông qua việc sử dụng pin điện hóa một cách hiệu quả.

2.1. Quy trình thực hiện hoạt động

Quy trình thực hiện hoạt động STEM bao gồm các bước như đặt vấn đề, đề xuất phương án thiết kế, gia công chế tạo sản phẩm, và thử nghiệm sản phẩm. Mỗi bước đều có vai trò quan trọng trong việc hình thành kỹ năng cho học sinh. Trong bước đầu tiên, giáo viên cần tạo ra một tình huống thực tiễn để học sinh tự nảy sinh nhu cầu giải quyết vấn đề. Sau đó, học sinh sẽ được khuyến khích đề xuất ý tưởng và thiết kế sản phẩm của mình. Việc thực hiện các bước này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về lý thuyết mà còn tạo cơ hội cho các em phát triển kỹ năng làm việc nhóm và giao tiếp.

III. Đánh giá và phản hồi trong hoạt động STEM

Đánh giá trong hoạt động STEM là một phần không thể thiếu để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của quá trình học tập. Việc đánh giá không chỉ dựa trên sản phẩm cuối cùng mà còn dựa trên quá trình thực hiện của học sinh. Giáo viên cần thiết lập các tiêu chí đánh giá rõ ràng để học sinh có thể tự đánh giá và nhận xét lẫn nhau. Điều này không chỉ giúp học sinh nhận thức được điểm mạnh và điểm yếu của bản thân mà còn khuyến khích các em cải thiện kỹ năng và kiến thức của mình. Đánh giá trong giáo dục STEM cũng giúp giáo viên có cái nhìn tổng quan về sự tiến bộ của học sinh và điều chỉnh phương pháp giảng dạy cho phù hợp.

3.1. Các tiêu chí đánh giá

Các tiêu chí đánh giá trong hoạt động STEM cần được xây dựng dựa trên các mục tiêu học tập cụ thể. Giáo viên có thể sử dụng các rubrics để đánh giá năng lực của học sinh trong từng giai đoạn của hoạt động. Việc sử dụng rubrics không chỉ giúp giáo viên dễ dàng hơn trong việc đánh giá mà còn giúp học sinh hiểu rõ hơn về những gì họ cần cải thiện. Đánh giá năng lực của học sinh trong hoạt động STEM không chỉ dừng lại ở việc kiểm tra kiến thức mà còn bao gồm việc đánh giá kỹ năng thực hành, khả năng làm việc nhóm và tư duy sáng tạo.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp đại học chuyên ngành Phương pháp dạy học Vật lí của tác giả Lê Huyền Thương (Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, năm 2019) được thực hiện trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 đòi hỏi nền giáo dục phải có những điều chỉnh phù hợp với yêu cầu phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao. Giáo dục STEM (Science - Khoa học, Technology - Công nghệ, Engineering - Kỹ thuật, Mathematics - Toán học) bắt nguồn từ Mỹ cách đây gần hai thập kỷ và đã trở thành xu thế giáo dục toàn cầu nhằm xóa bỏ khoảng cách giữa lý thuyết hàn lâm và thực tiễn đời sống. Tại Việt Nam, việc triển khai dạy học theo định hướng giáo dục STEM là hướng đi phù hợp với chủ trương đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông.

Về mặt thực tiễn, tác giả chỉ ra thực trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do pin phế thải gây ra. Khi pin đã qua sử dụng bị xử lý bằng phương pháp chôn lấp hoặc đốt thủ công, các kim loại nặng độc hại như chì (Pb), kẽm (Zn), niken (Ni) và thủy ngân (Hg) sẽ ngấm vào đất, nguồn nước ngầm hoặc phát tán khói độc vào không khí. Lượng thủy ngân trong một viên pin có thể làm ô nhiễm 500 lít nước hoặc $1\text{ m}^3$ đất trong thời gian 50 năm, gây nguy cơ tổn hại não, thận, tim mạch và hệ sinh sản của con người. Số liệu từ Chi cục Môi trường Hà Nội cho thấy trung bình mỗi gia đình có từ 10–15 thiết bị điện tử dùng pin; toàn thành phố thải ra hơn 5.400 tấn rác sinh hoạt và hơn 100 tấn rác thải nguy hại mỗi ngày, nhưng các đơn vị chức năng chỉ thu gom và xử lý được khoảng 60–65 tấn/ngày, phần còn lại bị lẫn vào môi trường. Trước thực trạng đó, việc thiết kế một chủ đề học tập giúp học sinh tự tạo nguồn điện hóa học từ các nguyên liệu tự nhiên (chanh, khoai tây, cà chua) để vận hành nam châm điện là giải pháp giáo dục mang tính thời sự và thực tiễn cao.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định gồm 4 nội dung:

1. Xây dựng cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong trường trung học.
2. Thiết kế hoạt động STEM với thử thách làm nam châm điện từ nguồn pin điện hóa trong chương trình Vật lý 11.
3. Xây dựng bộ công cụ rubric đánh giá năng lực của học sinh trong quá trình tham gia hoạt động STEM.
4. Xây dựng kế hoạch và dự kiến kết quả thực nghiệm sư phạm.

