Luận văn thạc sĩ lý luận và phương pháp dạy học bộ môn toán dạy học chương hình lăng trụ đứng hình chóp đều hình học 8 trường trung học cơ sở theo định hướng giáo dục steam

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phương pháp dạy học chương hình lăng trụ đứng, hình chóp đều môn Toán lớp 8 theo định hướng giáo dục STEAM.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thu Hà
• Người hướng dẫn: TS. Đỗ Thị Hồng Minh
• Trường học: Đại học Hải Phòng
• Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn Toán
• Đề tài: Dạy học chương “Hình lăng trụ đứng, hình chóp đều” - Hình học 8 trường trung học cơ sở theo định hướng giáo dục STEAM
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hải Phòng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
• 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về dạy học STEAM
• 1.2. Các nghiên cứu ở nước ngoài
• 1.3. Các nghiên cứu ở trong nước
• 1.4. Giáo dục STEAM
• 1.4.1. Khái niệm chung về STEAM
• 1.4.2. Mục tiêu và ý nghĩa của giáo dục STEAM
• 1.4.3. Giáo dục STEAM trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
• 1.4.4. Tổ chức dạy học
• 1.4.5. Một số phương pháp dạy học hiệu quả trong giáo dục STEAM
• 1.4.5.1. Dạy học dự án
• 1.4.6. Các hình thức tổ chức giáo dục STEAM
• 1.4.7. Quy trình thiết kế bài học trong giáo dục STEAM
• 1.4.8. Kiểm tra đánh giá kết quả dạy học các chủ đề STEAM
• 1.4.8.1. Nguyên tắc đánh giá
• 1.4.8.2. Xây dựng công cụ đánh giá
• 1.5. Chương “Hình lăng trụ đứng, hình chóp đều” trong chương trình Hình học 8 ở Trường Trung học cơ sở
• 1.5.1. Mục đích, yêu cầu
• 1.5.2. Cơ hội tổ chức STEAM
• 1.5.3. Thực trạng về dạy học STEAM trong dạy học môn Toán ở Trường Trung học cơ sở hiện nay
• 2. CHƯƠNG 2: DẠY HỌC CHƯƠNG “HÌNH LĂNG TRỤ ĐỨNG, HÌNH CHÓP ĐỀU” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEAM
• 2.1. Thiết kế một số chủ đề giáo dục STEAM
• 2.2. Định hướng xây dựng chủ đề STEAM trong dạy học
• 2.3. Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề STEAM
• 2.4. Tổ chức thực hiện một số chủ đề giáo dục STEAM
• 2.4.1. Chủ đề 1: Thiết kế đèn lồng (Bài: Hình lăng trụ đứng)
• 2.4.2. Chủ đề 2: Tính toán thiết kế, xây dựng mô hình tòa tháp The Blade hình lăng trụ đứng tại Yongsan (Hàn Quốc)
• 2.4.3. Chủ đề 3: Thiết kế hộp quà hình chóp đều (Bài: Hình chóp đều – Hình chóp cụt đều)
• 2.4.4. Chủ đề 4: Thiết kế lịch để bàn (Bài: Hình lăng trụ đứng)
• 2.4.5. Chủ đề 5: Bộ dụng cụ cho người khiếm thị (Phụ lục 3)
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Khái quát quá trình thực nghiệm
• 3.2. Mục đích, yêu cầu thực nghiệm
• 3.3. Đối tượng thực nghiệm
• 3.4. Nội dung thực nghiệm
• 3.5. Đánh giá sản phẩm
• 3.6. Đánh giá bài kiểm tra
• 3.7. So sánh tiêu chí phát triển năng lực
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Phương pháp dạy học Toán hình lăng trụ đứng và hình chóp đều lớp 8 theo định hướng STEAM

Phương pháp dạy học Toán theo định hướng giáo dục STEAM tập trung vào việc tích hợp kiến thức liên môn, giúp học sinh áp dụng lý thuyết vào thực tiễn. Đối với chương trình hình lăng trụ đứng và hình chóp đều lớp 8, phương pháp này khuyến khích học sinh phát triển kỹ năng tư duy và học tập chủ động. Dạy học tích hợp thông qua các dự án thực tế giúp học sinh hiểu sâu hơn về hình học không gian và ứng dụng của nó trong đời sống.

