Luận văn thạc sĩ xây dựng và sử dụng một số chủ đề stem nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 trung học phổ thông

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xây dựng và áp dụng chủ đề STEM nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10.

• Tác giả: Trần Thế Sang
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Trung Ninh
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học
• Đề tài: Phát Triển Năng Lực Giải Quyết Vấn Đề Và Sáng Tạo Cho Học Sinh Lớp 10 Qua Các Chủ Đề STEM
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
• 1.2. Trên thế giới
• 1.3. Định hướng đổi mới giáo dục hiện nay
• 1.4. Một số quan điểm chỉ đạo đổi mới giáo dục phổ thông
• 1.5. Những định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông
• 1.6. Tổng quan về giáo dục STEM
• 1.7. Vai trò của giáo dục STEM
• 1.8. Đặc điểm của giáo dục STEM
• 1.9. Hình thức tổ chức giáo dục STEM
• 1.10. Tổng quan về Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo
• 1.11. Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo
• 1.12. Thực trạng việc giáo dục STEM và phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ở một số trường THPT
• 1.13. Mục đích điều tra
• 1.14. Đối tượng điều tra
• 1.15. Phương pháp điều tra
• 1.16. Kết quả điều tra
• 1.17. Tiểu kết chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
• 2.1. Tổng quan về chương trình Hóa học lớp 10 THPT
• 2.2. Chương trình môn Hóa học lớp 10 THPT
• 2.3. Mục tiêu dạy học của chương trình Hóa học lớp 10
• 2.4. Phân tích nội dung và cấu trúc logic của chương trình Hóa học lớp 10 THPT
• 2.5. Xây dựng các chủ đề STEM trong chương trình lớp 10 THPT
• 2.6. Điều kiện triển khai giáo dục STEM
• 2.7. Thiết kế chủ đề STEM
• 2.8. Tổ chức thực hiện chủ đề STEM
• 2.9. Tiêu chí đánh giá chủ đề STEM
• 2.10. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo thông qua giáo dục STEM
• 2.11. Cơ sở thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực
• 2.12. Bộ công cụ đánh giá
• 2.13. Một số chủ đề STEM thực nghiệm
• 2.14. Thiết bị lọc làm giảm hàm lượng axit trong nước
• 2.15. Chế tạo hệ thống tên lửa sử dụng nguyên liệu trong đời sống thực tiễn
• 2.16. Thiết kế hệ thống theo dõi tốc độ phản ứng lên men đường
• 2.17. Tiểu kết chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm
• 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.4. Địa bàn thực nghiệm sư phạm
• 3.5. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
• 3.6. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
• 3.7. Tiến hành thực nghiệm sư phạm
• 3.8. Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm
• 3.9. Phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm
• 3.9.1. Phương pháp định tính
• 3.9.2. Phương pháp định lượng
• 3.10. Kết quả thực nghiệm
• 3.10.1. Kết quả đánh giá về mặt định tính
• 3.10.2. Kết quả đánh giá về mặt định lượng
• 3.11. Tiểu kết chương 3
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về giáo dục STEM

Giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) đã trở thành một xu hướng quan trọng trong giáo dục hiện đại. Mô hình này không chỉ giúp học sinh phát triển kiến thức mà còn rèn luyện các kỹ năng cần thiết cho thế kỷ 21. Giáo dục STEM khuyến khích học sinh tham gia vào các hoạt động thực tiễn, từ đó phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Theo nghiên cứu, việc áp dụng giáo dục STEM trong lớp học giúp học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức mà còn biết cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, nơi mà kỹ năng giải quyết vấn đề và sáng tạo trở thành yếu tố quyết định cho sự thành công trong nghề nghiệp.