Câu hỏi nghiên cứu: Thiết kế hoạt động dạy học môn Vật lý 11 theo định hướng giáo dục STEM và rubric đánh giá năng lực của học sinh như thế nào để đánh giá được mức độ nhận thức các nội dung kiến thức cơ bản và các nội dung kiến thức liên quan đến lĩnh vực STEM, đồng thời tạo điều kiện cho học sinh được làm quen với phương pháp học theo định hướng giáo dục STEM?

Giả thuyết nghiên cứu: Nếu thiết kế được hoạt động dạy học và rubric đánh giá năng lực của học sinh theo định hướng STEM sẽ đánh giá đúng mức độ đạt được mục tiêu dạy học và đánh giá được mức độ hình thành, phát triển kiến thức, kỹ năng STEM của học sinh, đồng thời tạo điều kiện cho học sinh trở nên tích cực, chủ động hơn trong các hoạt động học tập.

Nhiệm vụ nghiên cứu:

• Nghiên cứu tổng quan về giáo dục STEM.
• Nghiên cứu về dạy học môn Vật lý theo định hướng giáo dục STEM.
• Dự kiến thực nghiệm sư phạm.

Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Cách thức thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM thông qua dạy học môn Vật lý lớp 11.
• Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học môn Vật lý lớp 11, tập trung vào kiến thức Chương II (Dòng điện không đổi) và Chương IV (Từ trường); đối tượng tác động là học sinh khối 11 tại trường THPT.
• Phạm vi nghiên cứu: Chương trình Vật lý 11 cấp trung học phổ thông (chương trình cơ bản).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của khóa luận dựa trên quan điểm giáo dục tích hợp liên môn và định hướng phát triển năng lực người học trong chương trình giáo dục phổ thông mới. Tác giả tổng hợp các khái niệm nền tảng về STEM, các tiêu chí xác lập một chủ đề STEM và cấu trúc của quy trình thiết kế kỹ thuật.

Về tiêu chí chủ đề STEM trong trường trung học, tác giả xác lập 4 tiêu chí cốt lõi:

• Hướng tới giải quyết các vấn đề thực tiễn (kinh tế, xã hội, môi trường của địa phương hoặc toàn cầu).
• Sử dụng kiến thức thuộc các lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
• Định hướng hoạt động – thực hành (hình thành kiến thức từ trải nghiệm thực tế).
• Tổ chức cho học sinh làm việc nhóm nhằm rèn luyện kỹ năng thế kỷ XXI.

Phân loại chủ đề STEM được hệ thống hóa theo 3 tiêu chí:

• Dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia: Chủ đề STEM đầy đủ (kết hợp cả 4 lĩnh vực) và Chủ đề STEM khuyết (kết hợp ít nhất 2 trong 4 lĩnh vực).
• Dựa trên phạm vi kiến thức: Chủ đề STEM cơ bản (nằm trong chuẩn kiến thức kỹ năng của chương trình phổ thông) và Chủ đề STEM mở rộng (có kiến thức nằm ngoài sách giáo khoa, đòi hỏi học sinh tự nghiên cứu tài liệu chuyên ngành).
• Dựa vào mục đích dạy học: Chủ đề STEM dạy học kiến thức mới và Chủ đề STEM dạy học vận dụng.

Khóa luận áp dụng mô hình tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM gồm 6 pha:

• Pha 1: Đặt vấn đề STEM và chuyển giao nhiệm vụ.
• Pha 2: Đề xuất phương án thiết kế sản phẩm (phác thảo, thuyết trình, thống nhất bản vẽ).
• Pha 3: Gia công, chế tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế (nhận vật liệu, gia công chi tiết, lắp ráp).
• Pha 4: Vận hành, thử nghiệm sản phẩm.
• Pha 5: Thực hiện báo cáo sản phẩm (thuyết minh, vận hành minh họa, phản biện, đánh giá).
• Pha 6: Đánh giá, nhận xét chung.

Song song đó, hoạt động nhận thức và giải quyết vấn đề của học sinh được định hướng theo Quy trình thiết kế kỹ thuật gồm 8 bước: (1) Tìm hiểu thực tiễn, xác định vấn đề $\rightarrow$ (2) Nghiên cứu kiến thức nền $\rightarrow$ (3) Động não – tìm giải pháp $\rightarrow$ (4) Lựa chọn giải pháp khả thi $\rightarrow$ (5) Thiết kế – chế tạo mẫu thử nghiệm $\rightarrow$ (6) Thử nghiệm mẫu thiết kế $\rightarrow$ (7) Báo cáo và thảo luận kết quả $\rightarrow$ (8) Đánh giá và thiết kế lại.

Về kinh nghiệm quốc tế, tác giả trích dẫn số liệu phát triển STEM tại Mỹ (giai đoạn 2004–2014 việc làm STEM tăng 26%; giai đoạn 2010–2020 dự kiến tăng 62%, gấp 4 lần tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngành nghề khác; đến năm 2030 máy tính dự kiến thay thế 60% nghề nghiệp truyền thống) và chương trình giáo dục STEM tại Anh với "Chương trình Hành động 11" (tập trung đào tạo giáo viên theo cặp/nhóm liên môn; phân loại trình độ giáo viên thành 4 cấp độ theo Mark Windale; đẩy mạnh câu lạc bộ/ngày hội STEM; thu hút hơn 8 triệu USD đầu tư từ khu vực tư nhân). Về mối liên hệ với môn Vật lý, tác giả tham chiếu các định hướng đổi mới môn Vật lý của PGS.TS Nguyễn Văn Khánh (Chủ biên Chương trình môn Vật lý mới): tích hợp ở cấp dưới, phân hóa ở THPT, tinh giản toán học nặng tính lý thuyết để tập trung vào bản chất vật lý và kỹ năng thực hành, thí nghiệm.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả sử dụng gồm:

