Mở đầu về điện tử học; Dòng điện xoay chiều; Một số ứng dụng vật lí trong chuẩn đoán y học; Vật lí lượng tử. Định hướng giáo dục STEM trong môn Vật lí Thúc đẩy và triển khai giáo dục STEM là một trong những ưu thế của môn Vật lí trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 bao gồm: (1) Giáo dục vật lí qua giáo dục STEM giúp học sinh thấy được ý nghĩa và tầm quan trọng của môn học với thực tiễn. Cách làm này tăng cường hứng thú, sự quan tâm, thôi thúc học sinh chủ động 19 học tập và làm việc hiệu quả. (2) Giáo dục vật lí thông qua giáo dục STEM, có ưu thế hình thành và phát triển các năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực thiết kế một cách tự nhiên, hợp lí, tránh sự gượng ép; (3) Giáo dục vật lí thông qua giáo dục STEM góp phần vào giáo dục hướng nghiệp, tạo cơ hội để học sinh tìm hiểu và xem xét các lĩnh vực nghề nghiệp theo nhiều góc độ, từ đó giúp học sinh có thêm các căn cứ để lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với bản thân thay vì lựa chọn cảm tính; (4) Giáo dục vật lí thông qua giáo dục STEM góp phần phát triển năng lực nghiên cứu theo chu trình khoa học và chu trình kĩ thuật một cách trọn vẹn.
Sản phẩm, quá trình công nghệ được tạo ra sau khi giáo dục môn Vật lí thông qua giáo dục STEM luôn mang tính tích hợp, có ý nghĩa thực tiễn, liên hệ chặt chẽ với toán học và các môn khoa học khác. Đặc điểm này là cơ sở để tăng cường giáo dục STEM ngay trong dạy học môn Vật lí dựa vào các hoạt động nghiên cứu theo quy trình khoa học, quy trình thiết kế kĩ thuật, hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật. Việc dạy học vật lí gắn với quá trình thực hiện bài học STEM tạo cơ hội mở cả về không gian và thời gian, tận dụng được sự hỗ trợ của cộng đồng, của hệ thống internet. Giáo dục STEM trong giáo dục môn Vật lí được thực hiện thông qua dạy học các bài học, mạch nội dung, chuyên đề học tập từ tiểu học tới trung học như chế tạo thiết bị nâng đồ nhờ hệ thống đòn bẩy thủy lực, chế tạo bơm tận dụng sức nước, xây dựng hệ thống lưu trữ điện mặt trời, xây dựng ngôi nhà tự làm mát, xây dựng bản hướng dẫn sử dụng các dụng cụ lao động sao cho hiệu quả, các dự án nghiên cứu thuộc các lĩnh vực kĩ thuật cơ khí, hệ thống nhúng, robot và máy thông minh.
Khi triển khai chương trình, giáo dục STEM trong dạy học môn Vật lí sẽ tiếp tục được mở rộng thông qua dạy học các bài học liên môn giữa các môn học thuộc lĩnh vực STEM. Mục tiêu môn Hóa học Môn Hoá học hình thành, phát triển ở học sinh năng lực hoá học; đồng thời góp phần cùng các môn học, hoạt động giáo dục khác hình thành, phát triển ở học sinh các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung, đặc biệt là thế giới quan khoa học; hứng thú học tập, nghiên cứu; tính trung thực; thái độ tôn trọng các quy luật của thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững; khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân. Nội dung giáo dục môn Hóa học Trong chương trình môn Hóa học, nội dung cốt lõi xoay quanh ba mạch nội dung chính gồm kiến thức cơ sở hóa học chung, hóa học vô cơ, hóa học hữu cơ. 20 Những nội dung này tất cả các học sinh chọn môn Hóa học trong các môn tự chọn đều phải học.
Bên cạnh nội dung giáo dục cốt lõi, trong mỗi năm học, những học sinh có thiên hướng khoa học tự nhiên, theo đặc điểm tâm sinh lí và hứng thú của bản thân, phù hợp với đặc điểm và điều kiện của mỗi địa phương có thể chọn học 3 chuyên đề học tập môn Hóa học. - Nội dung ở lớp 10: Với nội dung cốt lõi, học sinh nghiên cứu, khám phá chủ yếu kiến thức cơ sở hóa học chung thông qua các bài học về cấu tạo nguyên tử, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, liên kết hóa học, phản ứng oxi hóa khử, năng lượng hóa học, tốc độ phản ứng hóa học và một bài học hóa học vô cơ về nguyên tố nhóm VIIA; Với nội dung các chuyên đề gồm 3 chuyên đề là: cơ sở hóa học, hóa học trong việc phòng chống cháy nổ, thực hành hóa học và công nghệ thông tin. - Nội dung ở lớp 11 đề cập tới: Kiến thức cơ sở hóa học chung, hóa học vô cơ và hóa học hữu cơ. Các bài học về kiến thức cơ sở hóa học chung gồm cân bằng hóa học, đại cương hóa học hữu cơ.