1.1. Định nghĩa và vai trò của giáo dục STEM

Giáo dục STEM được định nghĩa là một phương pháp giáo dục tích hợp, kết hợp các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Mục tiêu chính của giáo dục STEM là phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh. Theo PGS. Trần Trung Ninh, giáo dục STEM không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn khuyến khích họ tư duy phản biện và sáng tạo. Việc áp dụng giáo dục STEM trong giảng dạy giúp học sinh phát triển các kỹ năng mềm như làm việc nhóm, giao tiếp và tư duy logic, từ đó chuẩn bị cho họ những thách thức trong tương lai.

II. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo là hai trong số những năng lực cốt lõi mà chương trình giáo dục phổ thông hiện nay hướng tới. Việc phát triển những năng lực này không chỉ giúp học sinh có khả năng đối mặt với các tình huống thực tế mà còn khuyến khích họ tìm kiếm giải pháp sáng tạo cho các vấn đề phức tạp. Năng lực giải quyết vấn đề được hiểu là khả năng nhận diện, phân tích và đưa ra giải pháp cho các vấn đề trong cuộc sống. Trong khi đó, sáng tạo trong giáo dục là khả năng phát triển ý tưởng mới và áp dụng chúng vào thực tiễn. Việc kết hợp giáo dục STEM với các hoạt động thực tiễn sẽ tạo ra môi trường học tập tích cực, nơi học sinh có thể thực hành và phát triển những năng lực này.

2.1. Các phương pháp phát triển năng lực

Để phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, giáo viên cần áp dụng các phương pháp giảng dạy tích cực. Các hoạt động như thảo luận nhóm, dự án thực tế và các bài tập tình huống sẽ giúp học sinh rèn luyện kỹ năng tư duy phản biện và sáng tạo. Theo nghiên cứu, việc sử dụng phương pháp giảng dạy STEM trong lớp học không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn khuyến khích họ tham gia tích cực vào quá trình học tập. Học sinh sẽ được khuyến khích đặt câu hỏi, tìm kiếm thông tin và phát triển các giải pháp sáng tạo cho các vấn đề thực tiễn.

III. Thực nghiệm sư phạm và kết quả

Thực nghiệm sư phạm là một phần quan trọng trong nghiên cứu này, nhằm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của việc áp dụng giáo dục STEM trong giảng dạy Hóa học lớp 10. Qua quá trình thực nghiệm, kết quả cho thấy việc áp dụng các chủ đề STEM đã giúp học sinh nâng cao năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo một cách rõ rệt. Các học sinh tham gia thực nghiệm đã thể hiện sự tiến bộ trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn và phát triển các kỹ năng cần thiết cho tương lai. Điều này chứng tỏ rằng giáo dục STEM không chỉ là một xu hướng mà còn là một phương pháp hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng giáo dục.

3.1. Đánh giá kết quả thực nghiệm

Kết quả thực nghiệm cho thấy có sự cải thiện đáng kể trong năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh sau khi áp dụng giáo dục STEM. Các chỉ số đánh giá cho thấy học sinh có khả năng tư duy phản biện tốt hơn và có thể đưa ra các giải pháp sáng tạo cho các vấn đề thực tiễn. Việc sử dụng các chủ đề STEM trong giảng dạy không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn khuyến khích họ phát triển tư duy độc lập và khả năng làm việc nhóm. Điều này cho thấy rằng giáo dục STEM có thể đóng góp tích cực vào việc nâng cao chất lượng giáo dục tại các trường trung học phổ thông.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 với sự phát triển mạnh mẽ của trí tuệ nhân tạo, internet và công nghệ nano, giáo dục Việt Nam đang đứng trước yêu cầu đổi mới toàn diện nhằm phát triển phẩm chất và năng lực người học. Theo Nghị quyết 29-NQ/TW năm 2013 và chương trình giáo dục phổ thông tổng thể năm 2017, năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) và sáng tạo được xác định là năng lực cốt lõi cần phát triển cho học sinh. Giáo dục STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) được xem là mô hình giáo dục tiên tiến, giúp học sinh phát triển toàn diện kiến thức và kỹ năng, đặc biệt là năng lực GQVĐ và sáng tạo.