• Phương pháp nghiên cứu lý luận: Phân tích, tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước về giáo dục STEM, chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lý.
• Phương pháp thiết kế sư phạm: Xây dựng kế hoạch dạy học, hệ thống câu hỏi định hướng, phiếu học tập số 01, phiếu học tập số 02, tài liệu hướng dẫn học tập và bộ công cụ đánh giá (phiếu tự đánh giá cá nhân, phiếu đánh giá đồng đẳng, rubric định lượng).
• Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Tham khảo ý kiến đóng góp của giáo viên các bộ môn Toán, Vật lý, Hóa học, Sinh học, Công nghệ về tính liên môn và tính khả thi của tiến trình bài học.
• Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Lập phương án tổ chức dạy học đối chứng và thực nghiệm trên đối tượng học sinh lớp 11 để chuẩn bị cho việc kiểm chứng thực tế.

Nguồn dữ liệu: Sách giáo khoa và chương trình Vật lý 11 THPT; tài liệu thống kê việc làm STEM của Mỹ; báo cáo thực trạng rác thải và môi trường của Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, Viện Khoa học Môi trường và Phát triển (Bộ TN&MT); bài viết chuyên môn về pin điện hóa và nam châm điện.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Cơ sở lý luận

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về giáo dục STEM và mối quan hệ biện chứng giữa môn Vật lý với các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Tác giả làm rõ bản chất của giáo dục STEM trong trường trung học là phương thức dạy học tích hợp theo chủ đề, phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn thông qua thực hành và sáng tạo kỹ thuật.

Nội dung chương phân tích sâu các ưu thế của giáo dục STEM: phá vỡ khoảng cách giữa lý thuyết hàn lâm và đời sống, rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm, tư duy phản biện, kỹ năng giao tiếp và đặt học sinh vào vị trí người phát minh. Tác giả dẫn chứng phát biểu của cựu Tổng thống Mỹ Barack Obama (2013) về ưu tiên đào tạo giáo viên STEM và Giáo sư đoạt giải Nobel Vật lý Steven Chu (2016) về việc STEM hướng dẫn con người phương pháp tự học và tư duy duy lý. Chương này cũng phân tích đặc điểm đổi mới của chương trình môn Vật lý tại Việt Nam theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực thực nghiệm và năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý.

Chương 2. Thiết kế hoạt động STEM với thử thách tạo ra nam châm điện từ pin điện hóa

Chương 2 là nội dung trọng tâm của khóa luận, trình bày bản thiết kế chi tiết kế hoạch bài học STEM cho học sinh lớp 11 (độ tuổi 17 tuổi), được tổ chức trong không gian phòng học STEM với thời lượng 45 phút.

Nội dung tích hợp liên môn của chủ đề bao gồm:

• Khoa học (Vật lý - Hóa học - Sinh học): Vật lý (cấu tạo pin điện hóa, suất điện động, cảm ứng từ của ống dây có dòng điện, nam châm điện, vật liệu từ mềm); Hóa học (thuyết điện ly, phản ứng oxi hóa – khử giữa dung dịch axit trong củ quả với các điện cực Zn và Cu); Sinh học (axit hữu cơ tự nhiên trong củ quả và quá trình trao đổi chất).
• Công nghệ: Kỹ thuật vẽ phác thảo bản thiết kế, quy trình công nghệ chế tạo nguồn pin và lắp ráp mô hình nam châm điện.
• Kỹ thuật: Quy trình kỹ thuật 8 bước, gia công cơ khí đơn giản (quấn cuộn dây đồng quanh đinh sắt, hàn nối dây dẫn điện, sử dụng đồng hồ vạn năng đo suất điện động).
• Toán học: Tính toán số vòng dây, đo đạc và so sánh giá trị suất điện động (V), đếm và so sánh số lượng mảnh sắt hút được để đánh giá độ lớn của lực từ.

Tiến trình dạy học được cấu trúc thành 3 hoạt động nối tiếp nhau:

Hoạt động	Tên hoạt động	Nội dung chính	Mục tiêu cần đạt	Thời gian
Hoạt động 1	Pin điện hóa hoạt động như thế nào?	Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của pin điện hóa qua tài liệu hướng dẫn và phiếu học tập số 01.	Trình bày được cấu tạo gồm 2 cực kim loại khác nhau nhúng trong chất điện ly; giải thích được cơ chế phát sinh dòng điện; nhận thức nguy cơ ô nhiễm từ pin phế thải.	10 phút
Hoạt động 2	Thử làm pin điện hóa	Các nhóm chọn vật liệu (chanh, khoai tây, cà chua, điện cực đồng - kẽm/sắt, dây dẫn), lắp ráp mạch và đo suất điện động bằng đồng hồ đo; hoàn thành phiếu học tập số 02.	Lắp ráp thành công pin điện hóa từ củ quả thắp sáng được đèn LED; đo và đọc chính xác giá trị suất điện động của nguồn pin tự tạo.	15 phút
Hoạt động 3	Thử thách tạo nam châm điện từ nguồn pin điện hóa	Dùng cuộn dây đồng, đinh sắt (7–10 cm), máy hàn và nguồn pin vừa tạo để chế tạo nam châm điện; tổ chức thi lực hút nam châm giữa các nhóm.	Chế tạo được nam châm điện hoạt động được từ nguồn pin sinh học; giải thích được cách làm tăng/giảm từ trường (thay đổi số vòng dây, cường độ dòng điện).	20 phút

