CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƯỜNG PHỔ THÔNG HIỆN NAY 1. Hoạt động dạy học cho học sinh THPT theo định hướng giáo dục STEM 1. Bản chất của quá trình dạy học định hướng phát triển năng lực học sinh Hiện nay, một trong những định hướng cơ bản của việc đổi mới GD là chuyển từ nền GD mang tính hàn lâm, xa rời thực tiễn sang một nền GD chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học.
Định hướng quan trọng trong đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo, phát triển năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc của người học. Đó cũng là những xu hướng tất yếu trong cải cách PPDH ở mỗi nhà trường. Ngày 04-11-2013, Hội nghị lần thứ tám Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá XI đã thông qua Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện GD và ĐT nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực.
Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”. Để thực hiện tốt mục tiêu về đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT theo Nghị quyết số 29-NQ/TW, cần có nhận thức đúng về bản chất của đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học và một số biện pháp đổi mới phương pháp dạy học theo hướng này.[26] Đổi mới PPDH đang thực hiện bước chuyển từ chương trình GD tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc HS học được cái gì đến chỗ quan tâm HS vận dụng được cái gì qua việc học. Để đảm bảo được điều đó, phải thực hiện chuyển từ phương pháp dạy học theo lối "truyền 8 thụ một chiều" sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất.
Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ GV- học sinh theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội. Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập tích hợp liên môn nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp. Theo quan điểm của những nhà tâm lý học năng lực là tổng hợp các đặc điểm, thuộc tính tâm lý của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt động, nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó đạt hiệu quả cao. Theo từ điển Tiếng Việt: NL là khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó.
Hoặc: NL là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng để thực hiện thành công một loại công việc trong một bối cảnh nhất định. NL gồm có năng lực chung và năng lực đặc thù. NL chung là năng lực cơ bản cần thiết mà bất cứ người nào cũng cần phải có để sống và học tập, làm việc. NL đặc thù thể hiện trên từng lĩnh vực khác nhau như NL đặc thù môn học là NL được hình thành và phát triển do đặc điểm của môn học đó tạo nên.
[8] NL là một thuộc tính tâm lí phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm. Trong quá trình dạy học NL được hiểu: NL là sự kết hợp tri thức, kĩ năng, thái độ. Mục tiêu bài học được thế hiện cụ thể thông qua các NL được hình thành. Nội dung kết hợp với các hoạt động cơ bản nhằm hình thành NL trên mỗi môn học.
NL người học cần đạt là cơ sở để xác định mục tiêu, nội dung, hoạt động, phương pháp…dạy học mà người dạy cần phải căn cứ vào đó để tiến hành các hoạt động giảng dạy và GD (lấy người học là trung tâm). Như vậy để thực hiện việc dạy học theo định hướng phát triển NL học sinh về bản chất là : 9 Chuyển hoạt động dạy của GV sang hoạt động học của HS. DH cá thể hóa HS để HS được phát huy hết khả năng của mình. Khả năng của HS chỉ được bộc lộ thông qua các hoạt động học tập và trải nghiệm.
Chuyển dần quy mô lớp học sang quy mô nhóm để tích cực hóa HS và tăng khả năng tương tác hỗ trợ giúp đỡ nhau trong tiếp thu chiếm lĩnh kiến thức (tùy theo đặc điểm tình hình mà tổ chức các nhóm cho phù hợp (nhóm đôi, nhóm 4, nhóm 6, nhóm 8). Hoạt động của HS chuyển từ việc thụ động nghe thầy cô giảng bài để ghi chép sang việc chủ động làm việc với sách, tham gia các hoạt động dưới sự tổ chức của GV để chiếm lĩnh kiến thức. Đặc trưng của quá trình dạy học trong thời đại của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (CMCN 4.0) diễn ra từ đầu thế kỷ XXI. Đặc trưng của cuộc CMCN 4.0 là sẽ ngày càng phổ biến trí thông minh nhân tạo và máy móc tự động hóa, đem lại sự kết hợp giữa hệ thống ảo và thực tế.
