Chương 1 — Cơ sở lý luận về hoạt động trải nghiệm STEAM trong day học môn Khoa học tự nhiên ở trường Trung học cơ sở Chương 2 — Thiết kế hoạt động trải nghiệm STEAM trong dạy học nội dung "Các phép đo” - Môn Khoa học tự nhiên lớp 6 (Chương trình giáo dục phô thông 2018) Chương 3 — Thực nghiệm sư phạm. CƠ SỞ LÝ LUẬN VE HOAT DONG TRAI NGHIỆM STEAM TRONG DAY HỌC MON KHOA HỌC TU NHIÊN Ở TRUONG TRUNG HỌC CƠ SỞ 1.Dạy học theo định hướng giáo duc STEAM ở trường Trung học cơ sở 1. Khái niệm giáo dục STEAM Trong ki nguyên 4.0, cách mạng công nghiệp phát triển như vũ bão, đòi hỏi chat lượng giáo dục được day mạnh dé tạo nên nguồn tri thức chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu cúa thời đại. Chính vì thé, các lĩnh vực trong giáo dục STEM được đặc biệt quan tâm.
nhằm giúp phát trién năng lực. phẩm chất cho công dan, trang bị những kĩ năng cần thiết thích ứng với sự biến đổi của xã hội. Tuy nhiên có thẻ nhận thay, những sản phâm được phát minh chi dựa trên các nguyên lí khoa hoc, kĩ thuật, công nghệ là chưa đủ, kiêu dáng, cau trúc và thảm mĩ trở thành yếu tô quyết định đến thị hiểu khách hàng. Dựa trên thực tế, vào năm 2008, nhà nghiên cứu giáo dục Georgette Yakman đã để xuất mô hình giáo duc mới với sự kết hợp yếu tô nghệ thuật (Art) vào trong giáo dục STEM và gọi đó là STEAM.
Cách tiếp cận mới mẻ này đã thôi luồng gió mới vào phong trào giáo dục STEM đang diễn ra mạnh mẽ. Sự ra đời của mô hình giáo dục STEAM đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà giáo dục trên thé giới. nhận được sự hưởng ứng và ủng hộ tích cực từ giáo viên và học sinh. Mô hình giáo dục STEAM nhanh chóng lan rộng ở nhiều nước, trở thành khung giáo dục đảo tạo cho học sinh phô thông.
Theo tác giá Yakman, giáo dục STEAM được định nghĩa là mô hình giáo dục tích hợp các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Nghệ thuật và Toán học, được cấu trúc lại thành một thẻ thống nhất. Trong đó, Khoa học và Công nghệ được phân tích dưới góc độ của Kĩ thuật và Nghệ Thuật, tất cả dựa trên ngôn ngữ Toán học. O khái niệm này, yếu tổ Nghệ thuật (Art) được đặt vào, đây là điểm khác biệt nỗi bật của STEAM so với STEM. Yếu tố nghệ thuật bao gồm không giới hạn các nghệ thuật khai phóng, từ nghệ thuật ngôn ngữ, nghiên cứu xã hội học, nghệ thuật về thé chất, mỹ thuật và âm nhạc.
Trong phạm vi dé tài nghiên cứu, giáo due STEAM được hiểu là giáo dục tích hợp kiến thức liên môn nhằm hình thành kiến thức, phát triển khả năng thiết kế, kĩ năng thực hành của học sinh, từ đó giáp học sinh vận dụng các kiến thức về l6 khoa học, công nghệ, kĩ thuật, nghệ thuật và toán học để giải quyết một số vẫn dé thực tiễn trong cuộc sống hằng ngày. Các lĩnh vực của giáo dục STEAM Bang 1. Các lĩnh vực của giáo dục STEAM - Cung cấp các kiến thức khoa học thuộc các lĩnh vực Vật lí, (Science) Hóa học. Sinh học, Khoa học trái đắt.