Bên cạnh tiến trình dạy học, chương 2 xây dựng hệ thống công cụ kiểm tra, đánh giá toàn diện gồm:

1. Phiếu tự đánh giá bản thân: Gồm 6 tiêu chí về tinh thần trách nhiệm, tuân thủ phân công, tham gia thảo luận, tôn trọng đồng đội, lập luận và hiểu rõ nhiệm vụ (thang đo 4 mức độ: Rất tốt = 4, Tốt = 3, Bình thường = 2, Chưa đạt = 1).
2. Phiếu đánh giá thành viên trong nhóm: Đánh giá chéo giữa các học sinh dựa trên 6 tiêu chí: Tổ chức và quản lý nhóm, Đóng góp ý tưởng, Hỗ trợ đồng đội, Nhiệt tình nghiêm túc, Làm việc hợp tác, Tính hiệu quả chung (thang điểm 1–4).
3. Rubric đánh giá năng lực học sinh: Khung ma trận định lượng 4 mức độ (từ 1 điểm đến 4 điểm) cho 4 tiêu chí cốt lõi:

Tiêu chí	Mức 1 (1 điểm)	Mức 2 (2 điểm)	Mức 3 (3 điểm)	Mức 4 (4 điểm)
Kỹ thuật	Phác thảo được bản vẽ pin điện hóa tự tạo.	Phác thảo được bản vẽ nam châm điện từ pin điện hóa nhưng chọn, dùng vật dụng/thiết bị chưa hợp lý.	Phác thảo được bản vẽ nam châm điện từ pin điện hóa; chọn và sử dụng vật dụng, thiết bị hợp lý để lắp ráp theo thiết kế.	Phác thảo được bản vẽ nam châm điện hoàn chỉnh; chọn và sử dụng vật dụng hợp lý; đọc bản vẽ và lắp ráp chính xác theo phương án.
Thực hành	Nam châm điện làm từ pin điện hóa chưa hoạt động tốt; nêu được nguy cơ ô nhiễm từ pin nhưng chưa đề xuất được biện pháp khắc phục.	Nêu được nguy cơ ô nhiễm và đề xuất biện pháp khắc phục; đo được suất điện động nhưng nam châm điện hoạt động chưa tốt.	Đo được suất điện động của pin; nam châm điện hoạt động tốt; nêu được nguy cơ ô nhiễm nhưng chưa đề xuất biện pháp khắc phục.	Nêu rõ nguy cơ ô nhiễm và đề xuất biện pháp xử lý; đo chính xác suất điện động của pin; nam châm điện tự tạo hút sắt và hoạt động tốt.
Thuyết trình	Tham gia thuyết trình bản vẽ và sản phẩm nhưng chưa tự tin hoặc chưa phân tích được bản vẽ/sản phẩm.	Tham gia thuyết trình bản vẽ và sản phẩm: tự tin, phân tích được bản vẽ thiết kế và sản phẩm.	Thuyết trình tự tin, phân tích bản vẽ thiết kế và sản phẩm; chỉ ra được ưu, nhược điểm của sản phẩm nhóm mình.	Thuyết trình tự tin, phân tích rõ ràng ưu/nhược điểm; phát hiện tính bất hợp lý trong phản biện của nhóm bạn và phản biện lại xác đáng.
Làm việc nhóm	Chưa có sự phân công công việc hợp lý hoặc các thành viên trong nhóm chưa có sự phối hợp khi thuyết trình.	Có phân công công việc nhưng chưa hợp lý; có sự phối hợp giữa các thành viên khi thuyết trình sản phẩm.	Phân công công việc rõ ràng (thư ký ghi chép, thành viên gia công, quản lý dụng cụ) nhưng chưa có sự phối hợp nhịp nhàng khi thuyết trình.	Phân công công việc rõ ràng, hợp lý cho từng thành viên; có sự phối hợp đồng bộ, chặt chẽ trong suốt quá trình chế tạo và thuyết trình.

Chương 3. Dự kiến thực nghiệm sư phạm

Chương 3 trình bày kế hoạch thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học đã thiết kế. Mục đích thực nghiệm là kiểm chứng xem hoạt động STEM có tạo hứng thú học tập, phát triển tư duy sáng tạo, kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn và tinh thần hợp tác nhóm của học sinh hay không.

Tác giả xác định đối tượng thực nghiệm là học sinh khối 11 tại trường THPT. Phương pháp tiến hành bao gồm việc tổ chức dạy học song song: lớp thực nghiệm học theo tiến trình hoạt động STEM đã thiết kế, lớp đối chứng học theo phương pháp dạy học truyền thống. Đồng thời, tác giả xây dựng bảng dự kiến diễn biến giờ học từ khâu tạo tình huống nhận thức về năng lượng hóa thạch cạn kiệt và ô nhiễm pin, chuyển giao nhiệm vụ làm pin điện hóa, đến việc tổ chức cuộc thi đo lực hút nam châm điện giữa các nhóm bằng cách đếm số lượng đinh/mảnh sắt nhỏ mà nam châm hút được để xếp hạng Nhất, Nhì, Ba.

