đặt vấn đề tạo tình huống phải thực sự gây chú ý, tạo sự tò mò khoa học; phải giúp HS xác định rõ ràng vấn đề mà HS phải giải quyết trong dự án. 8 skkn GV nên lựa chọn các vấn đề phù hợp, vừa sức, không quá phức tạp, có tính thực tiễn; Nên có bộ câu hỏi định hướng để HS có thể hình dung được vấn đề cần giải quyết. Xác định mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, thái độ, năng lực HS cần đạt được sau khi thực hiện dự án. Xác định đối tượng, hình thức, tên dự án, các yếu tố STEM.
Xác định đối tượng phù hợp với dự án. Xác định thời gian phù hợp gồm cả thời gian chuẩn bị, thời gian thực hiện. Mỗi dự án nên xây dựng thời gian thực hiện trên lớp từ 60 đến 120 phút. Hình thức tổ chức: có thể tổ chức trong giờ học chính khóa tại các phòng STEM/phòng học của nhà trường hoặc tại các cơ sở sản xuất, các doanh nghiệp, các trường đào tạo nghề.
Xác định các yếu tố STEM liên quan: Khác với các dự án khác, dự án STEM còn thêm bước xác định các yếu tố STEM liên quan khi thực hiện dự án. GV hướng dẫn HS cần phân tích, làm rõ các thành phần S, T, E, M khi chuẩn bị dự án. Thiết kế tiến trình chi tiết dự án: Xác định ý tưởng; Mục tiêu; Xác định được quy trình, kĩ thuật để thực hiện dự án theo giáo dục STEM. Giới thiệu dự án, chuyển giao nhiệm vụ cho HS: + GV gợi mở ý tưởng giới thiệu dự án tới HS.
+ Chia nhóm, chuyển giao nhiệm vụ. + Định hướng HS tìm và sử dụng các nguyên vật liệu liên quan. + Quy định cách thức thực hiện, tiêu chí đánh giá. + HS chuẩn bị đầy đủ cơ sở vật chất, dụng cụ… cần thiết để tổ chức thực hiện dự án; GV hỗ trợ HS khi cần thiết.
Thực hiện dự án: Thường được thực hiện theo qui trình thiết kế kĩ thuật của giáo dục STEM. Giáo án tổ chức qua các hoạt động cơ bản như mục I. Mỗi hoạt động chỉ rõ: Thời gian, hình thức thực hiện, mục đích, nội dung, sản phẩm dự kiến của HS và cách thức tổ chức hoạt động. Chuẩn bị CSVC, thiết bị, tài liệu, kinh phí cần thiết.
Nơi tiến hành cách bố trí. HS trong quá trình thực hiện dự án phải luôn liên hệ, báo cáo kết quả thực hiên định kỳ với GV phụ trách để được tư vân, hỗ trợ kịp thời. Tổng hợp kết quả dự án: Báo cáo kết quả, chia sẻ sản phẩm và đánh giá dự án. Đối với dự án theo giáo dục STEM thì sản phẩm không phải là mục tiêu quan trọng nhất.
Quá trình HS vận dụng các kiến thức liên quan để giải quyết vấn đề cũng là một bước hết sức quan trọng. HS không chỉ nắm kiến thức lý thuyết trong chương trình mà còn biết vận dụng các kiến thức đó để giải quyết vấn đề thực tiễn. Tổng kết, đánh giá chỉ ra những ưu, nhược điểm của từng nhóm trong việc lập kế hoạch, việc phân công, hợp tác thực hiện giữa các thành viên trong nhóm. GV có thể cho HS tiếp tục mở rộng, nghiên cứu phát triển dự án.
Đánh giá năng lực trong dạy học dự án định hướng giáo dục STEM. + Đánh giá bám sát mục tiêu phát triển năng lực. + Đánh giá quá trình kết hợp với đánh giá kết quả. Đánh giá quá trình thông qua sản phẩm của quá trình.