1.1. Khái niệm và mục tiêu của giáo dục STEAM

Giáo dục STEAM là mô hình giáo dục liên môn, kết hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học và Nghệ thuật. Mục tiêu chính là giúp học sinh phát triển năng lực sáng tạo và tư duy phản biện. Trong dạy học hình lăng trụ đứng và hình chóp đều, STEAM giúp học sinh hiểu rõ hơn về toán học ứng dụng và khả năng áp dụng kiến thức vào thực tế.

1.2. Phương pháp giảng dạy tích hợp

Phương pháp giảng dạy theo định hướng STEAM đòi hỏi giáo viên thiết kế các bài học tích hợp, sử dụng dạy học theo dự án để học sinh có thể thực hành và sáng tạo. Ví dụ, học sinh có thể thiết kế mô hình hình lăng trụ đứng hoặc hình chóp đều từ các vật liệu thực tế, qua đó hiểu sâu hơn về hình học không gian và ứng dụng của nó.

II. Ứng dụng giáo dục STEAM trong dạy học hình lăng trụ đứng và hình chóp đều

Giáo dục STEAM mang lại nhiều lợi ích trong việc dạy học hình lăng trụ đứng và hình chóp đều lớp 8. Phương pháp này giúp học sinh không chỉ nắm vững lý thuyết mà còn biết cách áp dụng vào thực tế. Các dự án như thiết kế đèn lồng, mô hình tòa tháp, hay hộp quà hình chóp đều giúp học sinh phát triển kỹ năng tư duy và sáng tạo.

2.1. Thiết kế dự án thực tế

Các dự án như thiết kế đèn lồng từ hình lăng trụ đứng hoặc hộp quà từ hình chóp đều giúp học sinh hiểu rõ hơn về hình học không gian. Qua đó, học sinh không chỉ học lý thuyết mà còn thực hành, phát triển kỹ năng tư duy và sáng tạo.

2.2. Phát triển năng lực học sinh

Giáo dục STEAM giúp học sinh lớp 8 phát triển năng lực tư duy và học tập chủ động. Các dự án thực tế khuyến khích học sinh tìm hiểu, nghiên cứu và áp dụng kiến thức vào thực tiễn, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

III. Thực nghiệm và đánh giá hiệu quả của phương pháp STEAM

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành để đánh giá hiệu quả của phương pháp dạy học theo định hướng STEAM. Kết quả cho thấy học sinh có sự tiến bộ rõ rệt trong việc hiểu và áp dụng kiến thức về hình lăng trụ đứng và hình chóp đều. Các bài kiểm tra và đánh giá sản phẩm cho thấy học sinh phát triển kỹ năng tư duy và sáng tạo một cách đáng kể.

3.1. Kết quả thực nghiệm

Kết quả thực nghiệm cho thấy học sinh tham gia các dự án STEAM có sự tiến bộ rõ rệt trong việc hiểu và áp dụng kiến thức về hình học không gian. Các bài kiểm tra và đánh giá sản phẩm cho thấy học sinh phát triển kỹ năng tư duy và sáng tạo một cách đáng kể.

3.2. Đánh giá hiệu quả

Phương pháp dạy học theo định hướng STEAM được đánh giá cao về hiệu quả trong việc giúp học sinh hiểu sâu và áp dụng kiến thức vào thực tế. Các dự án thực tế giúp học sinh phát triển năng lực tư duy và học tập chủ động, từ đó nâng cao chất lượng giáo dục.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Giáo dục STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics) là mô hình giáo dục tích hợp liên môn được nhiều quốc gia phát triển áp dụng rộng rãi nhằm phát triển năng lực toàn diện cho học sinh. Tại Việt Nam, STEAM được đưa vào chương trình giáo dục phổ thông mới từ năm 2018, với mục tiêu nâng cao hứng thú học tập, phát triển phẩm chất và năng lực người học, đồng thời đáp ứng yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Tuy nhiên, thực trạng áp dụng STEAM trong các trường trung học cơ sở (THCS) còn nhiều hạn chế do thiếu thời gian, cơ sở vật chất và nhận thức của giáo viên cũng như học sinh.

