phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo vả các phụ lục, khóa luận gồm có 3 chương: CHUONG I. CO SỞ LÍ LUẬN VE DẠY HOC THEO HINH THỨC BÀI HỌC STEM NHÂM PHÁT TRIEN NANG LỰC GIẢI QUYET VAN DE CUA HỌC SINH. THIET KE VA TO CHUC BAI HQC STEM TRONG DAY HOC NOI DUNG CHUYEN DE “MO DAU VỀ ĐIỆN TU HỌC" - VAT LÍ 11. THỰC NGHIEM SƯ PHAM.
CƠ SỞ LÍ LUẬN VE DẠY HOC THEO HÌNH THỨC BÀI HỌC STEM NHAM PHÁT TRIEN NANG LỰC GIẢI QUYẾT VAN ĐÈ CỦA HỌC SINH 1. Dạy học theo hình thức bài học STEM ở trường phổ thông 1. Khái niệm giáo dục STEM Giáo dục STEM là định hướng tích hợp (liên môn) của bốn lĩnh vực được viết tắt từ chữ cái đầu tiên trong tiếng Anh: Science, Technology, Engineering. Science (Khoa học): trình bảy các kiến thức thuộc vẻ Vật li, Hóa học, Sinh học và Khoa học Trái đất nhằm giúp HS hiểu vẻ thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó dé giải quyết các van dé khoa học trong cuộc sông hàng ngày một cách hợp lí.
Technology (Công nghệ): tạo cơ hội dé học sinh hiểu biết, phát triển khả năng sử dụng, quản lí và đánh giá các công cụ, thiết bị hay quá trình đã được thiết lập/sử dụng trong suốt quá trình trién khai tạo thành sản phẩm. Không những thế còn tạo cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho các khái niệm trở nên dé hiệu. Mathematics (Toán học): được xem là một lĩnh vực đan xen vào tat cả các bước ở Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật. Nó giúp HS tăng cường khả năng phân tích.
tính toán, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả. Từ đó giúp HS giải quyết van đề toán học trong các tình huéng đặt ra một cách hệ thông. Các hình thức tổ chức mô hình giáo dục STEM Trong giáo dục STEM, HS được phát triển năng lực và phẩm chat đáp ứng yêu cầu mới, giáo dục STEM giúp trang bị cho HS những kiến thức khoa học dé vận dụng trong thực tiễn (P, Nicole, & Michelle, 2011). Theo CV 3089 (Bộ Giáo dục và Đảo tạo , 2020), tùy thuộc vào đặc thù của từng nội dung và điều kiện cơ sở vật chất có thê áp dụng các hình thức tô chức giáo dục STEM như sau: 15 a.
Dạy học các môn khoa hoc theo bài học STEM Đây là hình thức t6 chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này, các bai học, hoạt động giáo dục STEM được triên khai ngay trong quá trình day học các môn học STEM theo hướng tiếp cận tích hợp nội môn hoặc tích hợp liên môn. Nội dung bai học STEM bam sát nội dung chương trình của các môn học nhằm thực hiện CT GDPT theo thời lượng quy định của các môn học trong CT. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập.
HS thực hiện bài học STEM chủ động nghiên cứu các học liệu như sách giáo khoa, tai liệu học tập trực tuyến. dé tiếp nhận và vận dụng kiến thức thông qua các hoạt động học dưới sự hướng dẫn của GV. Tổ chức hoạt động trai nghiệm STEM Hoạt động trải nghiệm STEM được tô chức thông qua hình thức câu lạc bộ, hoặc các hoạt động trải nghiệm thực tế. Trong hoạt động trai nghiệm STEM, HS được khám phá các thí nghiệm.
ứng dụng khoa học, kĩ thuật trong thực tiễn đời sông. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán học đối với đời sống con người. nâng cao hứng thú học tập môn học STEM. Đây cũng là cách thức dé thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM.
Hoạt động trải nghiệm STEM được tô chức theo kế hoạch giáo dục hang năm của nhà trường. Dé tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM thì cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan như cơ sở giáo đục nghề nghiệp, các trường Dai hoc, các doanh nghiệp. Theo cách này sẽ kết hợp được thực tiễn phô thông với ưu thé về cơ sở vật chất của giáo duc đại học và giáo dục nghề nghiệp. Nội dung của hoạt động trải nghiệm được thiết kế thành bai học cụ thể, mô tả rõ mục tiêu, yêu cau, tiền trình trải nghiệm và dự kiến kết quả.
Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học — kĩ thuật Giáo dục STEM có thê được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học danh cho những HS có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tỏi, khám phá khoa học — kĩ thuật giải quyết các van dé thực tiễn. Từ các chủ dé STEM 16 trên lớp đến các hoạt động trải nghiệm STEM phát hiện các HS có năng khiếu dé bồi đưỡng, tạo điều kiện thuận lợi cho HS tham gia nghiên cứu khoa học. Hoạt động nghiên cứu khoa học — kĩ thuật được thực hiện dưới dang một đề tài/ dự án nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của GV hoặc nhà khoa học có chuyên môn phù hợp. Trong dé tài khóa luận này, chúng tôi quyết định xây dung dé tài theo hình thức day hoc bài học STEM trong nội dung chuyên đề “Mo đâu về điện tử học "— Vật lí 11 không những đáp ứng yêu cau trong CT GDPT 2018 mà còn phát triển được năng lực GOVD của HS.