Nghiên cứu tập trung xây dựng và sử dụng một số chủ đề STEM trong chương trình Hóa học lớp 10 tại hai trường THPT Gia Định (TP. Hồ Chí Minh) và THPT Lăk (Đắk Lắk) trong năm học 2017-2018. Mục tiêu chính là phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo cho học sinh thông qua các hoạt động giáo dục tích hợp liên môn, đồng thời nâng cao hiệu quả dạy học bộ môn Hóa học. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, góp phần chuẩn bị nguồn nhân lực chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội trong thời đại mới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình giáo dục STEM, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, cùng các khái niệm chuyên ngành sau:

• Giáo dục STEM: Mô hình tích hợp liên môn giữa Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, nhấn mạnh phương pháp “học qua hành” nhằm phát triển kỹ năng thực tiễn và tư duy sáng tạo.
• Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Khả năng nhận diện, phân tích vấn đề, đề xuất và thực hiện giải pháp mới, sáng tạo trong bối cảnh không có sẵn quy trình chuẩn.
• Cấu trúc năng lực hành động: Bao gồm năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể, tạo thành nền tảng phát triển toàn diện cho học sinh.
• Phương pháp dạy học tích cực: Tập trung vào tổ chức các hoạt động học tập chủ động, hợp tác, trải nghiệm thực tế và đánh giá liên tục nhằm phát triển năng lực người học.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập từ 30 giáo viên và 200 học sinh lớp 10 tại hai trường THPT Gia Định và THPT Lăk thông qua phiếu điều tra, quan sát, phỏng vấn và thực nghiệm sư phạm.
• Phương pháp phân tích: Sử dụng toán thống kê để xử lý số liệu khảo sát, đánh giá hiệu quả các chủ đề STEM qua điểm kiểm tra trước và sau thực nghiệm, phân tích định tính và định lượng.
• Timeline nghiên cứu: Thực hiện từ tháng 10/2017 đến tháng 10/2018, bao gồm giai đoạn xây dựng chủ đề STEM, thiết kế công cụ đánh giá, triển khai thực nghiệm và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiểu biết và quan tâm về STEM của giáo viên: 96,67% giáo viên chưa từng dạy chủ đề STEM, chỉ 3,33% đã từng giảng dạy. Tuy nhiên, 100% giáo viên quan tâm đến STEM, 63,33% mong muốn áp dụng STEM trong giảng dạy.
2. Phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo của học sinh: 83,33% giáo viên thỉnh thoảng hoặc hiếm khi quan tâm đến năng lực GQVĐ và sáng tạo trong bài giảng, dù 83,33% công nhận tầm quan trọng của năng lực này.
3. Khó khăn trong áp dụng phương pháp STEM: 70% giáo viên gặp khó khăn trong đánh giá sự tham gia cá nhân của học sinh, 63,33% cho rằng phương pháp này mất nhiều thời gian, 53,33% chưa nắm rõ nội dung sử dụng phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo.
4. Thái độ và kỹ năng của học sinh: 93% học sinh quan tâm đến phương pháp giáo dục mới và mong muốn phát triển năng lực bản thân, nhưng 82% chưa được tiếp xúc nhiều với các hoạt động vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Chỉ khoảng 31,5% học sinh được đánh giá là có kỹ năng xác định và giải quyết vấn đề ở mức tốt hoặc rất tốt.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy giáo viên có nhận thức tích cực về giáo dục STEM và năng lực GQVĐ, sáng tạo nhưng còn hạn chế trong việc áp dụng thực tế do thiếu kinh nghiệm, công cụ đánh giá và thời gian. Học sinh có nhu cầu học tập tích cực, mong muốn được trải nghiệm thực tế nhưng chưa được đáp ứng đầy đủ. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, việc triển khai STEM tại Việt Nam còn ở giai đoạn thử nghiệm, cần tăng cường đào tạo giáo viên và phát triển tài liệu phù hợp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân phối mức độ quan tâm của giáo viên, biểu đồ tiến bộ điểm kiểm tra năng lực GQVĐ và sáng tạo trước và sau thực nghiệm, cũng như bảng thống kê các khó khăn giáo viên gặp phải khi áp dụng phương pháp STEM.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường đào tạo và tập huấn giáo viên về STEM: Tổ chức các khóa bồi dưỡng chuyên sâu về thiết kế và sử dụng chủ đề STEM, phương pháp đánh giá năng lực GQVĐ và sáng tạo. Mục tiêu nâng tỷ lệ giáo viên nắm rõ STEM lên trên 70% trong 2 năm tới. Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo, các trường đại học sư phạm.