Đánh giá kết quả thông qua sản phẩm cuối cùng, thông qua bài kiểm tra. + Đánh giá của GV sử dụng cả các kết quả tự đánh giá và đánh giá cả lớp. CƠ SỞ THỰC TIỄN. Nghiên cứu và kinh nghiệm triển khai giáo dục STEM trên thế giới.
Nghiên cứu về giáo dục STEM trên thế giới. Trong một thập kỷ trở lại đây nghiên cứu về giáo dục STEM đang được rất nhiều nhà giáo dục trên thế giới quan tâm nghiên cứu và tiếp tục được phát triển. Hiện nay có một số khuynh hướng nghiên cứu về giáo dục STEM là: Nghiên cứu về tầm quan trọng của giáo dục STEM; Vai trò và việc kết hợp Công nghệ và Kĩ thuật trong STEM; Tích hợp giáo dục STEM; nghề nghiệp STEM, các chương trình trải nghiệm STEM, phát triển đội ngũ GV, phương pháp giảng dạy STEM… b. Kinh nghiệm triển khai giáo dục STEM trên thế giới.
Ở Mỹ hướng tới STEM là nâng cao yêu cầu về Toán học và Khoa học đối với HS tốt nghiệp. GV thường xuyên được tham gia các khoá bồi dưỡng về giảng dạy STEM từ cơ bản đến chuyên sâu. Tại Pháp giáo dục STEM được bao phủ ở mọi cấp. Nó đã được đưa thành một chương trình quốc gia.
Ở Anh với mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao. Giáo dục Malaysia cũng xây dựng các nguồn lực dạy và học về STEM một cách toàn diện. Giáo dục STEM tại Việt Nam. Giáo dục STEM xuất hiện tại Việt Nam từ năm 2010.
Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm đã tổ chức cuộc thi “Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho HS trung học”, cuộc thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho GV trung học” và cuộc thi “Sáng tạo khoa học kĩ thuật”. Các cuộc thi phù hợp với mục tiêu mà giáo dục STEM hướng tới. Hiện nay Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng đang phối hợp với Hội Đồng Anh triển khai chương trình thí điểm về giáo dục STEM tại một số trường THCS và THPT. Về giáo viên: GV dạy các môn khoa học và kỹ thuật ở Việt Nam đã có một nền tảng lý thuyết tốt, chỉ cần được trang bị thêm phương pháp xây dựng bài giảng theo hướng tích hợp và gắn với thực tế nhiều hơn.
GV có thể kế thừa việc xây dựng bài giảng trên cơ sở một chương trình khung, tham khảo nhiều nguồn tài liệu giảng dạy tùy vào đặc điểm của lớp học và sự hứng thú của HS. Do đó giáo dục STEM giúp GV chủ động hơn trong việc dạy học sáng tạo và truyền cảm hứng, giúp giáo dục Việt Nam theo kịp các nền giáo dục tiên tiến trên thế giới. 10 skkn Về học sinh: Với thành tích gần đây của HS Việt Nam tại các kỳ thì khoa học tự nhiên quốc tế, chúng ta có được một động lực mạnh mẽ để tiếp tục kế thừa và phát triển giáo dục các môn này lên tầm cao mới, hướng đến thực hành và tích hợp liên ngành, đưa các bài học lý thuyết gần hơn với thực tiễn; Đa dạng các hoạt động ngoại khóa, giúp tăng sự trải nghiệm và vận dụng kiến thức của HS. Giáo dục STEM cần mức đầu tư chi phí giống như các hoạt động giáo dục khác, phần lớn đều tận dụng các cơ sở vật chất có sẵn giống như ở các trường học khi dạy các môn thí nghiệm thực hành cho học sinh.