Luận văn tập trung nghiên cứu việc dạy học chương “Hình lăng trụ đứng, hình chóp đều” trong môn Hình học lớp 8 theo định hướng giáo dục STEAM tại các trường THCS ở huyện Kiến Thụy, thành phố Hải Phòng. Nghiên cứu nhằm thiết kế và tổ chức các chủ đề STEAM gắn liền với nội dung hình học không gian, giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, năng lực mô hình hóa và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Phạm vi nghiên cứu bao gồm khảo sát nhận thức của 24 giáo viên và 154 học sinh, thiết kế bài dạy và thực nghiệm sư phạm trong năm học 2021-2022.

Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao chất lượng dạy học môn Toán, đặc biệt là hình học không gian, đồng thời góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực và phẩm chất học sinh. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc áp dụng STEAM trong dạy học môn Toán ở THCS, đồng thời đề xuất các giải pháp khả thi nhằm khắc phục khó khăn trong tổ chức dạy học STEAM.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình giáo dục STEAM, trong đó nhấn mạnh tính liên môn và ứng dụng thực tiễn. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Lý thuyết giáo dục tích hợp liên môn: STEAM không chỉ là sự kết hợp các môn học riêng lẻ mà là một mô hình học tập gắn kết, giúp học sinh vận dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật, nghệ thuật và toán học để giải quyết các vấn đề thực tế. Khái niệm này giúp hình thành năng lực tư duy phản biện, sáng tạo và kỹ năng làm việc nhóm.

2. Mô hình dạy học dựa trên dự án (Project-Based Learning - PBL): Đây là phương pháp dạy học tích cực, trong đó học sinh thực hiện các dự án học tập nhằm tạo ra sản phẩm cụ thể. Mô hình này phù hợp với STEAM vì khuyến khích học sinh tự tìm tòi, thiết kế, thử nghiệm và đánh giá sản phẩm, từ đó phát triển năng lực toàn diện.

Các khái niệm chính trong nghiên cứu bao gồm: hình lăng trụ đứng, hình chóp đều, năng lực mô hình hóa toán học, năng lực tư duy sáng tạo, và đánh giá theo định hướng sản phẩm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận, điều tra khảo sát và thực nghiệm sư phạm.

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thu thập từ 24 giáo viên Toán và 154 học sinh thuộc 4 trường THCS ở huyện Kiến Thụy, Hải Phòng. Ngoài ra, tài liệu tham khảo từ các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước, sách giáo khoa, và các tài liệu chuyên ngành về STEAM và dạy học hình học.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả để phân tích kết quả khảo sát nhận thức và thái độ của giáo viên, học sinh về STEAM. Phân tích so sánh kết quả kiểm tra học sinh giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng để đánh giá hiệu quả dạy học STEAM. Phương pháp phân tích định tính được áp dụng để đánh giá sản phẩm và quá trình thực hiện dự án.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành trong năm học 2021-2022, bao gồm giai đoạn khảo sát thực trạng (tháng 9-11/2021), thiết kế chủ đề STEAM và bài dạy (tháng 12/2021 - 2/2022), thực nghiệm sư phạm (tháng 3-5/2022), và tổng hợp, phân tích kết quả (tháng 5-6/2022).

Cỡ mẫu được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện, đảm bảo đại diện cho giáo viên và học sinh trong khu vực nghiên cứu. Phương pháp phân tích dữ liệu được lựa chọn nhằm đảm bảo tính khách quan và khoa học, phù hợp với mục tiêu nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Nhận thức của giáo viên về STEAM: 75% giáo viên hiểu đúng khái niệm giáo dục STEAM, 83,3% công nhận STEAM nâng cao hứng thú học tập, 75% cho rằng STEAM hình thành phẩm chất và năng lực cho học sinh. Tuy nhiên, chỉ 25% giáo viên đánh giá STEAM là rất cần thiết, 62,5% cho rằng cần thiết, còn 12,5% không cần thiết. Khoảng 83,3% giáo viên gặp khó khăn do thiếu thời gian thiết kế bài dạy, 62,5% thiếu cơ sở vật chất, và 58,3% lo ngại STEAM không giúp cải thiện kết quả kiểm tra.

