I. Giáo dục STEM và Giáo dục STEM THPT
Văn bản đề cập đến sự cần thiết của giáo dục STEM trong bối cảnh đổi mới giáo dục, đặc biệt tại cấp THPT. Nghị quyết 29 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng nhấn mạnh việc “Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn”, đây chính là nền tảng lý luận cho việc áp dụng giáo dục STEM THPT. Giáo dục STEM được xem là giải pháp chuẩn bị nguồn nhân lực cho cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, khuyến khích phương pháp “học qua hành”, giúp học sinh chủ động xây dựng kiến thức. Mô hình này không chỉ trang bị kỹ năng STEM mà còn các kỹ năng thế kỷ 21. Tuy nhiên, giáo dục STEM ở Việt Nam còn mới mẻ, chưa được áp dụng rộng rãi trong trường phổ thông. Văn bản nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cao nhận thức về giáo dục STEM trong toàn xã hội.
1.1 Phương pháp dạy học STEM
Văn bản trình bày về phương pháp dạy học STEM, tập trung vào việc tích hợp các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Phương pháp dạy học STEM được nhấn mạnh thông qua việc giao nhiệm vụ cho học sinh, khuyến khích thực hành, thí nghiệm, và vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn. Học sinh được rèn luyện kỹ năng STEM như giải quyết vấn đề, tư duy phản biện, và làm việc nhóm. Phương pháp dạy học STEM cũng đề cao tính sáng tạo, cho phép học sinh tự khám phá và trải nghiệm. Việc lồng ghép các trò chơi, câu chuyện, và thơ ca vào quá trình dạy học được đề xuất nhằm tăng hứng thú học tập. Phương pháp dạy học STEM hướng đến việc phát triển năng lực nhận thức và hành động của học sinh, chuẩn bị cho họ trở thành người lao động năng động và sáng tạo trong tương lai. Văn bản đề cập đến sự cần thiết của việc tích hợp STEM vào các môn học khác nhau, đặc biệt là Hóa học.
1.2 Dạy học Hóa học THPT và Dạy học Hóa học STEM
Văn bản tập trung vào việc áp dụng giáo dục STEM vào môn Hóa học THPT. Môn Hóa học vốn có sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm. Do đó, việc dạy học Hóa học cần vượt qua việc truyền đạt kiến thức thuần túy mà phải hướng đến việc nâng cao tính thực tiễn. Dạy học Hóa học STEM được đề xuất như một giải pháp để đạt được mục tiêu này. Học sinh được tham gia các hoạt động thực hành, thí nghiệm, và vận dụng kiến thức Hóa học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Dạy học Hóa học STEM góp phần phát triển kỹ năng STEM Hóa học, bao gồm cả khả năng giải quyết vấn đề liên quan đến hóa học và suy nghĩ phản biện Hóa học. Việc lồng ghép các trò chơi, câu chuyện, và thơ ca vào dạy học Hóa học STEM được xem là cách thức hiệu quả để làm tăng sự hứng thú của học sinh và thúc đẩy việc học tập chủ động. Dạy học Hóa học STEM tạo điều kiện cho học sinh phát triển năng lực STEM Hóa học và áp dụng kiến thức vào thực tiễn.
II. Thực tiễn dạy học STEM Hóa học tại THPT Nho Quan Ninh Bình
Văn bản trình bày thực trạng dạy học Hóa học THPT tại Trường THPT Nho Quan, Ninh Bình. Kết quả khảo sát cho thấy nhiều giáo viên còn thiếu hiểu biết về STEM hố học và giáo dục STEM. Phương pháp dạy học truyền thống vẫn còn phổ biến, dẫn đến việc học sinh tiếp nhận kiến thức một cách thụ động. Học sinh ít có cơ hội được thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Việc sử dụng trò chơi, câu chuyện, và thơ ca trong dạy học Hóa học còn hạn chế. Văn bản chỉ ra những vấn đề cụ thể như học sinh chưa biết cách tìm hiểu nội dung, thiếu hứng thú khi tự tìm hiểu kiến thức, và giáo viên chưa có biện pháp củng cố kiến thức sau khi học sinh báo cáo sản phẩm. Trường THPT Nho Quan được chọn là đối tượng nghiên cứu để triển khai và đánh giá hiệu quả của sáng kiến tích hợp phương pháp dạy học STEM hóa học.
2.1 Mô hình dạy học STEM tích hợp
Văn bản đề xuất một mô hình dạy học STEM tích hợp, bao gồm việc xây dựng các chủ đề STEM Hóa học, sưu tầm trò chơi, câu chuyện, thơ ca liên quan đến Hóa học, và lồng ghép những yếu tố này vào quá trình dạy học theo chủ đề STEM. Mô hình dạy học STEM tích hợp được thiết kế dựa trên 5 nguyên tắc: liên hệ thực tiễn, cấu trúc theo quy trình thiết kế kỹ thuật, khuyến khích tìm tòi khám phá, hoạt động nhóm, và liên môn. Mô hình dạy học STEM tích hợp bao gồm 5 hoạt động chính: xác định vấn đề, nghiên cứu kiến thức nền, lựa chọn giải pháp, chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá. Mỗi hoạt động được thiết kế cụ thể với mục đích, nội dung, và sản phẩm học tập rõ ràng. Mô hình dạy học STEM tích hợp hướng đến việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh. Văn bản cũng đề cập đến việc sử dụng công nghệ giáo dục trong việc hỗ trợ quá trình dạy học STEM. Việc đánh giá kết quả của mô hình dạy học STEM tích hợp được thực hiện thông qua phương pháp định tính và định lượng.