Khoa học - Giúp HS hiéu vẻ thé giới |tự nhiên, vận dụng dé giải quyết các VD khoa học trong thực tiễn cuộc sống. - Phát triển kha năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh giá công (Technology) | nghệ trong cuộc sống hiện nay. Công nghệ - Giúp HS nhận thức được sự phát triển của công nghệ cũng như tâm quan trọng của công nghệ đổi với cuộc sông. (Engineering) Kĩ thuật - Giúp HS nhận thức rõ đượcý nghĩa nhân văn trong việc tiếp cận và giải qu ết các VB thực tiền.
(Arts) a - Vận dụng trí tưởng tượng và tư duy sáng tạo trong dé xuất Nghé thuat khai các giải pháp. phóng - Cung cấp thêm các kiến thức về nghệ thuật: mĩ thuật, âm nhạc,. trong một số chủ dé cụ thé. (Mathmatics) |ˆ Phát triển kha năng phân tích, biện luận và truyền đạt, hiện thực hóa ý tưởng thông qua tính toán, giải thích các giải pháp Toán học GQVD toán học trong các tình huông dat ra.
Mục tiêu giáo dục STEAM Phát triển năng lực đặc thù STEAM Đó là việc phát triển kiến thức, kỳ năng liên quan đến các môn học thuộc về STEM cho học sinh: - Khoa học, Toán học: học sinh biết liên kết kiến thức đẻ giải quyết các van dé thực tiền. - Công nghệ: học sinh biết sử đụng, quan lí và truy cập Công nghệ. 17 - Kithuat: học sinh biết về quy trình thiết kế va chế tạo ra. các san pham - _ Nghệ thuật: Giúp học sinh nhận thức được ý nghĩa nhân văn khi tiếp cận và giải quyết vấn đề, vận dụng trí tưởng tượng và tư đuy sáng tạo đề xuất các phương dn, nâng cao ý thức trách nhiệm của công dân đối với các van đề xã hội, thiết kế các chủ đề mang tính nghệ thuật cao.
Phát triển năng lực cốt lõi Bên cạnh những hiéu biết liên quan đến các môn học thuộc về STEM, giáo dục STEM còn chuan bị cho học sinh những năng lực cốt lõi dé thích ứng với nền kinh tế cạnh tranh, toàn cầu hóa: - Nang lực tự chủ và tự học. - Nang lực giao tiếp và hợp tác. - Nang lực giải quyết van dé và sáng tạo. Định hướng nghề nghiệp Ngoài tạo cho học sinh những kiến thức, kỳ năng mang tính nền tang cho việc học tập ở các bậc học cao hơn, giáo dục STEM còn giúp học sinh định hướng nghề nghiệp trong tương lai, góp phần xây đựng nguồn nhân lực có năng lực, phẩm chất tốt, đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát trién đất nước.
Nghị quyết số 29-NQ/TW về đôi mới căn bản, toàn điện GD-ĐT đã khăng định mục tiêu tổng quát của đôi mới là “phát triển toàn điện và phát huy tốt nhất tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân”: "Chuyên mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn điện năng lực và phẩm chất người học”. Như vậy, mục tiêu dạy học phát triển phẩm chat, năng lực và mục tiêu của giáo dục STEAM là tương dong. Đặc trưng của giáo duc STEAM Có nhiều cách khác nhau đẻ thực hiện giáo dục STEAM, dù thực hiện theo cach thức nảo, giáo dục STEAM cân thẻ hiện rõ tư tưởng cốt lõi là: - Gan liền với các van đề thực tiễn. - Dua HS vào hoạt động nhóm kiến tạo, tìm tòi, khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm học.