2. Nhận thức và thái độ của học sinh: 62,3% học sinh hiểu đúng khái niệm STEAM, nhưng 69,5% chưa từng được học theo phương pháp STEAM, chỉ 4,5% thường xuyên học theo định hướng này. 92,2% học sinh cho biết không có đủ thời gian nghiên cứu sâu, 64,9% cho rằng STEAM không giúp cải thiện kết quả thi, 19,5% thấy kiến thức quá khó, và 30% không hứng thú với STEAM.

3. Hiệu quả dạy học STEAM qua thực nghiệm: Qua thực nghiệm sư phạm với hai lớp 8A (thực nghiệm) và 8B (đối chứng), điểm kiểm tra đầu vào tương đương (khoảng 5,5 điểm). Sau khi áp dụng dạy học STEAM, lớp 8A có điểm trung bình kiểm tra cuối kỳ tăng lên 7,8, cao hơn 1,2 điểm so với lớp 8B (6,6 điểm). Tỷ lệ học sinh đạt điểm trên 8 ở lớp 8A là 45%, trong khi lớp 8B chỉ đạt 20%. Kỹ năng giao tiếp, tư duy sáng tạo và khả năng vận dụng kiến thức thực tế của học sinh lớp 8A cũng được cải thiện rõ rệt.

4. Phản hồi về các chủ đề STEAM: Các chủ đề như thiết kế đèn lồng, mô hình tòa tháp The Blade, hộp quà hình chóp đều được học sinh đánh giá cao về tính hấp dẫn và tính ứng dụng. Sản phẩm thực hành được đánh giá theo các tiêu chí về tính thẩm mỹ, an toàn, chi phí và sáng tạo với điểm trung bình đạt 8,5/10.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng dạy học theo định hướng STEAM trong chương trình hình học 8 giúp nâng cao hiệu quả học tập, phát triển năng lực tư duy và kỹ năng thực hành của học sinh. Nguyên nhân chính là STEAM tạo điều kiện cho học sinh tham gia tích cực, trải nghiệm thực tế và liên kết kiến thức liên môn, từ đó tăng hứng thú và chủ động học tập.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả phù hợp với xu hướng giáo dục STEAM tại Mỹ, Hàn Quốc và New Zealand, nơi STEAM được tích hợp từ cấp tiểu học đến trung học với nhiều hoạt động dự án và trải nghiệm thực hành. Tuy nhiên, khó khăn về thời gian, cơ sở vật chất và nhận thức của giáo viên vẫn là rào cản lớn tại Việt Nam, tương tự như báo cáo của ngành giáo dục trong nước.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ nhận thức và thái độ của giáo viên, học sinh; bảng so sánh điểm kiểm tra giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng; biểu đồ tròn về đánh giá sản phẩm STEAM. Những biểu đồ này giúp minh họa rõ nét sự khác biệt và hiệu quả của phương pháp dạy học STEAM.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về STEAM: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về thiết kế bài dạy STEAM, phương pháp dạy học dự án và đánh giá sản phẩm. Mục tiêu nâng cao nhận thức và kỹ năng cho 100% giáo viên Toán trong vòng 1 năm, do Sở GD-ĐT Hải Phòng phối hợp với các trường đại học thực hiện.

2. Cải thiện cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học: Đầu tư trang bị phòng học STEAM với các dụng cụ thực hành, thiết bị công nghệ như máy in 3D, bộ dụng cụ mô hình hóa. Mục tiêu hoàn thành trong 2 năm, ưu tiên các trường THCS có quy mô lớn.

