Tổ chức dạy học stem chủ đề từ trường vật lí 12 theo chương trình giáo dục phổ thông 2018

Dạy học STEM chủ đề từ trường Vật lí 12 theo chương trình mới 2018. Bài viết chia sẻ kinh nghiệm tổ chức hoạt động STEM, giúp học sinh hiểu sâu kiến thức.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thùy Vân
• Người hướng dẫn: TS. Lê Chí Nguyện
• Trường học: Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
• Đề tài: Tổ chức dạy học STEM chủ đề “Từ trường” – Vật lí 12 theo chương trình giáo dục phổ thông 2018
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
• 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM
• 1.2. Nghiên cứu giáo dục STEM trên thế giới
• 1.3. Giáo dục STEM trong dạy học
• 1.4. Khái niệm về dạy học STEM
• 1.5. Mục tiêu về dạy học STEM
• 1.6. Đặc trưng của bài học STEM
• 1.7. Giáo dục STEM trong môn Vật lí thuộc lĩnh vực STEM cấp THPT
• 1.8. Chu trình STEM
• 1.9. Dạy học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật
• 1.10. Quy trình dạy học STEM dựa trên hoạt động thiết kế kỹ thuật trong Vật lí
• 1.11. Biểu hiện về kỹ năng của học sinh trong thực hiện chủ đề STEM
• 1.12. Thực trạng việc dạy học học STEM ở một số trường THPT trên địa bàn Hà Nội
• 1.13. Mục đích điều tra
• 1.14. Phương pháp điều tra
• 1.15. Kết quả điều tra
• 1.16. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2 : XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM KIẾN THỨC VỀ TỪ TRƯỜNG – VẬT LÍ 12
• 2.1. Đặc điểm của phần Từ trường- Vật lí 12 chương trình giáo dục phổ thông 2018
• 2.2. Mục tiêu xây dựng 3 chủ đề STEM kiến thức về Từ trường
• 2.3. Xây dựng chủ đề dạy học Vật lí theo GD STEM
• 2.4. Chủ đề STEM động cơ điện một chiều
• 2.5. Tiêu chí đánh giá
• 2.6. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Đối tượng, nội dung và thời gian thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Tiến trình thực nghiệm sư phạm
• 3.4. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.5. Kết luận chương 3
• PHỤ LỤC
• DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Dạy Học STEM Vật Lý 12 Chủ Đề Từ Trường

Giáo dục STEM ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. STEM Vật lý 12 Từ trường không chỉ trang bị kiến thức mà còn phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo và khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn. Trong chương trình GDPT 2018, môn Vật lý đóng vai trò then chốt trong việc hình thành và phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh. Việc tích hợp STEM trong Vật lý 12 giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn về các hiện tượng vật lý và ứng dụng của chúng trong cuộc sống. Dạy học STEM không chỉ là truyền đạt kiến thức mà còn là tạo cơ hội cho học sinh trải nghiệm, khám phá và sáng tạo. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh hiện nay, khi nhu cầu về nguồn nhân lực chất lượng cao, có khả năng thích ứng và sáng tạo ngày càng tăng.

Theo thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT, GD khoa học tự nhiên giúp HS hình thành và phát triển năng lực khoa học tự nhiên qua quan sát, thực nghiệm, vận dụng tổng hợp kiến thức giải quyết vấn đề trong cuộc sống, đồng thời cùng các môn Toán, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học thực hiện GD STEM. Mục tiêu của GD STEM tương đồng với mục tiêu của CT GDPT mới, nhấn mạnh sự cần thiết phải chuẩn bị cho thanh niên không chỉ có kiến thức và kĩ năng về khoa học và công nghệ, mà còn có thể áp dụng các kiến thức trong cuộc sống và nghề nghiệp của họ để đáp ứng nhu cầu của lực lượng lao động thế kỉ XXI.

1.1. Tầm Quan Trọng của STEM Trong Chương Trình GDPT 2018

Chương trình GDPT 2018 đặt mục tiêu phát triển toàn diện cho học sinh, trong đó STEM đóng vai trò quan trọng. STEM không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức khoa học mà còn phát triển các kỹ năng mềm cần thiết cho tương lai như làm việc nhóm, giao tiếp, tư duy phản biện và giải quyết vấn đề. Dạy học STEM Vật lý 12 giúp học sinh hiểu rõ hơn về bản chất của khoa học và ứng dụng của nó trong cuộc sống. Giáo dục STEM nhấn mạnh sự cần thiết phải chuẩn bị cho thanh niên không chỉ có kiến thức và kĩ năng về khoa học và công nghệ, mà còn có thể áp dụng các kiến thức trong cuộc sống và nghề nghiệp của họ để đáp ứng nhu cầu của lực lượng lao động thế kỉ XXI.