2. Phát triển bộ công cụ đánh giá năng lực GQVĐ và sáng tạo chuẩn hóa: Thiết kế bộ công cụ đánh giá đa dạng, dễ sử dụng, phù hợp với đặc thù môn Hóa học lớp 10, áp dụng trong các trường THPT. Mục tiêu hoàn thiện và triển khai trong năm học tiếp theo. Chủ thể thực hiện: Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các chuyên gia giáo dục.

3. Xây dựng và phổ biến các chủ đề STEM thực tiễn, liên môn: Tập trung phát triển các chủ đề STEM gắn liền với đời sống và ngành nghề tương lai, giúp học sinh phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề và sáng tạo. Mục tiêu triển khai rộng rãi tại các trường THPT trong 3 năm tới. Chủ thể thực hiện: Các trường THPT, tổ bộ môn Hóa học.

4. Tăng cường hoạt động trải nghiệm và nghiên cứu khoa học cho học sinh: Khuyến khích thành lập câu lạc bộ STEM, tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật nhằm tạo môi trường thực hành và phát triển năng lực. Mục tiêu nâng số lượng học sinh tham gia các hoạt động STEM lên 50% trong 2 năm. Chủ thể thực hiện: Ban giám hiệu trường, giáo viên chủ nhiệm, các tổ chức giáo dục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên bộ môn Hóa học và các môn STEM: Nghiên cứu cung cấp phương pháp thiết kế chủ đề STEM và công cụ đánh giá năng lực GQVĐ, sáng tạo, giúp cải tiến phương pháp giảng dạy và nâng cao hiệu quả học tập.

2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn: Tài liệu hỗ trợ xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo giáo viên và phát triển chương trình giáo dục STEM phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông.

3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm và Giáo dục: Cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn về giáo dục STEM, năng lực GQVĐ và sáng tạo, làm tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu và luận văn.

4. Các tổ chức, doanh nghiệp liên quan đến giáo dục STEM: Giúp hiểu rõ nhu cầu phát triển năng lực học sinh, từ đó phối hợp tổ chức các hoạt động trải nghiệm, đào tạo kỹ năng thực tiễn cho học sinh phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo dục STEM là gì và tại sao quan trọng?
   Giáo dục STEM là mô hình tích hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm phát triển kiến thức và kỹ năng thực tiễn cho học sinh. Nó giúp học sinh nâng cao năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, đáp ứng yêu cầu của thời đại công nghiệp 4.0.

2. Làm thế nào để xây dựng chủ đề STEM phù hợp với chương trình Hóa học lớp 10?
   Chủ đề STEM cần bám sát nội dung chương trình, liên kết kiến thức liên môn, có tính thực tiễn cao và tạo điều kiện cho học sinh trải nghiệm, vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề thực tế.

3. Các khó khăn phổ biến khi áp dụng STEM trong dạy học là gì?
   Khó khăn gồm thiếu kinh nghiệm và kiến thức về STEM của giáo viên, thiếu công cụ đánh giá phù hợp, thời gian chuẩn bị bài giảng dài, và khó khăn trong đánh giá sự tham gia cá nhân của học sinh.

4. Làm thế nào để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh?
   Có thể sử dụng các công cụ như quan sát, hồ sơ học tập, tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng và bài kiểm tra thực hành. Đánh giá cần gắn liền với bối cảnh thực tiễn và khả năng vận dụng kiến thức sáng tạo.