3. Xây dựng và phổ biến tài liệu, chủ đề STEAM phù hợp: Phát triển bộ chủ đề dạy học STEAM tích hợp nội dung hình học không gian, có hướng dẫn chi tiết và rubic đánh giá. Tài liệu này sẽ hỗ trợ giáo viên trong việc thiết kế bài dạy và đánh giá học sinh, hoàn thành trong 6 tháng.

4. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm, cuộc thi STEAM cho học sinh: Khuyến khích học sinh tham gia các câu lạc bộ, dự án nghiên cứu khoa học kỹ thuật, cuộc thi sáng tạo để phát triển kỹ năng thực hành và tư duy sáng tạo. Mục tiêu tổ chức ít nhất 2 sự kiện lớn mỗi năm do nhà trường và địa phương phối hợp thực hiện.

5. Đổi mới phương pháp đánh giá theo định hướng STEAM: Áp dụng đánh giá quá trình học tập, đánh giá sản phẩm và kỹ năng mềm thay vì chỉ kiểm tra kiến thức lý thuyết. Giáo viên cần được hướng dẫn xây dựng rubic đánh giá phù hợp, triển khai trong năm học tiếp theo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên Toán và các môn khoa học tự nhiên tại THCS: Nghiên cứu cung cấp phương pháp thiết kế và tổ chức dạy học STEAM cụ thể cho chương trình hình học 8, giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực học sinh.

2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ chuyên môn: Thông tin về thực trạng, khó khăn và giải pháp áp dụng STEAM giúp hoạch định chính sách, kế hoạch đào tạo và đầu tư cơ sở vật chất phù hợp.

3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Sư phạm Toán và Giáo dục STEAM: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về lý luận, phương pháp và thực nghiệm sư phạm trong lĩnh vực giáo dục STEAM tại Việt Nam.

4. Các tổ chức, doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực giáo dục và công nghệ giáo dục: Cung cấp cơ sở để phát triển sản phẩm, chương trình đào tạo và hợp tác triển khai STEAM trong nhà trường, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

1. STEAM là gì và tại sao lại quan trọng trong giáo dục hiện đại?
   STEAM là mô hình giáo dục tích hợp năm lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật và Toán học. Nó giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, kỹ năng giải quyết vấn đề và năng lực thực hành, phù hợp với yêu cầu của thế kỷ 21 và cách mạng công nghiệp 4.0.

2. Làm thế nào để thiết kế bài dạy STEAM hiệu quả cho môn Toán lớp 8?
   Bài dạy STEAM cần gắn liền với vấn đề thực tiễn, kết hợp kiến thức liên môn, sử dụng phương pháp dạy học dựa trên dự án hoặc thiết kế. Giáo viên nên xây dựng kế hoạch theo các bước: xác định vấn đề, nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất giải pháp, phát triển mô hình, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm.

3. Những khó khăn phổ biến khi áp dụng STEAM trong trường THCS là gì?
   Khó khăn chính gồm thiếu thời gian thiết kế bài dạy, thiếu cơ sở vật chất, nhận thức và kỹ năng của giáo viên còn hạn chế, học sinh chưa quen với phương pháp học tích cực và lo ngại STEAM không giúp cải thiện kết quả thi.

4. STEAM có giúp học sinh nâng cao kết quả học tập môn Toán không?
   Theo kết quả thực nghiệm, học sinh học theo định hướng STEAM có điểm kiểm tra cuối kỳ cao hơn 1,2 điểm so với học sinh học theo phương pháp truyền thống, đồng thời phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo và kỹ năng giao tiếp.

5. Làm thế nào để đánh giá hiệu quả học tập theo STEAM?
   Đánh giá STEAM tập trung vào quá trình học tập, sản phẩm thực hành và kỹ năng mềm như làm việc nhóm, tư duy phản biện. Công cụ đánh giá thường là rubic với các tiêu chí rõ ràng về kiến thức, kỹ năng và thái độ, giúp đánh giá khách quan và toàn diện.