- Cé nội dung được xây dựng chủ yếu từ các nội dung KHTN, khoa học xã hội - nhân văn, kĩ thuật, công nghệ vả toán học mà HS đã và đang học. 18 - Được đánh giá theo nhiều mục tiêu, cần tính đến có nhiều đáp án đúng và coi thất bại như là một sự cần thiết của quá trình học. - Đánh giá cao tầm quan trong của nghệ thuật. Các đặc trưng của giáo dục STEAM Gan với thực tiên Quan tâm Hoạt động đến yêu tô nhóm Nghệ thuật Dap án mở Gắn liên với các vần đề thực tiền Xuất phát từ một van dé nao đó của thực tiễn, STEAM đặt học sinh trước các van đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường và yêu cau thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường và yêu cau tìm giải pháp.
Dé giải quyết van dé đó, HS phải tìm tòi. nghiên cứu những kiến thức có liên quan với nhau trong các môn học và liên quan đến vấn dé cần giải quyết (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và buộc phải vận dụng tong hợp các kiến thức đó. Chính vì vậy, STEAM vừa đặt ra yêu câu, vừa là cơ hội cho việc day học tích hợp. STEAM sẽ tao ra những con người có năng lực thực tiễn trong môi trường làm việc, có tính sáng tạo cao với những công việc đòi hoi những kĩ năng của the ki XXI.
STEAM dita học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo, tim tôi, khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm học 19 Hoạt động của HS được thực hiện theo hướng mở có “khuôn khổ” về các điều kiện mà HS được sử dụng (chang han diéu kién về các phương tiện học tập). Hoạt động học là hoạt động tự giác và hợp tác; tự tin và mạnh đạn, mở rộng hiểu biết với thế giới bên ngoài. HS tự học vả trao đôi thông tin dé chia sẻ ¥ tưởng. mở rộng và điều chỉnh kiến thức, điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân cho phù hợp với tinh huồng có vẫn đề đang phải giải quyết.
Điều quan trọng là sản phẩm hay giải pháp phải do chính HS làm ra và phải có tính mới (sự thay đôi, cải tiền cái cũ hay làm ra cái mới), tính hơn (đẹp hơn, hợp lí hơn, tiết kiệm hơn,. Công việc của GV la đặt ra những câu hoi dang mo, khơi gợi trí tưởng tượng cho HS: khuyến khích HS đặt câu hoi và kiên nhẫn với các câu hỏi “dén cùng” của các em. Kết quả học tập chỉ có thé đạt được dựa trên sự nỗ lực của từng cá nhân và phát huy tác dụng cộng hưởng qua tương tác trong và ngoai từng nhóm. Điều đó sẽ có hiệu quả cao nêu nhà trường xây dựng được những tập thé lớp tự chủ, cho HS giao lưu rộng rãi với nhiều người trong xã hội, bạn bè cùng trang lứa ở nơi công cộng cũng như trường học đề hé trợ cho các hoạt động học tập.
STEAM có nội dung được xây dựng chủ yếu tư các nội dung khoa học tự nhiên, khoa hoc xã hội - nhân van, ki thuật, công nghệ và toán học mà học sinh đã và dang học Các bài học STEAM phải bám sát với trình độ kiến thức các môn học của HS: kết nỗi những kiến thức, vốn sống đã có của HS dé gợi mở các nhiệm vụ mới; đồng thời do yêu cầu của nhiệm vụ học tập hiện tại mà HS có nhu câu tìm đến các kiến thức mới; GV sẽ thông qua đó mà dạy kiến thức mới, đồng hành, hỗ trợ, hướng dẫn HS tim ti, khám phá. Cũng cần tạo ra một môi trường học liệu phong phú trong điều kiện cho phép. tạo cơ hội sẵn sàng cho HS tham gia vào các hoạt động STEAM. Tuy vậy, không nhất thiết phải có nhiều thiết bị hiện đại mới đạy học được theo STEAM; trong giáo dục phô thông bên cạnh máy tính và các thiết bị hiện đại khác, nên chú ý sử đụng các đô tái chế như: chai lọ, vỏ hộp, ống hút, dây buộc các loại, túi giấy.