5. Tác động của việc áp dụng chủ đề STEM đến kết quả học tập của học sinh như thế nào?
   Nghiên cứu cho thấy học sinh tham gia các chủ đề STEM có sự tiến bộ rõ rệt về điểm kiểm tra năng lực GQVĐ và sáng tạo, tăng hứng thú học tập và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế.

Kết luận

• Giáo dục STEM là xu hướng đổi mới quan trọng, giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 THPT.
• Hiện nay, giáo viên và học sinh có nhận thức tích cực nhưng còn hạn chế trong việc áp dụng và trải nghiệm STEM thực tế.
• Việc xây dựng và sử dụng các chủ đề STEM trong dạy học Hóa học đã chứng minh hiệu quả nâng cao năng lực GQVĐ và sáng tạo của học sinh.
• Cần tăng cường đào tạo giáo viên, phát triển công cụ đánh giá và mở rộng các hoạt động trải nghiệm STEM trong nhà trường.
• Nghiên cứu đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm thúc đẩy triển khai giáo dục STEM hiệu quả, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông trong giai đoạn đổi mới.

Các nhà quản lý và giáo viên nên phối hợp triển khai các đề xuất nhằm phát huy tối đa tiềm năng của giáo dục STEM trong trường phổ thông.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1. Trên thế giới - Vào những thập niên 50 và 60, Mỹ là nước đầu tiên phổ cập giáo dục phổ thông cho cả nước và cũng là nước đầu tiên tạo ra hệ thống các trường cao đẳng, đại học rộng rãi (Đỗ Văn Tuấn, 2016).

Hệ thống giáo dục của họ vào thời điểm này được đánh giá là một trong số những quốc gia hàng đầu thế giới, cùng với đó là những kết quả tuyệt vời mà nền khoa học và kinh tế Mỹ đạt được. Tuy nhiên, ngày nay nhiều nước đã cho thấy học sinh của họ có một bước tiến vượt bậc và nổi trội so với học sinh của Mỹ về các kỹ năng cũng như kiến thức trong trường học phổ thông, chẳng hạn như Phần Lan, Hàn Quốc, Hongkong hay Singapore. Một trong những bước đi quan trọng của Mỹ trong cải cách giáo dục để tìm lại vị thế của mình là phát triển giáo dục STEM. - Thuật ngữ STEM được sử dụng phổ biến sau một cuộc họp liên ngành về giáo dục khoa học được tổ chức tại Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ năm 2001.

- Trên khắp thế giới, nhiều quốc gia có sự quan tâm tới giáo dục STEM, đã có nhiều tài liệu về STEM, các sáng kiến giáo dục STEM khác nhau về phạm vi, quy mô, loại, nhóm dân số mục tiêu và nguồn tài trợ ra đời. Ở Canada: Canada đứng thứ 12 trong số 16 nước ngang bằng về tỷ lệ sinh viên tốt nghiệp theo học các chương trình STEM, với 21,2%, cao hơn Hoa Kỳ, nhưng thấp hơn các nước như Pháp, Đức và Áo. Phần Lan, có hơn 30% sinh viên tốt nghiệp đại học đến từ các ngành khoa học, toán học, khoa học máy tính, và các chương trình kỹ thuật (The Conference Board of Canada, 2013). Ở Hồng Kông: Giáo dục STEM đã không được thúc đẩy trong các trường học địa phương ở Hồng Kông cho đến những năm gần đây.

Vào tháng 11 năm 2015, Văn phòng Giáo dục của Hồng Kông đã đưa ra một tài liệu mang tên Promotion of STEM Education đề xuất các chiến lược và khuyến nghị về việc thúc đẩy giáo dục STEM (Curriculum Development Council, 2015). Ở Châu Phi: Một danh sách các tổ chức hiện đang tham gia vào các hoạt động giáo dục STEM và tiếp cận rộng khắp Châu Phi cận Sahara đã nổi lên. Các tổ Luan van 8 chức có quy mô, phạm vi, cơ chế tài trợ và tuyên bố sứ mệnh. Tuy nhiên, tất cả đều tập trung vào việc cải thiện giáo dục STEM ở lục địa.