1.2. Ứng Dụng STEM Trong Chủ Đề Từ Trường Vật Lý 12

Chủ đề Từ trường Vật lý 12 là một chủ đề quan trọng trong chương trình Vật lý THPT. Ứng dụng STEM trong Từ trường giúp học sinh hiểu rõ hơn về các hiện tượng từ tính, lực từ, cảm ứng điện từ và ứng dụng của chúng trong các thiết bị điện, điện tử. Thông qua các dự án STEM, học sinh có cơ hội vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn liên quan đến từ trường, ví dụ như chế tạo động cơ điện, máy phát điện, loa điện, hoặc các thiết bị cảm biến từ trường. Theo Đại học Quốc gia Hà Nội, thông qua việc dạy và học STEM giúp HS kích thích sự tò mò, sáng tạo, tăng tính hứng thú học tập của HS và giúp HS hiểu sâu hơn về các môn khoa học, tạo sự liên kết kiến thức liên môn.

II. Vấn Đề Thách Thức Dạy STEM Từ Trường Vật Lí 12 Hiện Nay

Mặc dù có nhiều tiềm năng, việc triển khai dạy học STEM chủ đề từ trường trong Vật lý 12 vẫn còn gặp nhiều khó khăn và thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là sự thiếu hụt về trang thiết bị, cơ sở vật chất và nguồn tài liệu STEM phù hợp. Thực tế việc dạy học ở nhiều trường phổ thông cho thấy nhận thức của phần lớn GV ở trường phổ thông coi GD STEM như một hoạt động GD ngoại khóa, quan niệm như thế là chưa đầy đủ, cho nên việc triển khai dạy học STEM sẽ khó đạt được mục tiêu để ra của Bộ giáo dục và đào tạo. Bên cạnh đó, trình độ và kinh nghiệm của giáo viên trong việc thiết kế và triển khai các bài giảng STEM cũng còn hạn chế. Việc đánh giá năng lực học sinh trong các dự án STEM cũng là một thách thức, đòi hỏi giáo viên phải có phương pháp đánh giá phù hợp, khách quan và toàn diện.

2.1. Hạn Chế Về Cơ Sở Vật Chất Tài Liệu Dạy Học STEM

Nhiều trường THPT hiện nay còn thiếu trang thiết bị, phòng thí nghiệm và các công cụ hỗ trợ cần thiết cho việc triển khai các dự án STEM. Việc tìm kiếm và lựa chọn tài liệu dạy học STEM phù hợp với chương trình và trình độ của học sinh cũng là một khó khăn. Theo kết quả điều tra từ các trường THPT trên địa bàn thành phố Hà Nội, HS đều cho rằng chưa đáp ứng được nhu cầu học tập, đặc biệt là tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức Vật lí vào giải quyết các tình huống có trong thực tiễn đời sống còn thiếu.

2.2. Năng Lực Kinh Nghiệm Của Giáo Viên Còn Hạn Chế

Không phải giáo viên nào cũng được đào tạo bài bản về phương pháp dạy học STEM. Nhiều giáo viên còn lúng túng trong việc thiết kế các bài giảng STEM, hướng dẫn học sinh thực hiện các dự án và đánh giá năng lực của học sinh. Ngoài ra, kinh nghiệm thực tế của giáo viên trong việc ứng dụng kiến thức khoa học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn cũng còn hạn chế. GV cũng nhận thấy kinh nghiệm của mình trong GD STEM cho HS còn gặp nhiều hạn chế, ngoài ra còn thiếu nhiều những tài liệu hướng dẫn về phương pháp dạy học này.

2.3. Thiếu Phương Pháp Đánh Giá Dự Án STEM Phù Hợp

Việc đánh giá dự án STEM không chỉ dựa trên kết quả cuối cùng mà còn phải đánh giá quá trình học tập, khả năng làm việc nhóm, tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh. Giáo viên cần có phương pháp đánh giá phù hợp, khách quan và toàn diện để đảm bảo công bằng cho tất cả học sinh.

III. Phương Pháp Dạy STEM Chủ Đề Từ Trường Vật Lí 12 Hiệu Quả

Để nâng cao hiệu quả dạy học STEM chủ đề từ trường Vật lý 12, cần có những phương pháp tiếp cận phù hợp và sáng tạo. Một trong những phương pháp hiệu quả là sử dụng dự án STEM Vật lý 12 Từ trường gắn liền với các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. Giáo viên có thể giao cho học sinh các dự án như chế tạo động cơ điện mini, thiết kế hệ thống báo động từ trường, hoặc xây dựng mô hình máy phát điện đơn giản. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng Từ trường cũng là một cách hiệu quả để giúp học sinh hình dung và hiểu rõ hơn về các hiện tượng từ tính.

3.1. Xây Dựng Dự Án STEM Gắn Liền Với Thực Tiễn

Các dự án STEM nên được thiết kế sao cho gắn liền với các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. Ví dụ, học sinh có thể được yêu cầu thiết kế một hệ thống báo động từ trường để bảo vệ tài sản, hoặc chế tạo một động cơ điện mini để ứng dụng trong các thiết bị đồ chơi. Việc gắn liền với thực tiễn sẽ giúp học sinh thấy được ý nghĩa và giá trị của kiến thức khoa học.

