Mở đầu Phần nội dung Chƣơng 1: cơ sở lí luận dạy học chủ đề stem cho học sinh ở trƣờng trung học phổ thông Chƣơng 2: thiết kế hoạt động dạy học và đánh giá giáodục stem thông qua dạy học phần sự nóng chảy- sự đông đặc bài sự chuyển thể của các chất môn vật lý lớp 10. Chƣơng 3: dự kiến thực nghiệm 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NỘI DUNG CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM 1. Giáo dục STEM là gì? 1.1 : Mô tả thuật ngữ STEM Theo nguồn: http://victoriaacademy.vn/giao-duc-stem-mo-hinh- giao-duc-cua-thoi-dai-4-0/ STEM là viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Math (toán học). Ngay từ cái tên đó, có thể thấy đƣợc về bản chất STEM mang tính “liên môn”, giúp trang bị cho ngƣời học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến bốn lĩnh vực trên, các kiến thức và kỹ năng này sẽ luôn đƣợc tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra đƣợc những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
Nhƣ vậy, có thể hiểu đơn giản STEM là phƣơng pháp giáo dục “Học thông qua hành”, thay vì chỉ học lý thuyết thì bây giờ trẻ sẽ thực hành sau đó rút ra đƣợc lý thuyết từ kết quả thực tế. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Giáo dục STEM Giáo dục STEM hiện nay đƣợc rất nhiều tổ chức,nhà giáo dục trên thế giới quan tâm và nghiên cứu. Do đó, thuật ngữ “Giáo dục STEM” cũng đƣơc định nghĩa theo nhiều cách khác nhau: Giáo dục STEM có thể đƣợc hiểu theo nghĩa là tích hợp của 4 môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.
Theo tác giả Tsupros, N. (2009) “Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới”. Ngoài ra, giáo dục STEM còn đƣợc hiểu theo nghĩa là tích hợp từ hai lĩnh trở lên về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Theo quan niệm này, tác giả Sander M.
(2009), định nghĩa “ Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận,khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác nhau trong nhà trường” Không thể có nền kinh tế 4.0 dựa trên nền tảng khoa học công nghệ lạc hậu, cũng nhƣ không thể có nền khoa học công nghệ phát triển dựa trên nền tảng giáo dục đào tạo lạc hậu. Theo chỉ thị số 16 của Thủ tƣớng Chính phủ mới đây có nêu rõ: Bộ Giáo dục và Đào tạo thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chƣơng trình giáo dục phổ thông, nhằm tăng cƣờng khả năng thích nghi với những yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ. Và điều đó cho thấy, giáo dục STEM đóng vai trò rất quan trọng trong cuộc cách mạng này. Vì vậy, để tiếp cận với phƣơng pháp giáo dục STEM cần phải tìm hiểu rõ về bản chất và đặc điểm của phƣơng pháp này một cách chính xác nhất.
Đặc điểm của giáo dục STEM 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Theo tác giả Nguyễn Thành Hải, Nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành Khoa học Giáo dục tại Viện nghiên cứu Giáo dục STEM của Đại học Missouri (Mỹ) đã có bài viết rút ra ba đặc điểm quan trọng khi nói về giáo dục: (http://khoahocphattrien.vn/khoa-hoc/giao-duc-stem-khong-de-bien-hoc- sinh-thanh-nha-khoa-hoc/20170419034255815p1c160.htm) Thứ nhất đó là cách tiếp cận “liên ngành” khác với “đa ngành”. Mặc dù là cùng có nhiều ngành, nhiều lĩnh vực nhƣng “liên ngành” thể hiện sự liên kết và hỗ trợ giữa các ngành với nhau. Còn “đa ngành” chỉ là sự xuất hiện của nhiều môn học, nhƣng giữa các môn học đó không có sự tƣơng tác, bổ trợ cho nhau để giúp hình thành phẩm chất và năng lực cho học sinh. Do vậy, nếu một chƣơng trình học, một trƣờng học có nhiều môn học khác nhau nhƣng lại đƣợc các giáo viên khác nhau dạy một cách tách biệt, chuyên sâu, mà không có sự kết nối và bổ trợ lẫn nhau thì chƣa đƣợc gọi là giáo dục STEM.
Thứ hai là sự lồng ghép giữa các bài học với thế giới thực, thể hiện tính thực tiễn và tính ứng dụng kiến thức cao trong việc giải quyết các vấn đề thực tế. Tức là, khoảng cách giữa lý thuyết và ứng dụng lý thuyết vào thực tế đƣợc rút ngắn lại và không có rào cản giữa chúng. Do vậy, các chƣơng trình giáo dục STEM nhất thiết phải hƣớng đến các hoạt động thực hành và vận dụng kiến thức để tạo ra sản phẩm hoặc giải quyết vấn đề thực tế của cuộc sống. Thứ ba là sự kết nối từ trƣờng học, xã hội đến các tổ chức toàn cầu thế giới, đó là kỷ nguyên của thế giới phẳng, cách mạng công nghiệp 4.0 nơi mà tự động hóa và điều khiển từ xa thông qua các thiết bị điện tử di động lên ngôi, thông qua đƣờng truyền Internet.