Sự phát triển STEM ở Châu Phi được hình thành chủ yếu bởi các nhà tài trợ quốc tế và các mối quan hệ đối tác song phương và đa phương (Nkem Khumbah, 2016). Ở Úc: Đã có rất nhiều chương trình và nỗ lực thiết lập cách tiếp cận quốc gia về giáo dục STEM ở Úc. Trong năm 2009, chương trình iSTEM (Invigorating STEM) được thành lập như là một chương trình làm giàu tri thức cho học sinh trung học ở Sydney, Úc. Chương trình tập trung vào việc cung cấp các hoạt động cho sinh viên quan tâm và gia đình của họ trong STEM.

Thành công của chương trình đã dẫn đến nhiều trường đại học và tổ chức khoa học hỗ trợ cho chương trình. Chương trình iSTEM (iSTEM.au) cũng tổ chức một chương trình làm giàu để đưa học sinh và giáo viên vào Chương trình Học viện Không gian Hoa Kỳ (Spacecamp. - Bên cạnh đó, trong giáo dục cũng có nhiều tài liệu liên quan đến STEM như: + Dạy và học STEM của các tác giả Richard M.Felder và Rebecca Brent (Teaching and Learning STEM: A Practical Guide, 2016) đã trình bày một loạt các kế hoạch dựa trên nghiên cứu thực tế để thiết kế và giảng dạy các khóa học STEM ở các trường trung học, cao đẳng, đại học. Cuốn sách dựa trên kiến thức và kinh nghiệm rộng lớn của các tác giả trong giáo dục STEM.

Các mô tả hấp dẫn và minh họa tốt của nó sẽ trang bị cho giáo viên thực hiện các kế hoạch trong các tiết học và giải quyết hiệu quả các vấn đề (bao gồm cả sự phản biện của học sinh) có thể xảy ra trong quá trình thực hiện. + Hướng dẫn hiệu quả cho các môn học STEM: từ học lý thuyết đến giảng dạy của tác giả Mastascusa E. (Effective Instruction for STEM Disciplines: From Learning Theory to College Teaching, 2011) đã cung cấp những hiểu biết cần thiết nhằm cải thiện chất lượng giáo dục STEM cũng như giúp học sinh chuẩn bị tốt hơn để giải quyết các vấn đề đặt ra trong thời đại công nghệ. Ở Việt Nam - Thực hiện Nghị quyết Trung ương số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công Luan van 9 nghiệp hoá, hiện đại hoá trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế, phương thức giáo dục tích hợp Khoa học - Kĩ thuật - Công nghệ - Toán, gọi tắt là STEM, đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo triển khai từ năm học 2014 - 2015 thông qua việc chỉ đạo các cơ sở giáo dục xây dựng và thực hiện dạy học theo chủ đề tích hợp, liên môn và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học.