---

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã đạt được các kết quả cụ thể theo các mục tiêu đề ra:

• Xây dựng hệ thống lý luận hoàn chỉnh: Khái quát hóa các cơ sở lý luận về giáo dục STEM, làm rõ cấu trúc 6 pha tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong nhà trường phổ thông và quy trình thiết kế kỹ thuật 8 bước của học sinh.
• Thiết kế thành công bài học STEM liên môn: Xây dựng chi tiết kế hoạch bài dạy 45 phút cho chủ đề "Tạo nam châm điện từ pin điện hóa" (Vật lý 11), tích hợp kiến thức 4 môn học: Vật lý (Dòng điện không đổi, Cảm ứng từ), Hóa học (Dung dịch điện phân, phản ứng oxi hóa - khử), Sinh học (Axit tự nhiên trong củ quả), Công nghệ và Kỹ thuật (Gia công, quấn dây, đo suất điện động).
• Hệ thống hóa bộ công cụ đánh giá năng lực đa chiều: Đề xuất đồng bộ 2 phiếu học tập, 1 phiếu tự đánh giá cá nhân (6 tiêu chí), 1 phiếu đánh giá thành viên nhóm (6 tiêu chí) và 1 bảng Rubric định lượng 4 mức độ cho 4 nhóm năng lực (Kỹ thuật, Thực hành, Thuyết trình, Làm việc nhóm).
• Đóng góp về mặt phương pháp dạy học: Đề tài cung cấp một ví dụ thực tiễn cụ thể về việc chuyển đổi bài học lý thuyết Vật lý 11 thành hoạt động trải nghiệm kỹ thuật gắn liền với vấn đề giáo dục môi trường (xử lý rác thải pin), sử dụng nguyên vật liệu dễ tìm, chi phí thấp (chanh, khoai tây, cà chua, dây đồng, đinh sắt), giúp giáo viên dễ dàng triển khai trong điều kiện cơ sở vật chất thực tế tại các trường phổ thông Việt Nam.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận có một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện nghiên cứu của một đề tài tốt nghiệp đại học:

• Chưa tiến hành thực nghiệm sư phạm thực tế: Do giới hạn thời gian và điều kiện nghiên cứu, nội dung thực nghiệm mới dừng lại ở mức "Dự kiến thực nghiệm sư phạm" (Chương 3), chưa triển khai trực tiếp trên các lớp học cụ thể để thu thập số liệu định lượng (điểm kiểm tra, phân tích thống kê phương sai, kiểm định $t$-test giữa lớp đối chứng và lớp thực nghiệm).
• Phạm vi kiến thức hẹp: Đề tài chỉ tập trung thiết kế cho 1 bài học (1 tiết 45 phút) thuộc 2 chương kiến thức cụ thể của chương trình Vật lý 11 cơ bản.

Hướng nghiên cứu phát triển:

• Triển khai thực nghiệm sư phạm thực tế tại các trường THPT để đo lường, kiểm định độ tin cậy của bảng Rubric và đánh giá chính xác tác động của tiến trình dạy học tới kết quả học tập của học sinh.
• Mở rộng thiết kế thành chuỗi các chủ đề dạy học STEM liên môn cho toàn bộ chương trình môn Vật lý cấp THPT.

---

Giá trị tham khảo

Công trình là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

• Giáo viên môn Vật lý, Hóa học, Công nghệ và Khoa học tự nhiên cấp THCS/THPT: Có thể sử dụng trực tiếp giáo án 45 phút, phiếu học tập số 01, phiếu học tập số 02 và các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật chế tạo pin chanh/khoai tây và nam châm điện trong các tiết thực hành hoặc sinh hoạt câu lạc bộ STEM.
• Sinh viên ngành Sư phạm Vật lý và Sư phạm Khoa học tự nhiên: Tham khảo phương pháp xây dựng tiến trình dạy học theo mô hình 6 pha trải nghiệm, quy trình kỹ thuật 8 bước và kỹ thuật thiết kế bảng Rubric đánh giá năng lực học sinh theo chuẩn đầu ra.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Thời lượng và các bước triển khai tiết học STEM trong khóa luận được phân bổ như thế nào?
Tiết học được thiết kế trong thời lượng 45 phút, chia làm 3 hoạt động chính: Hoạt động 1 (10 phút) – Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của pin điện hóa qua phiếu học tập 01; Hoạt động 2 (15 phút) – Lựa chọn củ quả (chanh, khoai tây, cà chua), cắm các điện cực đồng – kẽm/sắt để chế tạo pin điện hóa, thắp sáng đèn LED và dùng đồng hồ vạn năng đo suất điện động; Hoạt động 3 (20 phút) – Quấn cuộn dây đồng quanh đinh sắt dài 7–10 cm, nối với nguồn pin vừa tạo để làm nam châm điện và thi đấu lực hút sắt giữa các nhóm.

