đặt vấn đề (tìm hiểu vấn đề thực tiễn) ta có thể sử dung những kỹ thuật sau: kỹ thuật động não, kỹ thuât tia chớp, kỹ thuật chia sẻ nhóm đôi, kỹ thuật trình bày một phút,…; trong hoạt động tìm hiểu kiến thức nền ta có thể sử dụng các kỹ thuật sau: kỹ thuật tia chớp, kỹ thuật lƣợc đồ tƣ duy, kỹ thuật bể cá, kỹ thuật chia nhóm,. Khi sử dụng các phƣơng pháp dạy học truyền thống giáo viên vẫn có thể sử dụng các kĩ thuật dạy học nêu trên. Tuy nhiên đối với giáo dục STEM, việc kết hợp giữa phƣơng pháp dạy học theo chủ đề STEM với các kĩ thuật dạy học giúp cho hiệu quả việc dạy và học trở nên tối ƣu. Quy trình thiết kế và tổ chức bài giảng dạy học chủ đề STEM Với mỗi phƣơng pháp, hình thức tổ chức dạy học khác nhau để có đƣợc những bài học hay, hấp dẫn thì ngoài việc sáng tạo, chúng ta đều phải nghiên cứu và đƣa ra hệ thống quy trình tiêu chuẩn cho thiết kế và tổ chức bài giảng.
Đối với phƣơng pháp dạy học truyền thống thì ngành giáo dục đã có rất nhiều thời gian nghiên cứu, thực tế hóa, chỉnh sửa và hoàn chỉnh. Tuy nhiên, khi nhìn lại chúng ta vẫn thấy phƣơng pháp truyền thống vẫn còn những hạn chế 6 nhất định mà chỉ có phƣơng pháp mới – giáo dục STEM thì mới có thể khắc phục đƣợc. Sau nhiều năm nghiên cứu và thử nghiệm các nhà nghiên cứu về giáo dục đã đƣa ra 3 mô hình tổ chức dạy học theo chủ đề STEM cơ bản. Các mô hình này giúp phát triển khả năng sáng tạo của học sinh, kết nối mọi ngƣời với nhau vì phải tăng cƣờng hợp tác nhóm.
Hơn nữa các mô hình này giúp học sinh tiếp cận cách thức làm việc của nhà khoa học. Quy trình thiết kế bài gảng dạy học chủ đề theo định hướng STEM Quy trình thiết kế bài gảng dạy học chủ đề theo định hƣớng STEM chung cho các mô hình gồm có 7 bƣớc: Bƣớc 1: Xây dựng chủ đề STEM Lựa chọn nội dung cụ thể trong môn học Kết nối với những sản phẩm, vật phẩm ứng dụng trong thực tế Khóa luận giáo dục học Phân tích ứng dụng Chỉ ra các kiến thức liên quan trong các môn học lĩnh vực STEM Hình thành chủ đề Chủ đề STEM đƣợc hình thành với những tiêu chí sau: - Kiến thức phải thuộc linh vực STEM - Chủ đề xây dựng nhằm mục đích giải quyết vấn đề thực tiễn 7 - Định hƣớng thực hành - Để hoàn thành chủ đề thì học sinh phải làm việc nhóm Dạy học theo chủ đề STEM đƣợc đƣa ra nhằm mục đích giúp cho học sinh hiểu đƣợc ý nghĩa của các môn khoa học đối với cuộc sống cũng nhƣ cho học sinh thấy việc học tập là bổ ích và nó gắn liền với cuộc sống của học sinh. Do vậy việc xây dựng nên một chủ đề STEM bất kì nào đó thì đều phải dựa trên yếu tố thực tiễn. Tuy nhiên để sáng tạo và xây dựng đƣợc một chủ đề STEM hấp dẫn đòi hỏi ngƣời giáo viên phải có sự hiểu biết sâu rộng cả lí thuyết lẫn thực tế đồng thời phải nắm bắt đƣợc nhu cầu và trình độ, mức độ học tập của học sinh - Học sinh đang nắm kiến thức đến mức độ nào, điều học sinh quan tâm và điều làm học sinh hứng thú.