Do vậy, quá trình giáo dục STEM không chỉ hƣớng đến các vấn đề cụ thể của địa phƣơng, xã hội quanh môi trƣờng học tập, mà phải đặt trong các vấn đề gắn với bối cảnh kinh tế toàn cầu và các xu hƣớng chung của thế giới, ví dụ nhƣ biến đổi khí hâu, năng lƣợng tái tạo,… Ngoài ra, đặc điểm của giáo dục STEM có thể hiểu là một quan điểm dạy học tích hợp nhƣng đặc điểm cơ bản của giáo dục STEM là chỉ bàn đến tích hợp các nội dung thuộc các lĩnh vực Khoa học,Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học. Các hoạt động định hƣớng thực hành và định hƣớng sản phẩm, 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học chi phối bởi những định hƣớng đã đƣợc thỏa thuận giữa ngƣời dạy và ngƣời học. Định hƣớng hứng thú, đây là hoạt động nhằm hình thành xúc cảm tích cực cho ngƣời học, là cơ sở hình thành niềm tin, thái độ, giá trị của ngƣời học. Là hoạt động dạy học nhằm cho hoạt động trí óc và chân tay kết hợp với nhau một cách chặt chẽ, bên cạnh đó còn giúp giải phóng năng lƣợng, thần kinh, cơ bắp của ngƣời học.
Là quan điểm dạy học tích cực hóa học sinh và tiếp cận toàn thể, ngƣời học đƣợc hoạt động, tƣơng tác trực tiếp với các đối tƣợng hoạt động, trong đó các đối tƣợng hoạt động đƣợc thiết kế thành các mô đun định hƣớng năng lực. Đặc điểm quan trọng của giáo dục STEM là nhấn mạnh việc học tập trong những điều kiện phức hợp nhƣng vẫn đảm bảo nắm chắc kiến thức cơ bản, rèn luyện những kĩ năng cơ bản. Môn học STEM Science (Khoa học): Là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng các kiến thức Khoa học (Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất) của học sinh, không chỉ giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên mà còn có thể vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày. Technology (Công nghệ): Là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng, quản lí, hiểu và đánh giá công nghệ của học sinh.
Nó cung cấp cho học sinh những cơ hội để hiểu về công nghệ đƣợc phát triển nhƣ thế nào, cung cấp cho học sinh những kĩ năng để có thể phân tích đƣợc sự ảnh hƣởng của công nghệ mới tới cuộc sống hàng ngày của học sinh và của cộng đồng… Engineering (Kĩ thuật) : Là môn học nhằm phát triển sự hiểu biết ở học sinh về cách công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kĩ thuật. Kĩ thuật cung cấp cho học sinh những cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên tƣờng minh trong cuộc sống của họ. Kĩ thuật cũng cung cấp cho học sinh những kĩ năng để có thể vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tƣợng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Kỹ năng STEM. Giáo dục STEM không chỉ giúp ngƣời học có kiến thức liên ngành về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, mà còn giúp ngƣời học phát triển các kĩ năng về các lĩnh vực đó để có thể vận dụng vào cuộc sống, đặc biệt là trong thời đại công nghệ hiện đại ngày nay thì các kĩ năng này là không thể thiếu ( Theo bài viết: https://ictnews.vn/cntt/cach-mang-40/stem-la-gi-va- trien-khai-vao-chuong-trinh-giao-duc-pho-thong-nhu-the-nao-163618.ict Kỹ năng khoa học: học sinh đƣợc trang bị kiến thức về các khái niệm, các nguyên lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học. Mục tiêu quan trọng nhất là thông qua giáo dục khoa học, học sinh có khả năng liên kết các kiến thức này để thực hành và có tƣ duy để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong thực tế. Với kỹ năng công nghệ: học sinh có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập đƣợc công nghệ, từ những vật dụng đơn giản nhƣ cái bút, chiếc quạt đến những hệ thống phức tạp nhƣ mạng Internet, máy móc.
Về kỹ năng kỹ thuật: học sinh đƣợc trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tƣợng và hiểu đƣợc quy trình để làm ra nó. Vấn đề này đòi hỏi học sinh phải có khả năng tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan (nhƣ khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có đƣợc một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình. Ngoài ra học sinh còn 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật. Và cuối cùng, kỹ năng toán học: là khả năng nhìn nhận và nắm bắt đƣợc vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới.
Học sinh có kỹ năng toán học sẽ có khả năng thể hiện các ý tƣởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các khái niệm và kỹ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.