Thậm chí có những bài học STEM tốn rất ít chi phí, chẳng hạn như khi lớp học được tổ chức ở những nơi công cộng, sở thú, bảo tàng, vườn cây… Khó khăn. Giáo dục Việt Nam còn quá chú trọng kiến thức hàn lâm, thi cử. Hệ thống giáo dục bậc phổ thông của Mỹ tập trung cho phát triển các kỹ năng năng lực mang tính nền tảng cho HS để có thể hướng đến sự sáng tạo và lãnh đạo thế giới. Những năm gần đây việc tuyển sinh vào các trường đại học khoa học – kỹ thuật đều khó tuyển đủ số lượng với chất lượng như kỳ vọng, và đó là cảnh báo cho chất lượng nghiên cứu khoa học – kỹ thuật trong thời gian tới.
Việc xây dựng thành lập các câu lạc bộ STEM còn ít. Khảo sát, phân tích và đánh giá thực trạng giáo dục STEM ở các trường THPT huyện Anh Sơn. Để thực hiện đề tài này, tôi đã tìm hiểu thực trạng việc dạy học phát triển năng lực HS theo hướng tiếp cận STEM trong giảng dạy môn Sinh học ở các trường THPT trên địa bàn huyện Anh Sơn, thông qua các hoạt động: Điều tra bằng phiếu và trao đổi về PPDH với 13 GV dạy Sinh học. Kết quả cụ thể như sau: 12 10 8 6 TT Thường xuyê n 4 TT Thỉnh thoả ng TT Hi ế m khi 2 TT Chưa l à m 0 Vận dụng l ý Tổ chức Vận dụng Tham gia thuyết vào hoạt động ki ến thức hướng dẫn thực ti ễn trải nghiệm Toán, Vật HS thi KHKT và phát huy STEM l ý, Hoá học, năng l ực Công học tập tích nghệ…vào cực dạy HS học.
Về mức vận dụng: Việc vận dụng các PPDH tích cực là điều cần thiết để nâng cao chất lượng giáo dục. Việc dạy học theo hướng tiếp cận STEM của bộ môn Sinh ở các trường THPT đã được ứng dụng. Có nhiều GV chưa tổ chức cho HS vận dụng hiểu biết các môn học khác vào việc lĩnh hội tri thức của môn Sinh học, chưa tham gia hướng dẫn HS thi KHKT, Tích hợp liên môn còn ít. Nguyên nhân là do GV chưa thực sự đầu tư cho chất lượng giáo án, ngại phải tìm tòi kiến thức của các môn khác, ngại hưỡng dẫn HS; Nhiều gia đình chưa có máy vi tính nối mạng Internet nên việc tìm tiếm thông tin, thiết kế sản phẩm còn khó khăn.
Về mức độ thu hút sự chú ý của HS và khả năng tiếp thu bài của HS khi GV vận dụng dạy học theo hướng tiếp cận STEM vào môn học Việc GV biết vận dụng kiến thức các môn học vào dạy học đã giúp HS giải quyết vấn đề, đã mang lại cho HS một sự hứng thú nhất định, đồng thời giảm hoạt động của GV trong quá trình giảng dạy. Tuy nhiên, điều kiện cơ sở vật chất còn khó khăn, nhiều HS có kỹ năng vận dụng thấp về tìm kiếm kiến thức có liên quan đến bài học chưa sát, GV phải chỉnh sửa nhiều làm mất thời gian. Về tác dụng dạy học theo hướng tiếp cận STEM trong dạy học ở THPT Sử dụng phương pháp giảng dạy tích cực, theo định hướng giáo dục STEM, khơi gợi niềm đam mê nghiên cứu khoa học và tạo hứng thú học tập cho HS. Qua đó, HS dễ dàng tiếp thu kiến thức mới, khuyến khích các em vận dụng lý thuyết vào thực tiễn và phát huy năng lực học tập tích cực như: Tư duy phản biện, kỹ năng làm việc nhóm, khả năng phân tích, tổng hợp…Đặc biệt phát triển kỹ năng sử dụng CNTT, khai thác học liệu số ngày càng hiệu quả.
Tìm hiểu thực tiễn các PPDH chủ đề “thành phần hóa học của tế bào” - sinh học 10, đã được áp dụng.