Cuộc cách mạng này tác động mạnh mẽ đến nhiều lĩnh vực, nhiều khía cạnh trong đời sống xã hội, trong đó đặc biệt không thể thiếu một nguồn nhân lực chất lượng cao; mà nguồn nhân lực lại là đối tượng trực tiếp của GD - ĐT.0 đặt ra những thách thức rất lớn cho GD Việt Nam, đòi hỏi sự đóng góp năng động, tự lập, tự do, tự học, tự nghiên cứu, tự động viên, nhất là óc sáng tạo. Do đó, GV sẽ phải dạy người học cách tự học, tự tư duy, tự tiến bộ. Mỗi người phải tự vận động, thay đổi và lột xác. Như vậy, tầm quan trọng của GD - ĐT để tạo ra nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu cách mạng 4.0 là không thể phủ nhận Hội nghị lần thứ tám Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá XI đã thông qua Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện GD và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế.
Quan điểm chỉ đạo đổi mới GD của Nghị 10 quyết là: “Chuyển mạnh quá trình GD từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; GD nhà trường kết hợp với GD gia đình và GD xã hội”. Từ bối cảnh đó, trong dạy học người GV ngoài truyền thụ những tri thức, kỹ năng… thì quan trọng hơn là tổ chức cho HS thực hiện những hoạt động và trên cơ sở những hoạt động ấy làm cho HS khám phá, trải nghiệm, tương tác, để rồi làm chủ được những tri thức, kỹ năng và thay đổi thái độ, tạo dựng được hứng thú, niềm tin và trên cơ sở đó là biến đổi chính chủ thể là người học. DH tích cực phải hình thành ở người học: NL quan sát, thu thập thông tin; NL tự đánh giá; NL phát hiện, giải quyết vấn đề; NL giao tiếp, NL sử dụng ngôn ngữ, NL sáng tạo, NL tính toán… Đặc biệt, vai trò của mỗi cá nhân là đặc biệt chú trọng, được coi là nhân tố quyết định trực tiếp.
Theo đó, người học phải là người tự mình tiếp cận tri thức dưới sự hướng dẫn, dẫn dắt của thầy cô bởi thời đại bùng nổ thông tin, vạn vật kết nối internet mà những tri thức người thầy truyền thụ đến người học chỉ có giới hạn, do vậy cái mà người học cần học đó là cách thức để tiếp cận tri thức và sàng lọc thông tin; Mặt khác, người học còn phải tự mình trang bị những kỹ năng cần thiết để thích ứng với nhu cầu của xã hội. Như vậy, theo phân tích trên ta thấy vai trò người thầy rất quan trọng. Từ vai trò truyền thụ kiến thức theo cách truyền thống sang vai trò xúc tác và điều phối, họ phải chuyển sang chức năng hướng dẫn người học. GV phải giúp người học định hướng về chất lượng và ý nghĩa của nguồn thông tin, định hướng cho người học tự tìm đến những cách hiểu mới.
Tất cả nhằm hướng tới mục tiêu xây dựng nên những con người với NL dần đáp ứng yêu cầu của thời đại mới. Để phát triển NL của HS thì kỹ năng làm việc nhóm là yêu cầu bắt buộc. Do vậy, người thầy phải rèn luyện cho người học có khả năng làm việc nhóm, có óc tổ chức, tư duy… Muốn vậy, phải đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng phát huy tính tích cực của người học là yêu cầu bắt buộc. 11 Một NL mà quá trình DH cần phải đặc biệt quan tâm đó là NL GQVĐ, thay vì bị động thực hiện theo những kế hoạch đã vạch sẵn, con người trong thời đại mới cần luôn chủ động để đối phó với các vấn đề phát sinh.
Vì vậy, GD - ĐT cần tạo ra những công dân thích hợp cho thế kỉ XXI - những công dân toàn cầu, đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động trong nước và hội nhập quốc tế. Người GV trong thời đại CMCN 4.0 cần quan tâm đặc biệt đến NL sáng tạo tới đối tượng người học. Nhiệm vụ của người thầy là tạo môi trường học tập, tạo điều kiện để họ có cơ hội học tập theo phương pháp tích cực và sáng tạo. Chỉ có như vậy mới tạo ra được những con người năng động và sáng tạo.
Hơn bao giờ hết, nghề dạy học với danh xưng “là nghề sáng tạo bậc nhất trong những nghề sáng tạo. vì nó sáng tạo ra những con người sáng tạo” lại càng thể hiện rõ nhất trong thời điểm hiện nay. [25] Trước tác động của CMCN 4.0 là xu thế tất yếu trong tương lai. Mọi thứ đều được thay đổi theo hướng hiện đại.
Mỗi tổ chức, cá nhân đều phải tự chuẩn bị cho mình những kiến thức và kỹ năng phù hợp để dễ dàng đón nhận sự thay đổi hiện đại của thế giới.