2. Cơ chế tạo ra dòng điện từ pin củ quả trong tài liệu hướng dẫn của khóa luận được giải thích ra sao?
Bên trong quả chanh có dung dịch axit loãng đóng vai trò là chất điện phân. Khi cắm hai thanh kim loại khác nhau (thanh kẽm Zn và thanh đồng Cu) vào quả chanh, phản ứng hóa học xảy ra làm các ion $\text{Zn}^{2+}$ đi vào dung dịch axit, thanh kẽm thừa electron nên tích điện âm (cực âm). Các ion $\text{H}^+$ trong dung dịch đến bám vào thanh đồng và thu electron, làm thanh đồng mất bớt electron nên tích điện dương (cực dương). Khi nối hai cực qua mạch ngoài, dòng electron tự do dịch chuyển từ cực kẽm sang cực đồng tạo thành dòng điện kín.

3. Bảng Rubric trong khóa luận đánh giá những tiêu chí nào và có bao nhiêu mức điểm?
Rubric đánh giá năng lực của học sinh gồm 4 tiêu chí: Kỹ thuật (khả năng phác thảo và thi công theo bản vẽ), Thực hành (đo suất điện động, vận hành nam châm điện và nhận thức về ô nhiễm pin), Thuyết trình (độ tự tin, phân tích sản phẩm và khả năng phản biện), Làm việc nhóm (mức độ phân công và tính phối hợp). Mỗi tiêu chí được chia thành 4 mức độ tương ứng với thang điểm từ 1 đến 4 điểm (tổng điểm tối đa là 16 điểm).

4. Dữ liệu thực tế về tác hại của pin phế thải được tác giả trích dẫn từ những nguồn nào?
Tác giả sử dụng số liệu từ Chi cục Môi trường Hà Nội (mỗi gia đình có khoảng 10–15 thiết bị dùng pin; mỗi ngày toàn thành phố thải hơn 5.400 tấn rác sinh hoạt và hơn 100 tấn rác nguy hại nhưng chỉ thu gom xử lý đúng quy chuẩn được 60–65 tấn/ngày) và nghiên cứu của Viện Khoa học Môi trường và Phát triển thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường (thủy ngân trong 1 viên pin có thể gây ô nhiễm 500 lít nước hoặc $1\text{ m}^3$ đất trong vòng 50 năm; chôn lấp làm rò rỉ kim loại nặng chì, kẽm, niken, thủy ngân vào nguồn nước ngầm, đốt sinh ra khói độc hại não, thận, tim mạch).

5. Hoạt động thi đấu ở cuối bài học được tổ chức bằng hình thức nào để kiểm tra chất lượng sản phẩm của học sinh?
Giáo viên tổ chức cuộc thi "Lực hút của nam châm nào mạnh hơn?" giữa các nhóm học sinh. Mỗi nhóm sử dụng nam châm điện chạy bằng nguồn pin củ quả tự tạo để hút các mảnh sắt nhỏ. Nhóm nào hút được số lượng mảnh sắt nhiều hơn sẽ giành chiến thắng và được xếp loại theo thứ tự Nhất, Nhì, Ba, qua đó giúp học sinh so sánh thực tế và đúc kết nguyên tắc làm thay đổi độ mạnh của từ trường (dựa vào số vòng dây quấn và độ lớn suất điện động của nguồn pin).

---

Kết luận

Khóa luận của tác giả Lê Huyền Thương đã vận dụng thành công cơ sở lý luận giáo dục STEM để thiết kế một bài học thực hành liên môn 45 phút môn Vật lý lớp 11 gắn liền với bài toán môi trường thực tiễn. Tác giả đã cụ thể hóa tiến trình trải nghiệm 6 pha thành các hoạt động chế tạo pin sinh học và nam châm điện từ các vật liệu đời thường, đồng thời xây dựng hệ thống công cụ đánh giá năng lực định lượng chi tiết qua bảng Rubric 4 tiêu chí. Mặc dù công trình mới dừng lại ở bước lập kế hoạch dự kiến thực nghiệm sư phạm mà chưa có dữ liệu triển khai thực tế trên lớp học, đây vẫn là một tài liệu thiết kế sư phạm hoàn chỉnh, có giá trị ứng dụng trực tiếp cho giáo viên và sinh viên ngành Sư phạm Vật lý.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề STEM và chuyển giao nhiệm vụ (2) Đề xuất phƣơng án thiết kế sản phẩm Phác thảo bản Thuyết trình Thống nhất bản vẽ thiết kế bản vẽ thiết kế vẽ thiết kế (3) Gia công chế tạo sản phẩm theo bản vẽ thiết kế Cung cấp dụng Gia công, chế Lắp ráp sản cụ, vật liệu tạo các chi tiết phẩm (4) Vận hành thử nghiêm Không đạt (5) Thực hiện báo cáo sản phẩn Thuyết trình về Đánh giá báo cáo sản phẩm sản phẩm (6) Đánh giá, nhân xét chung Hình 1. Sơ đồ tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM ở trƣờng THPT 11. Giáo dục STEM tại các nƣớc phát triển 1. Giáo dục STEM tại Mỹ Theo thống kê trong một bài viết tại ( https://www.com/43296- whatis-stem-education.html) về giáo dục STEM tại Mỹ từ năm 2004 đến năm 2014 các việc làm liên quan đến khoa học và kỹ thuật tăng 26% , gấp hai lần so với tốc độ tăng trƣởng trung bình của các ngành nghề khác.