Dạy học bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Day học bài học STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn khoa học. Theo hình thức tô chức giáo dục STEM này, GV sẽ trao quyền cho người học tiến hành nghiên cứu, tong hợp lí thuyết, thực hành và đồng thời áp dụng kiến thức và kĩ năng dé GQVD đẻ phát triển giải pháp (Savery, 2006). Nội dung bai học STEM không chỉ khái quát về các lí thuyết co bản mà còn giới thiệu các nguyên lí công nghệ áp dung trong đời sống (Nguyễn Quang Linh, 2019). Do đó dạy học STEM được thiết kế có tinh khái quát va dành nhiều thời gian dé tô chức các hoạt động day học dé giúp HS khám phá khoa học, phát triển các pham chất và năng lực can thiết (Nguyễn Thị Hằng, 2022).
Dây cũng là cơ sở để thiết kế và tô chức dạy học bài học STEM, từ đó chúng tôi chọn day học bai hoc STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật trong công văn 3089 của Bộ Giáo dục và Dao tạo. Quy trình thiết kế kĩ thuật được nhiều nhà giáo dục quan tâm trong bỗi cảnh của chương trình 2018. National Research Council (National Research Council, 2009) cho rang thiết kế kĩ thuật như là một quy trình có mục dich, lặp đi lặp lại với những mục tiêu rõ ràng và điều chỉnh được các ưu điểm, khuyết điểm. Trong một nghiên cứu khác của Dym và cộng sự (2005) thì cho rằng thiết kế kĩ thuật như là một quy trình day đủ hệ thong mà yêu cau các ý tưởng được ứng dụng dé tạo ra mô hình hay sản phẩm.
Như vay, một quy trình thiết kế kĩ thuật điển hình được thiết lập như các bước sau: (1) xác định vấn đè, (2) lựa chọn hệ thông các giải pháp, (3) phân tích và thiết 17 kế, (4) cùng cỗ quá trình thiết kế sản phẩm (Berland, Steingut, & Ko, 2014). Trong công văn 3089 do Bộ Giáo dục & Đào tạo ban hành (Bộ Giáo dục và Đào tạo , 2020), bai học STEM được xây dựng dựa theo quy trình thiết kế kĩ thuật với tiến trình bao gôm § bước: (1) xác định van dé, (2) nghiên cứu kiến thức nên, (3) đề xuất các giải pháp. (4) lựa chọn giải pháp, (5) chế tạo mô hình (nguyên mẫu), (6) thử nghiệm và đánh giá, (7) chia sẻ thảo luận, (8) điều chỉnh thiết kế. Từ đó cấu trúc bài học STEM có thé chia thành 5 hoạt động chính thé hiện rõ § bước như sau: + Hoạt động |: Xác định van dé hoac yéu cau ché tạo một san phẩm ứng dụng gắn với nội dung bài học với các tiêu chí cụ thẻ.
+ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền (bao gồm kiến thức trong bai học cần sử dụng dé giải quyết van dé hoặc chế tạo sản pham theo yêu cau) va dé xuất các giải pháp thiết kế đáp ứng các tiêu chí đã nêu. + Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế, sử dụng kiến thức nên để giải thích, chứng minh va lựa chọn, hoàn thiện phương án tốt nhất (trong trường hợp có nhiều phương án). + Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế đã được lựa chọn; thử nghiệm và đánh giá trong quá trình chế tạo. + Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo; điều chỉnh, hoàn thiện thiết kế ban đầu.
Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trung học phô thông theo hình thức bài học STEM 1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn dé Mục tiêu của CT GDPT 2018 là chuyên từ việc quan tâm HS sẽ học được những gi, sang việc quan tam HS sẽ làm được nhũng gì thông qua việc hoc, tức chuyên từ việc dạy học theo định hướng nội dung sang dạy học theo định hướng phát triển NL. Trong đó, NL là một phạm trù được rất nhiều nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu và được tiếp cận với nhiêu góc độ khác nhau: - Theo Hoang Phê (Phê, 2003): “Nang lực là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người kha nang hoàn thành một loại hoạt động nao đó với chất lượng cao”. - Theo tô chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế Thể giới (OECD, 2002, được trích dẫn trong (Vân, 2022)): “Nang lực được hiểu là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp va thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thé”.
- Trong chương trình tổng thé 2018 do Bộ Giáo dục & Đào tạo ban hành (Bộ Giáo dục và Dao tạo, 2018): “NL được hiểu là thuộc tinh cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tô chat sẵn có và quá trình học tập. rèn luyện, cho phép con người huy động tong hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chi,. thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cy the”. Ngoài ra, GQVD là một quá trình tư duy phức tap, HS can phải tích lũy kiến thức, kĩ năng từ đó huy động trí nhớ, tri giác của bản thân đẻ tiến hành lí luận, nêu lên các luận điểm, suy luận, đánh giá.
dé đưa ra một hoặc nhiều giải pháp khắc phục những khó khăn của vẫn đề (Hà, 2014). Từ những tông hợp như trên, chúng tôi hiểu NL GQVD theo cách tiếp cận của tác giả Nguyễn Thanh Nga (Nga et al.