Bƣớc xây dựng chủ đề này là rất quan trọng vì nó sẽ quyết định đến kiến thức, kĩ năng sẽ sử dụng và sẽ đƣợc hình thành. Bên cạnh đó nó quyết định đến mức độ sáng tạo tối đa của học sinh cũng nhƣ giáo viên. Trong bƣớc này, ngƣời giáo viên sẽ có những định hƣớng ban đầu cho bài học. Bƣớc 2: Xây dựng vấn đề của chủ đề Để làm nên một chủ đề hay và ý nghĩa thì những vấn đề chứa trong nó cũng phải là những vấn đề hấp dẫn và ý nghĩa.
Việc lồng ghép các vấn đề vào trong chủ đề học tập là thiết yếu và việc lựa chọn đƣa vào những vấn đề phù Khóa luận chủ đềgiáo nào chúng dục ta cũng cóhọc hợp sẽ làm cho chủ đề trở nên thu hút và hấp dẫn và thực tiễn hơn. Không phải trong những vấn đề giống nhau mà mỗi giáo viên với những chủ đề cụ thể sẽ có những vấn đề riêng. Tuy nhiên các vấn đề cần giải quyết của chủ đề thƣờng dựa trên các câu hỏi sau: - Nhu cầu đó là gì? - Ai là ngƣời cần chúng? - Khi nào cần chúng? - Ở đâu cần chúng? - Làm thế nào để chúng ta có thể giúp họ? Giáo viên sẽ không trực tiếp đặt câu hỏi nhƣ các vấn đề nêu trên mà sẽ đƣa ra cho học sinh những định hƣớng và hoạt động học tập để học sinh tự tìm ra vấn đề và giải quyết vấn đề đó. Hoặc ngƣời giáo viên sẽ đƣa ra bộ câu hỏi định hƣớng cho học sinh, giúp học sinh đi đúng hƣớng giáo viên mong muốn.
Bƣớc 3: Xác định các kiến thức cần sử dụng để giải quyết vấn đề Do dạy học theo chủ đề STEM là sử dụng kiến thức liên môn thuộc nhiều lĩnh vực. Nên ở bƣớc này yêu cầu ngƣời giáo viên phải có những hiểu 8 biết sâu rộng đối với các môn khoa học. Bên cạnh đó việc truyền thụ kiến thức cũng trở nên khó khăn hơn. Do vậy, cả giáo viên và học sinh đều phải hoạt động tích cực trong xuyên suốt bài học.
Bƣớc 4: Xác định mục tiêu chủ đề Việc xác định rõ ràng, cụ thể mục tiêu dạy học là rất quang trọng để làm cơ sở cho bƣớc thiết kế các hoạt động dạy học với những nội dung phù hợp. Mục tiêu dạy học đƣa ra phải sử dụng những động từ đơn nghĩa, dễ hiểu, chính xác. Các mục tiêu dạy học luôn hƣớng đến giúp học sinh cách tƣ duy và phát triển tƣu duy. Bƣớc 5: Thiết kế hoạt động dạy học Việc thiết kế hoạt động học dựa trên những yếu tố: - Chủ đề có các hoạt động gì? - Các hoạt động đó nhằm đạt tới mục tiêu gì? - Nội dung dạy học có liên quan nhƣ thế nào với các mục tiêu và nội dung môn học STEM? - Biểu hiện thực tế của mối liên hệ đó? Khóa Theo đó : luận giáo dục học - Xây dựng nội dung phải huy động kiến thức tổng hợp của các môn học thuộc lĩnh vực STEM.
- Nội dung STEM phải đảm bảo tính vừa sức đối với ngƣời học. - Nội dung STEM phải có ý nghĩa thực tiễn và phù hợp với cuộc sống và trải nghiệm của học sinh. - Việc thiết kế hoạt động dạy học phải bám sát mục tiêu dạy học đã nêu ở trên. Các hoạt động dạy học đƣa ra phải có tính khả thi.