Tỉ lệ phần trăm dự kiến các việc làm lĩnh vực STEM giai đoạn 2010 – 2020 Nguồn: http://vnis.vn/vi/tin-tuc/giao-duc-stem-tai-my-va-tam-quan-trong Trong giai đoạn 2010 – 2020, việc làm STEM có thể tăng đến 62% (gấp bốn lần tốc độ tăng trƣởng trung bình của các ngành nghề khác). Theo dự tính, vào năm 2030 máy tính sẽ thay thế 60% nghề nghiệp tƣơng lai của con ngƣời, con ngƣời sẽ phải trang bị những kỹ năng kỹ thuật cần thiết để thích ứng. Giáo dục STEM tại Anh Ở Anh, giáo dục STEM đƣợc đƣa thành một chƣơng trình quốc gia với mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lƣợng hơn nữa, gọi là Chƣơng trình Hành động 11 bao gồm bốn nội dung là: (1) Tuyển dụng và đào tạo giáo viên giảng dạy STEM. Theo đó, dạy tích hợp không phải là một giáo viên dạy nhiều môn một lúc (bản thân Vƣơng Quốc Anh cũng thất bại 12.

khi cố gắng thực hiện điều này) mà các giáo viên dạy các môn khác nhau phải hợp tác, cùng xây dựng bài giảng để học sinh có thể vận dụng kiến thức và kỹ năng của nhiều môn để giải quyết một vấn đề. Vì vậy, cần đào tạo giáo viên theo nhóm hoặc theo cặp. (2) Nâng cao trình độ nghiệp vụ của giáo viên. Qua nhiều năm làm việc với các giáo viên khoa học phổ thông ở nhiều nƣớc trên thế giới về việc thay đổi giáo trình và sách giáo khoa sang học tích hợp, Mark Windale phân loại trình độ của giáo viên thành bốn cấp: Thứ nhất là thử (try things out) làm một vài thí nghiệm khoa học nhỏ trình diễn cho học sinh; Thứ hai là tham gia một dự án khoa học (engaging in projects) dài hơi hơn, thu hút các giáo viên và học sinh cùng thực hiện; Thứ ba là xây dựng một lớp học STEM giống nhƣ câu lạc bộ với các hoạt động khoa học thƣờng xuyên; Thứ tƣ là các giáo viên dạy các môn khác nhau cùng viết giáo trình cho từng môn học để học sinh có thể trải nghiệm STEM ở bất cứ môn nào.

(3) Thúc đẩy phong trào giáo dục STEM bằng các hoạt động nhƣ câu lạc bộ, ngày hội, đại sứ STEM, ngày tham quan các phòng thí nghiệm, nhà máy… (4) Phát triển cơ sở vật chất hỗ trợ cho việc dạy và học. Điều này không chỉ cần đầu tƣ từ ngân sách nhà nƣớc mà còn từ phía khu vực tƣ nhân. Ở Anh, các tập đoàn tƣ nhân lớn đầu tƣ hơn tám triệu USD cho chƣơng trình giáo dục STEM quốc gia. Giáo dục STEM tại Việt Nam Thí điểm phƣơng pháp Giáo dục theo định hƣớng STEM nằm trong chuỗi hoạt động của bộ Giáo dục đào tạo Việt Nam về triển khai các phƣơng pháp tiếp cận giáo dục phổ thông theo hƣớng toàn diện khuyến khích sáng tạo và trải nghiệm.

Từ đó giúp cho giáo viên và học sinh hình thành những kĩ năng và tƣ duy quan trọng để hội nhâp sau này Giáo dục STEM tập trung vào việc tƣ duy sáng tạo bằng việc kết hợp bài hoc trên lớp với những vấn đề thực tiễn, STEM tập trung phát triển kĩ năng 13. cần thiết cho tƣơng lai nhƣ: làm việc nhóm; giao tiếp; nghiên cứu, giải quyết vấn đề; tƣ duy phản biện; sáng tạo. STEM là câu trả lời thực tiễn cho thấy tƣơng lai của chúng ta sẽ đƣợc xây dựng trên sự đổi mới, các phát minh, sự sáng tạo và giải quyết vấn đề. Mối liên hệ giữa dạy học vật lý và giáo dục STEM Tƣ tƣởng của dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM là dựa trên sự kết nối kiến thức của các lĩnh vực chuyên môn:Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, cũng nhƣ gắn với các vấn đề thực tiễn.

Những kiến thức về Khoa học tự nhiên và Toán học sẽ là cơ sở của Kỹ thuật, Công nghệ. Mặt khác, thông qua các ứng dụng trong Kỹ thuật, Công nghệ, các kiến thức về Khoa học tự nhiên và Toán học sẽ đƣợc hiểu một cách sâu sắc và rõ ràng hơn. Bên cạnh đó, giáo dục STEM còn giúp ngƣời học có khả năng vận dụng các kiến thức liên môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học để giải quyết các vấn đề phức hợp trong cuộc sống và nghề nghiệp (Lê Xuân Quang, 2017). Môn Vật lý trong chƣơng trình giáo dục phổ trông mới tại Việt Nam:PGS.TS Nguyễn Văn Khánh, Chủ biên Chƣơng trình môn Vật Lý trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông mới cho biết, chƣơng trình môn Vật Lý trong chƣơng trình giáo dục phổ thông mới có những đặc điểm quan trọng sau : Tích hợp ở giai đoạn giáo dục cơ bản, phân hóa ở trung học phổ thông Trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông, giáo dục vật lý đƣợc phân bố ở cả ba cấp học với các mức độ khác nhau.