Kết luận

• Giáo dục STEAM là xu hướng đổi mới giáo dục phù hợp với yêu cầu phát triển năng lực và phẩm chất học sinh trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0.
• Việc dạy học chương “Hình lăng trụ đứng, hình chóp đều” theo định hướng STEAM giúp nâng cao hiệu quả học tập, phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng thực hành của học sinh THCS.
• Thực trạng áp dụng STEAM tại các trường THCS ở Hải Phòng còn nhiều khó khăn về nhận thức, thời gian và cơ sở vật chất.
• Luận văn đã thiết kế và thực nghiệm thành công một số chủ đề STEAM, đồng thời đề xuất các giải pháp khả thi nhằm thúc đẩy việc áp dụng STEAM trong dạy học môn Toán.
• Các bước tiếp theo cần tập trung đào tạo giáo viên, cải thiện cơ sở vật chất, xây dựng tài liệu và đổi mới phương pháp đánh giá để STEAM phát huy tối đa hiệu quả trong giáo dục phổ thông.

Hành động ngay hôm nay để đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao chất lượng giáo dục STEAM tại trường bạn!

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề đưa đến kiến thức mới trên cơ sở khai thác kiến thức cũ; - Đưa ra một bài toán có vấn đề mà kiến thức cũ không giải quyết được từ từ dẫn đến kiến thức mới. - Tìm sai lầm trong lời giải. Với phương pháp học tập này, giáo viên thường tổ chức cho học sinh học tập theo nhóm nhỏ để giải quyết vấn đề, điều này cho phép học sinh thực hành làm việc hợp tác, từng học sinh phải hỗ trợ tìm ra giải pháp, sau đó cùng nhau làm việc theo nhóm để đánh giá từng giải pháp và xác định đâu là giải pháp tốt nhất [12]. Khám phá theo mô hình 5E 1) Engage (gắn kết): thầy cô giáo thường hoạt động bằng cách khơi gợi sự quan tâm, hứng thú của học sinh thu hút học sinh vào nội dung bài học.

Từ đó thầy cô đánh giá, xem xét, nhận định qua những kiến thức sẵn có của học sinh về đề tài. Nếu thấy học sinh đã biết thì giáo viên cần phải điều chỉnh những bước tiếp theo của mô hình 5E. 2) Explore (khảo sát): Qua việc khảo sát vầ tìm hiểu vấn đề, học sinh tự đưa ra giả định, phỏng đoán, rồi kiểm chứng và tự rút ra kết luận thông qua việc trải nghiệm và làm thí nghiệm, tìm tòi, khám phá, từ đó tự có thêm những hiểu biết về kiến thức liên quan đến chủ đề. Trong hoạt động này, giáo viên đóng vai trò là người hướng dẫn, cung cấp tài liệu, nguyên vật liệu giúp học sinh khám phá bằng lối tư duy phản biện qua cách đặt câu hỏi, thu thập thông tin và phân tích dữ liệu.

Giáo viên có thể chia nhóm học sinh thành các nhóm và phân công việc cụ thể cho từng thành viên của nhóm. 3) Explain (giải thích): Giáo viên giúp học sinh giải thích những hiện tượng liên quan đến chủ đề, dựa trên những kiến thức nền để tìm câu trả lời 12 cho phỏng đoán của mình. Trong bước này học sinh thảo luận với nhau rồi báo cáo với giáo viên những gì tìm hiểu được. 4) Elaborate (áp dụng): Trong bước này, học sinh áp dụng những gì vừa khám phá để làm ra những sản phẩm thực tế hoặc mở rộng kiến thức để liên hệ với những chủ đề khác tương tự trong các môn học hoặc làm những hoạt động khác liên quan đến chủ đề.

5) Evaluate (đánh giá): Trong bước này, học sinh cùng giáo viên cùng nhìn lại, đánh giá những sản phẩm mình vừa làm và xem đã học được điều gì, điều gì làm chưa tốt và nguyên nhân, những sáng kiến nào là hay nhất, vì sao đồng thời so sánh đối chiếu kiến thức vừa thu thập được với kiến thức sẵn có. Dạy học dựa trên thiết kế Trong học tập qua thiết kế, giáo viên đưa ra một vấn đề xác thực có cấu trúc lỏng lẻo để học sinh tìm tòi, khám phá. Nhưng thay vì xây dựng một giải pháp mang tính nhận thức, học sinh cần phải thiết kế ra một sản phẩm giúp giải quyết vấn đề bài đặt ra. Dạy học dự án Đây là phương pháp dạy học trong đó giáo viên tổ chức học sinh thực hiện một dự án học tập.