- Ngày 04/05/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành chỉ thị số 16/CT-TTg về Tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4, giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018”. - Trước và trong khi triển khai thí điểm giáo dục STEM tại các trường trung học, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức các Hội thảo, Tập huấn cán bộ quản lí, giáo viên cốt cán về giáo dục STEM. Theo Chương trình Giáo dục STEM của Hội Đồng Anh (2017), năm học 2016 - 2017, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phối hợp với Hội đồng Anh triển khai thí điểm giáo dục STEM tại 14 trường trung học trên địa bàn 5 tỉnh/ thành phố (Hà Nội, Nam Định, Quảng Ninh, Hải Phòng, Hải Dương), đồng thời triển khai Mô hình trường học gắn với sản xuất, kinh doanh tại địa phương đem lại những kết quả bước đầu tích cực: + Trên 50 chủ đề học tập đã được triển khai ở các nhà trường tham gia thí điểm + Đến tháng 3/2017, đã có nhiều trường trong số các trường thí điểm đã tổ chức ngày hội STEM, trong đó tổ chức cho học sinh trình bày, chia sẻ các sản phẩm học tập; tổ chức Hội thảo chia sẻ kinh nghiệm về giáo dục STEM: Trường Olympia Hà Nội; Trường THCS Trưng Vương, Hà Nội; Trương THPT Chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định;… + Việc huy động cộng đồng tham gia vào việc tổ chức thực hiện các chủ đề STEM đã được các nhà trường thực hiện có hiệu quả, ví dụ toàn bộ giáo viên và phụ huynh học sinh của trường THPT Nam Sách II đã sử dụng sản phẩm nước rửa chén của chính học sinh trường mình sản xuất… Luan van 10 Cho đến nay có rất nhiều đề tài nghiên cứu về những phương pháp dạy học mới có tính hiệu quả và khả năng áp dụng rộng rãi, phù hợp với điều kiện của giáo dục Việt Nam. Xây dựng các chủ đề STEM trong dạy học cũng là một hướng nghiên cứu mới và có tính thực tiễn cao.

Tuy nhiên, hiện nay số lượng công trình nghiên cứu về vấn đề này chưa nhiều. Một số đề tài nghiên cứu về sử dụng các chủ đề STEM trong dạy học: - Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Dạy học môn công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM của Lê Xuân Quang năm 2017. Luận án của Lê Xuân Quang đã được bảo vệ tại trường ĐHSP Hà Nội. Một số nội dung chính của luận án: + Nghiên cứu đề xuất khái niệm, quy trình dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM; + Nghiên cứu đề xuất phương pháp luận xây dựng chủ đề giáo dục STEM; + Xây dựng các tiêu chí về một chủ đề giáo dục STEM, đồng thời đánh giá thực trạng dạy học môn Công nghệ dưới góc độ giáo dục STEM; + Vận dụng kết quả nghiên cứu vào dạy học môn Công nghệ tại các trường phổ thông.

- Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục: Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục STEM trong dạy học phần hóa học vô cơ lớp 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề học sinh của Dương Thị Ánh Tuyết năm 2018. Luận văn của Dương Thị Ánh Tuyết đã được bảo vệ tại trường ĐHSP Hà Nội. Một số nội dung chính của luận văn: + Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học STEM theo định hướng phát triển NL GQVĐ cho HS THPT ở một số trường THPT tại Hà Nội; + Thiết kế và tổ chức một số chủ đề dạy học STEM trong dạy học phần Hóa học vô cơ lớp 11 theo định hướng phát triển NL HS ở một số trường THPT tại Hà Nội; + Đề xuất một số chủ đề dạy học STEM trong dạy học phần Hóa học vô cơ lớp 11 theo định hướng phát triển NL GQVĐ cho HS ở một số trường THPT tại Hà Nội. Bên cạnh đó cũng có các công trình nghiên cứu khác về việc phát triển năng Luan van 11 lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS THPT, cụ thể: - Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo thông qua hệ thống bài tập hóa học (Chương oxi - lưu huỳnh, hóa học 10, trung học phổ thông) của Nguyễn Thị Ngọc Nga năm 2016.

Luận văn của Nguyễn Thị Ngọc Nga đã được bảo vệ tại trường ĐHSP TP. Hồ Chí Minh. Một số nội dung chính của luận văn: + Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về năng lực và vấn đề Bài tập Hóa học ở trường phổ thông; + Thiết kế và sử dụng hệ thống Bài tập Hóa học chương Oxi - Lưu huỳnh nhằm phát triển năng lực Giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS lớp 10 THPT; + Đề xuất một số chủ đề dạy học STEM trong dạy học phần Hóa học vô cơ lớp 11 theo định hướng phát triển NL GQVĐ cho HS ở một số trường THPT tại Hà Nội. - Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua vận dụng các quy luật trí não của John Medina trong dạy học chương 5, 6, 7 Hoá học lớp 10 THPT của Nguyễn Ngọc Kiều Vy năm 2018.