2.2 Ứng dụng STEM trong Hóa học và Bài giảng Hóa học STEM
Văn bản đề cập đến việc ứng dụng STEM trong Hóa học, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kết hợp kiến thức lý thuyết với thực hành. Ứng dụng STEM trong Hóa học được thể hiện qua việc thiết kế các bài giảng Hóa học STEM kết hợp các hoạt động thực hành, thí nghiệm, và giải quyết vấn đề thực tiễn. Các bài giảng Hóa học STEM cung cấp cho học sinh cơ hội để áp dụng kiến thức Hóa học vào giải quyết các vấn đề thực tế, từ đó nâng cao khả năng tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề. Bài giảng Hóa học STEM cũng chú trọng đến việc phát triển sự sáng tạo và khả năng hợp tác của học sinh thông qua làm việc nhóm. Việc tích hợp các trò chơi, câu chuyện, và thơ ca vào bài giảng Hóa học STEM làm tăng sự hấp dẫn và hứng thú của học sinh đối với môn học. Bài giảng Hóa học STEM được thiết kế để đáp ứng yêu cầu của giáo dục hiện đại, tập trung vào việc phát triển năng lực toàn diện của học sinh.
III. Đánh giá và Hiệu quả
Văn bản đề cập đến việc đánh giá dạy học STEM, cả định tính và định lượng. Đánh giá dạy học STEM nhằm xác định hiệu quả của mô hình dạy học mới so với phương pháp truyền thống. Đánh giá định tính có thể bao gồm phản hồi từ giáo viên và học sinh về trải nghiệm dạy và học. Đánh giá định lượng có thể dựa trên kết quả học tập của học sinh, như điểm số bài kiểm tra, mức độ hiểu bài, và khả năng vận dụng kiến thức. Kết quả đánh giá dạy học STEM sẽ cung cấp thông tin để cải thiện và hoàn thiện mô hình dạy học. Văn bản cũng đề cập đến hiệu quả kinh tế xã hội của việc áp dụng giáo dục STEM, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đầu tư vào giáo dục để phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước. Việc áp dụng giáo dục STEM có thể góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và đáp ứng yêu cầu phát triển của xã hội.
3.1 Thực hành trải nghiệm Hóa học STEM và Dự án Hóa học STEM
Phần này tập trung vào thực hành trải nghiệm Hóa học STEM và dự án Hóa học STEM. Thực hành trải nghiệm Hóa học STEM được xem là yếu tố quan trọng để học sinh hiểu sâu hơn kiến thức lý thuyết. Qua các thực hành trải nghiệm Hóa học STEM, học sinh được rèn luyện kỹ năng thực hành, quan sát, phân tích, và giải quyết vấn đề. Các dự án Hóa học STEM cho phép học sinh ứng dụng kiến thức Hóa học để giải quyết các vấn đề thực tiễn, phát triển khả năng sáng tạo, làm việc nhóm, và thuyết trình. Dự án Hóa học STEM có thể là các sản phẩm nghiên cứu, mô hình, hoặc giải pháp cho các vấn đề liên quan đến hóa học. Việc đánh giá các dự án Hóa học STEM không chỉ dựa trên sản phẩm cuối cùng mà còn trên quá trình thực hiện của học sinh. Thực hành trải nghiệm Hóa học STEM và dự án Hóa học STEM góp phần tích cực vào việc nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập.
3.2 Nâng cao chất lượng giáo dục và Phát triển năng lực học sinh
Mục tiêu cuối cùng của việc áp dụng phương pháp dạy học STEM hóa học là nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển năng lực học sinh. Nâng cao chất lượng giáo dục được hiểu là việc trang bị cho học sinh những kiến thức, kỹ năng và phẩm chất cần thiết để thành công trong cuộc sống và công việc. Phát triển năng lực học sinh tập trung vào việc rèn luyện các năng lực cốt lõi như giải quyết vấn đề, tư duy phản biện, sáng tạo, và làm việc nhóm. Phương pháp dạy học STEM hóa học góp phần tạo ra môi trường học tập tích cực, khuyến khích học sinh chủ động, tích cực tham gia vào quá trình học tập. Phát triển năng lực học sinh không chỉ dừng lại ở kiến thức chuyên môn mà còn bao gồm các kỹ năng mềm quan trọng khác. Việc đánh giá sự thành công của phương pháp dạy học STEM hóa học cũng cần xem xét đến việc phát triển năng lực học sinh một cách toàn diện.