Nitrogen và sulfur là bài học hóa học vô cơ mà học sinh được khám phá. Các bài học về kiến thức hóa học hữu cơ gồm hydrocarbon, dẫn xuất halogen - alcohol - phenol, hợp chất carbonyl (aldehyde - ketone) - carboxylic acid; Các chuyên đề học tập gồm phân bón, trải nghiệm và thực hành hóa học hữu cơ, dầu mỏ và chế biến dầu mỏ. - Nội dung ở lớp 12: Tiếp tục nghiên cứu hóa học hữu cơ gồm ester - lipid, carbohydrate, hợp chất chứa nitrogen, polymer; Kiến thức cơ sở hóa học chung gồm pin điện và điện phân, đại cương về kim loại; Các bài học hóa học vô cơ mà học sinh khám phá gồm nguyên tố nhóm IA và IIA, sơ lược về dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất và phức chất; Các chuyên đề học tập gồm cơ chế phản ứng trong hoá học hữu cơ, trải nghiệm, thực hành hoá học vô cơ và một số vấn đề cơ bản về phức chất. Các chuyên đề học tập môn Hóa học gồm: cở sở hóa học; một số vấn đề cơ bản về phức chất; cơ chế phản ứng trong hóa học hữu cơ; hóa học và công nghệ thông tin; trải nghiệm, thực hành hóa học hữu cơ; trải nghiệm, thực hành hóa học vô cơ; hóa học trong việc phòng chống cháy nổ; phân bón; dầu mỏ và chế biến dầu mỏ.
Định hướng giáo dục STEM trong môn Hóa học Để phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học, giáo viên tạo cơ hội cho học sinh được đọc, tiếp cận, trình bày thông tin về những vấn đề thực tiễn cần đến kiến thức hoá học và đưa ra giải pháp. Giáo viên cần quan tâm rèn luyện các kĩ năng phát hiện vấn đề; lập kế hoạch nghiên cứu; giải quyết vấn đề (thu thập, trình bày thông tin, xử lí thông tin để rút ra kết luận); đánh giá kết quả giải quyết vấn đề; nêu giải pháp khắc phục, cải tiến; đồng thời kết hợp giáo dục STEM trong 21 dạy học nhằm phát triển cho học sinh khả năng tích hợp các kiến thức, kĩ năng của các môn Toán, Công nghệ và Hoá học vào việc nghiên cứu giải quyết một số tình huống thực tiễn. Có sự tương đồng về phương pháp, hình thức tổ chức dạy học giữa dạy học hóa học và giáo dục STEM. Đó là chú trọng vào hoạt động, thực hành, trải nghiệm và định hướng sản phẩm.
Đây cũng là cơ sở để triển khai dạy học nhiều nội dung công nghệ tiếp cận STEM. Giáo dục STEM trong môn Hóa học được thực hiện thông qua dạy học các bài học, mạch nội dung, chuyên đề học tập. Khi triển khai chương trình, giáo dục STEM trong dạy học môn Hóa học sẽ tiếp tục được mở rộng thông qua dạy học các bài học liên môn giữa các môn học thuộc lĩnh vực STEM.4 Môn Sinh học a. Mục tiêu môn Sinh học Góp phần hình thành và phát triển ở học sinh các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung.
Vừa phát triển các phẩm chất ở học sinh như tự tin, trung thực, khách quan, tình yêu thiên nhiên, tôn trọng và biết vận dụng các quy luật của tự nhiên, để từ đó biết ứng xử với thế giới tự nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững; vừa phát triển năng lực sinh học, bao gồm năng lực nhận thức sinh học, năng lực tìm hiểu thế giới sống và năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học. Giúp học sinh tiếp tục tìm hiểu các khái niệm, quy luật sinh học làm cơ sở khoa học cho việc ứng dụng tiến bộ sinh học, nhất là tiến bộ của công nghệ sinh học vào thực tiễn đời sống; trên cơ sở đó học sinh định hướng được ngành nghề để tiếp tục học và phát triển sau trung học phổ thông. Cụ thể, thông qua các bài học: Sinh học tế bào; Sinh học phân tử; Sinh học vi sinh vật; Sinh lí thực vật; Sinh lí động vật; Di truyền học; Tiến hoá và sinh thái học cùng với các cụm chuyên đề, học sinh tìm hiểu được sâu hơn các tri thức sinh học cốt lõi, các phương pháp nghiên cứu và ứng dụng sinh học, các nguyên lí và quy trình công nghệ sinh học. Từ đó, học sinh có thể tự xác định được các ngành nghề phù hợp để lựa chọn học tiếp sau trung học phổ thông, đồng thời phát triển các năng lực chung và năng lực sinh học.
Nội dung giáo dục môn Sinh học Nội dung giáo dục môn Sinh học xoay quanh 10 mạch nội dung chính: giới thiệu khái quát chương trình sinh học; sinh học và sự phát triển bền vững; các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học; giới thiệu chung về các cấp độ tổ chức của thế giới sống; sinh học tế bào; sinh học vi sinh vật và virus; sinh học cơ thể; di truyền học; tiến hóa; sinh thái học và môi trường. 22 Nội dung sinh học bao quát các cấp độ tổ chức sống gồm phân tử, tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã - hệ sinh thái, sinh quyển. Mỗi cấp độ tổ chức sống bao gồm cấu trúc, chức năng; mối quan hệ giữa cấu trúc, chức năng và môi trường sống. Từ kiến thức về các cấp độ tổ chức sống khái quát các đặc tính chung của thế giới sống là di truyền, biến dị và tiến hoá.
Thông qua các bài học nội dung sinh học, trình bày các thành tựu công nghệ sinh học trong chăn nuôi, trồng trọt, xử lí ô nhiễm môi trường, nông nghiệp và thực phẩm sạch; trong y - dược học.