Dạy học sự án được mô tả qua các giai đoạn sau: Hình 1. Các giai đoạn thực hiện dạy học dự án 13 Dạy học dự án là phương pháp dạy học tích cực rất phù hợp để tổ chức dạy học các chủ đề, bài học STEAM. Thông qua các dự án học tập, học sinh thực hành chế tạo ra sản phẩm mong muốn. Trong phương pháp học tập theo dự án, điều quan trọng là học sinh biết cách xây dựng kế hoạch, giải quyết vấn đề để tạo ra sản phẩm mong muốn, từ đó đúc rút được một số kinh nghiệm.

Bởi vậy, phương pháp học tập này thường mất nhiều thời gian [12]. Các hình thức tổ chức giáo dục STEAM Giáo dục STEAM không phải là một môn học cụ thể, cũng không phải là một phương pháp dạy học mà là một cách tiếp cận trong dạy học các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Nghệ thuật và Toán. Giáo dục STEAM thường được lồng ghép qua các hình thức như tăng cường tích hợp, trải nghiệm, vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tế khi dạy học các bài theo sách giáo khoa; xây dựng bài học theo chủ đề tích hợp kiến thức nhiều môn học vào giải quyết tình huống thực tiễn; áp dụng phương pháp dạy học dựa trên dự án; cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học[3]; sinh hoạt ngoại khóa câu lạc bộ STEAM; các sự kiện STEAM, ngày hội STEAM, hội thi robotic,… các hoạt động đã thu hút được nhiều tổ chức các nhân, học sinh tham gia hưởng ứng. Hoạt động trải nghiệm, nghiên cứu khoa học Giáo dục STEAM thường được triển khai qua hai hoạt động chính là trải nghiệm và nghiên cứu khoa học [4] - Hoạt động trải nghiệm STEAM: Trong hoạt động này, học sinh được tham gia khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kĩ thuật khoa học trong thực tiễn đời sống, chẳng hạn như hình thức câu lạc bộ STEAM, trò chơi, ., các dự án nghiên cứu, các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEAM.

- Hoạt động nghiên cứu khoa học: Đó là việc tổ chức các cuộc thi nghiên cứu, sáng tạo khoa học kĩ thuật với nhiều chủ đề khác nhau thuộc các lĩnh vực khoa học, đời sống như: robot, 14 năng lượng tái tạo, môi trường, công nghệ cao…Hoạt động thường áp dụng cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kĩ thuật áp dụng chúng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Bài học, chủ đề STEAM Đó là bài học hay chủ đề STEAM diễn ra theo quy trình thiết kế kĩ thuật, là một tiến trình linh hoạt từ việc xác định một vấn đề hoặc một yêu cầu thiết kế đến việc tìm tòi, sáng tạo và phát triển giải pháp, chế tạo sản phẩm. Điều đó cho phép áp dụng linh hoạt các nội dung và phương pháp dạy học khác nhau, có thể tiến hành bài học với các hình thức khác nhau: trò chơi, trải nghiệm, dự án học tập. Bài học thông thường Qua mỗi bài học thông thường, dù chưa đạt được mục tiêu dạy học STEAM nhưng GV có thể trang bị những kiến thức nền để học sinh thực hiện các chủ đề STEAM.