Giúp phát triển năng lực học sinh, có tính hƣớng nghiệp Chƣơng trình môn Vật lý giúp học sinh đạt đƣợc các phẩm chất và năng lực đƣợc quy định trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể; đồng thời nhận biết đúng đƣợc một số năng lực, sở trƣờng của bản thân và lựa chọn đƣợc một số ngành nghề liên quan đến lĩnh vực mà môn học đề cập. Kiến thức đƣợc tiếp cận theo quan điểm mới Thiết kế chƣơng trình chú trọng vào bản chất, ý nghĩa vật lý của các đối tƣợng, đề cao tính thực tiễn; tránh khuynh hƣớng thiên về toán học; tạo điều kiện để giáo viên giúp học sinh phát triển tƣ duy khoa học dƣới góc độ vật lý, khơi gợi sự ham thích ở học sinh, tăng cƣờng khả năng vận dụng tri thức vào thực tiễn. Các chủ đề đƣợc thiết kế, sắp xếp từ trực quan đến trừu tƣợng, từ đơn giản đến phức tạp, từ hệ đƣợc xem nhƣ một hạt đến nhiều hạt; bƣớc đầu tiếp cận với một số nội dung hiện đại mang tính thiết thực, cốt lõi. Chú ý thích đáng đến việc phát triển năng lực thông qua thực hành Bên cạnh việc sử dụng các mô hình vật lý và toán học, chƣơng trình chú trọng thích đáng đến việc hình thành năng lực tìm tòi khám phá các thuộc tính của đối tƣợng vật lý thông qua các nội dung thí nghiệm, thực hành dƣới các góc độ khác nhau.

Chƣơng trình coi trọng việc rèn luyện cho học sinh kỹ năng vận dụng tri thức vật lý vào việc tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng đòi hỏi của cuộc sống; vừa bảo đảm phát triển năng lực trên nền tảng những năng lực chung và Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên đã hình thành ở giai đoạn giáo dục cơ bản, vừa đáp ứng yêu cầu định hƣớng vào một số ngành nghề cụ thể. Đổi mới phƣơng pháp giáo dục là yếu tố quyết định để phát triển năng lực học sinh Các phƣơng pháp giáo dục của môn Vật lý góp phần phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của ngƣời học, nhằm hình thành Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dƣới góc độ vật lý (Năng lực vật lý) cũng nhƣ góp phần hình thành các phẩm chất và năng lực chung đƣợc quy định trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể. Chƣơng trình đƣợc thiết kế nhằm tạo điều kiện cho giáo viên vận dụng các phƣơng pháp giáo dục một cách linh hoạt, sáng tạo, phù hợp với mục tiêu, nội dung giáo dục, đối tƣợng học sinh 15. và điều kiện cụ thể.

Tùy theo yêu cầu cần đạt, có thể sử dụng một hoặc phối hợp nhiều phƣơng pháp dạy học trong một chủ đề. Đánh giá kết quả giáo dục là một khâu then chốt trong phát triển năng lực học sinh Đánh giá kết quả giáo dục là hoạt động xem xét, so sánh mức độ đạt đƣợc của mỗi học sinh theo yêu cầu cần đạt của môn học, tìm ra nguyên nhân, dự đoán năng lực phát triển còn tiềm ẩn ở học sinh. Đánh giá là một bộ phận hợp thành quan trọng của quá trình giáo dục. Nó cho phép thu thập các thông tin về chất lƣợng học tập của học sinh, nhằm tạo các cơ hội và thúc đẩy quá trình học tập của học sinh.

Vì vậy, việc đánh giá kết quả giáo dục học sinh phải xuất phát từ mục tiêu giáo dục của môn học. Trong nội dung, hình thức và phƣơng pháp kiểm tra đánh giá phát triển năng lực học sinh, chƣơng trình tạo điều kiện để chú trọng tập trung đánh giá các thành phần của năng lực vật lý. Bên cạnh đánh giá kiến thức, coi trọng đánh giá khả năng đề xuất các phƣơng án thí nghiệm và các kỹ năng thực hành vật lý. Dạy học môn Vật Lý theo định hƣớng giáo dục STEM Bản chất của dạy học môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong dạy học môn Vật lý nhằm tạo cơ hội cho HS kết nối những kiến thức đƣợc học trong môn Vật lý với các kiến thức cơ sở của các môn học thuộc lĩnh vực STEM với những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống.

Dạy học Vật Lý theo định hƣớng giáo dục STEM giúp HS có thể đƣa ra những suy nghĩ về những tình huống, giải quyết các vấn đề thực tiễn và đƣa ra các giải pháp sáng tạo khi có cơ hội áp dụng những kiến thức đƣợc học. Dạy học Vật Lý theo định hƣớng giáo dục STEM là một cách tiếp cận nhấn mạnh quá trình thực hành, thiết kế với mục tiêu vận dụng tích hợp kiến thức và phát triển các giải pháp giải quyết vấn đề và tƣ duy nhận thức. Là một phƣơng pháp đƣợc sử dụng để tạo ra môi trƣờng khuyến khích sự khám phá, nghiên cứu, sáng tạo vào giải quyết vấn đề thực tiễn nhằm phát triển các kĩ 16. năng STEM và kỹ năng thế kỉ XXI và năng lực chung cho tất cả các HS.