Bƣớc 6: Thiết kế nhiệm vụ và công cụ đánh giá Các nhiệm vụ đƣợc thiết kế nhằm mục đích định hƣớng giúp học sinh hoàn thành các hoạt động học. Nhiệm vụ học tập phải đảm bảo phát triển đƣợc các năng lực của học sinh (5 năng lực): - Năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực hợp tác - Năng lực tự học - Năng lực quản lí, sáng tạo - Năng lực giao tiếp 9 Để đảm bảo điều đó mỗi hoạt động học tập phải trải qua các bƣớc sau: Bƣớc 1: Chuẩn bị nội dung hoạt động dạy học theo định hƣớng STEM Bƣớc 2: Kết nối nội dung hoạt động dạy học với hoạt động thực tiễn Bƣớc 3: Nêu rõ vấn đề STEM mà học sinh cần giải quyết Bƣớc 4: Giáo viên đƣa ra các tiêu chí chất lƣợng về sản phẩm mà học sinh phải hoàn thành Bƣớc 5: Hƣớng dẫn học sinh vận dụng tiến trình thiết kế kĩ thuật cho việc tạo ra sản phẩm đó chính là quá trình thử-sai-chỉnh. Bƣớc 6: Giáo viên hƣớng dẫn học sinh xác định các vấn đề cần giải quyết Bƣớc 7: Lôi kéo học sinh tham gia giải quyết vấn đề bằng chính trải nghiệm thực hành, trải nghiệm thực tế của học sinh một cách chủ động Bƣớc 8: Khuyến khích các nhóm học sinh trình bày ý tƣởng (nêu giải pháp) trả lời cho câu hỏi “Làm thế nào để giải quyết vấn đề đó?” Bƣớc 9: Hƣớng dẫn các nhóm chọn một ý tƣởng và thực hiện tạo ra sản phẩm Bƣớc 10: Hỗ trợ học sinh trong quá trình thực hiện thực nghiệm Khóa luận giáo dục học nguyên mẫu và cải tiến Bƣớc 11: Tổ chức cho các nhóm học sinh trao đổi kết quả Bƣớc 12: Điều chỉnh thiết kế lại và cải tiến sản phẩm Giáo viên đƣa ra sẵn bảng các tiêu chí đánh giá đối với các sản phẩm của các nhiệm vụ đã giao và bảng tiêu chí đánh giá đối với sản phẩm thực nghiệm. Bƣớc 7: Tổ chức dạy học, Đánh giá Chúng ta sẽ thực hiện 2 công việc : tổ chức thực hiện, đánh giá.
Thực hiện Đánhgiá Giới thiệu Trải nghiệm Năng Tính lực học hiệu sinh quả Kết thúc của 10 Trong hoạt động tỏ chức dạy học, giáo viên sẽ đóng vai trò ngƣời điều hƣớng trợ giúp học sinh hoàn thành các hoạt động học theo sơ đồ trên. Sau khi kết thúc giáo viên sẽ đƣa ra những đánh giá đối với học sinh và sản phảm đạt đƣợc sau cùng. Tiến trình tổ chức các hoạt động dạy học theo chủ đề STEM Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn và phát hiện vấn đề a, Chuyển giao nhiệm vụ “- Nhiệm vụ ban đầu giao cho học sinh có thể là yêu cầu tìm hiểu cấu tạo và giải thích nguyên tắc hoạt động của một thiết bị công nghệ; tìm hiểu và giải thích về một quy trình sản xuất. với ý đồ làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu để "cải tiến" thiết bị hoặc quy trình đó.
- Trong trƣờng hợp cần thiết, quá trình chuyển giao nhiệm vụ cho học sinh bao gồm việc giới thiệu về các kiến thức khoa học có liên quan và đƣợc sử dụng trong tình huống, quy trình hay thiết bị công nghệ mà học sinh phải tìm hiểu. - Nhiệm vụ ban đầu giao cho học sinh phải đảm bảo tính vừa sức để lôi cuốn đƣợc học sinh tham gia thực hiện; tránh những nhiệm vụ quá dễ hoặc quá khó, không tạo đƣợc hứng thú đối với học sinh. Khóa luận giáo dục học Ví dụ: Nghiên cứu về cấu tạo và giải thích nguyên lí hoạt động của một chiếc guồng đƣa nƣớc lên nƣơng (sau khi tìm hiểu và giải thích, học sinh sẽ học đƣợc kiến thức mới về lực, cân bằng lực và nguyên lí hoat động của guồng nƣớc.), từ đó có thể đặt ra yêu cầu chế tạo một guồng đƣa nƣớc đơn giản hay phức tạp hơn.