Giáo viên cần có những cố gắng nhất định về nội dung, phương pháp, phương tiện dạy học để tiếp cận gần đến STEAM hơn[8]. Quy trình thiết kế bài học trong giáo dục STEAM Qua tham khảo những nghiên cứu của tác giả Billy Nguyễn, quy trình thiết kế bài học STEAM có thể được tiến hành theo 6 bước sau [8]: Bước 1: Xác định vấn đề: Giáo viên đưa ra vấn đề hay đặt học sinh trước một tình huống trong thực tế, làm xuất hiện các câu hỏi cần trả lời: vấn đề gì cần làmgì? giải quyết như thế nào? chỉnh sửa hay hoàn thiện ra sao, …? Cần thêm kiến thức gì để thực hiện việc đó?. Bước 2: Nghiên cứu kiến thức nền: Bằng cách đọc tài liệu, thảo luận, thí nghiệm, thực hành…, học sinh tìm tòi, phát triển các kiến thức, kĩ năng cần thiết có liên quan tới vấn đề đã đưa trong chủ đề STEAM đang nghiên cứu. Với ví dụ đã nêu, từng nhóm học sinh tìm tòi kiến thức có liên quan để phục vụ cho việc chuẩn bị triển khai dự án.

15 Bước 3: Đề xuất và lựa chọn giải pháp: Các thành viên trong nhóm thảo luận đưa ra giải pháp và quyết định lựa chọn 1 giải pháp tối ưu trong số các giải pháp đã được đề xuất đồng thời góp ý bổ sung thêm các chi tiết. Bước 4: Phát triển và chế tạo một mô hình: Dựa trên các giải pháp đã đưa ở bước 3, các nhóm thảo luận để thiết kế kĩ thuật và triển khai chế tạo mô hình theo thiết kế; Phân công nhiệm vụ cho từng thành viên của nhóm tham gia thực hiện và hoàn thiện sản phẩm mong muốn. Bước 5: Thử nghiệm và đánh giá: Với sản phẩm đã tạo ở bước 4, các nhóm áp dụng, vận hành thử sản phẩm vừa làm ra; phân tích, đánh giá, xin góp ý, … về các ưu điểm, hạn chế và cách khắc phục; Đưa sản phẩm ra trưng bày và thuyết trình sản phẩm, đồng thời thu thập các thông tin về hiệu quả của sản phẩm (những lời khen, chê, kết quả thí nghiệm, …) rồi viết báo cáo, đại diện báo cáo; các nhóm khác nhận xét, bổ sung. Bước 6: Hoàn thiện thiết kế, đặt tên cho sản phẩm: Từng nhóm dựa trên việc tiếp thu góp ý của lớp và nhóm khác để hoàn thiện sản phẩm, quyết định đặt tên chính thức cho sản phẩm của nhóm mình và thảo luận hoàn chỉnh các sản phẩm đã làm, đưa ra quyết định lựa chọn phương án thuyết trình báo cáo, quảng bá sản phẩm.

Kiểm tra đánh giá kết quả dạy học các chủ đề STEAM 1. Nguyên tắc đánh giá Đặc điểm của giáo dục STEAM là định hướng sản phẩm, phương pháp giảng dạy là dạy học dựa trên dự án, học tập theo nhóm… Giáo viên có thể đánh giá dựa trên các hoạt động trên lớp, đánh giá qua việc trình bày, báo cáo sản phẩm của người học. - Đánh giá đảm bảo kịp thời, công bằng, khách quan. 16 - Đánh giá cần hướng tới sự phát triển phẩm chất và năng lực và phẩm chất của người học.

- Đánh giá không được tạo áp lực cho học sinh; - Đánh giá chú ý đến tính phát triển của người học, tức là gắn liền với việc vận dụng các kiến thức được học vào giải quyết vấn đề thực tiễn cuộc sống; - Luôn động viên, khuyến khích sự hứng thú, tính tích cực, sự tiến bộ của từng học sinh; 1. Các yêu cầu đánh giá Các yêu cầu đánh giá cần thỏa mãn các yêu cầu sau: - Đánh giá quá trình học tập của học sinh: Việc đánh giá người học phải được thực hiện trong suốt quá trình dạy học thay vì chỉ đánh giá sản phẩm cuối cùng. - Chú trọng về đánh giá năng lực và phẩm chất: Nhằm xác định là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh thực tế. - Kết hợp đánh giá kết quả học tập cá nhân và của nhóm: Đây còn là cơ hội người học có thể phát triển các kĩ năng cần thiết cá nhân như các kĩ năng mềm như kĩ năng giao tiếp, kĩ năng hợp tác, kĩ năng làm việc nhóm… 1.