3.2. Sử Dụng Phần Mềm Mô Phỏng Để Trực Quan Hóa Kiến Thức

Các phần mềm mô phỏng từ trường có thể giúp học sinh hình dung và hiểu rõ hơn về các đường sức từ, lực từ và các hiện tượng liên quan đến từ trường. Giáo viên có thể sử dụng các phần mềm này để trình bày các thí nghiệm ảo, giúp học sinh dễ dàng quan sát và phân tích kết quả.

3.3. Phát Triển Năng Lực Hợp Tác Giải Quyết Vấn Đề

Các dự án STEM thường đòi hỏi học sinh phải làm việc nhóm, chia sẻ kiến thức và cùng nhau giải quyết vấn đề. Giáo viên cần tạo điều kiện để học sinh phát triển năng lực hợp tác, giao tiếp và tư duy phản biện. Bên cạnh sự hiểu biết các kiến thức về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học và sự vận dụng các kiến thức liên môn đó thì HS còn được trải nghiệm từng bước để phát triển năng lực của bản thân như năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác…. Trong đó hoạt động hợp tác không thể thiếu bởi mỗi thành viên trong nhóm có cơ hội phát huy thế mạnh riêng để hoàn thành nhiệm vụ chung được giao.

IV. Hướng Dẫn Chi Tiết Tổ Chức Bài Dạy STEM Từ Trường Vật Lí 12

Để tổ chức hoạt động STEM hiệu quả, giáo viên cần tuân thủ một quy trình bài bản, từ khâu chuẩn bị đến khâu đánh giá. Đầu tiên, giáo viên cần xác định rõ mục tiêu của bài học, lựa chọn chủ đề và thiết kế dự án phù hợp với trình độ của học sinh. Sau đó, giáo viên cần chuẩn bị đầy đủ trang thiết bị, tài liệu và hướng dẫn cho học sinh. Trong quá trình thực hiện dự án, giáo viên cần hướng dẫn, hỗ trợ và khuyến khích học sinh sáng tạo. Cuối cùng, giáo viên cần đánh giá năng lực của học sinh một cách khách quan và toàn diện.

4.1. Lựa Chọn Chủ Đề Thiết Kế Dự Án Phù Hợp

Chủ đề của dự án nên liên quan đến các hiện tượng từ tính quen thuộc trong cuộc sống như nam châm, động cơ điện, máy phát điện. Dự án nên được thiết kế sao cho vừa sức với học sinh, có tính ứng dụng cao và khuyến khích học sinh sáng tạo.

4.2. Chuẩn Bị Trang Thiết Bị Tài Liệu Dạy Học STEM

Giáo viên cần chuẩn bị đầy đủ các vật liệu, dụng cụ, thiết bị cần thiết cho dự án như nam châm, dây điện, pin, bảng mạch, phần mềm mô phỏng. Tài liệu dạy học STEM nên bao gồm các kiến thức lý thuyết, hướng dẫn thực hành và các bài tập ứng dụng.

4.3. Đánh Giá Năng Lực Học Sinh Toàn Diện Khách Quan

Việc đánh giá năng lực học sinh không chỉ dựa trên kết quả cuối cùng mà còn phải đánh giá quá trình học tập, khả năng làm việc nhóm, tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh. Giáo viên nên sử dụng các tiêu chí đánh giá rõ ràng, khách quan và phù hợp với mục tiêu của bài học.

V. Ứng Dụng Nghiên Cứu Về STEM Chủ Đề Từ Trường Vật Lý 12

Việc đánh giá dự án STEM Vật lý 12 chủ đề từ trường không chỉ giúp học sinh củng cố kiến thức mà còn tạo cơ hội cho học sinh phát triển các kỹ năng nghiên cứu khoa học. Các dự án nghiên cứu có thể tập trung vào việc khám phá các ứng dụng mới của từ trường, cải tiến các thiết bị hiện có, hoặc tìm hiểu về các hiện tượng từ tính đặc biệt. Việc tham gia vào các dự án nghiên cứu sẽ giúp học sinh phát triển năng lực STEM cho học sinh và khơi gợi niềm đam mê khoa học.

5.1. Các Dự Án Nghiên Cứu Về Ứng Dụng Mới Của Từ Trường

Học sinh có thể nghiên cứu về các ứng dụng mới của từ trường trong các lĩnh vực như y học (ví dụ: máy MRI), công nghệ (ví dụ: ổ cứng từ), năng lượng (ví dụ: pin từ trường), hoặc giao thông vận tải (ví dụ: tàu điện từ).

5.2. Cải Tiến Tối Ưu Hóa Thiết Bị Sử Dụng Từ Trường

Học sinh có thể cải tiến các thiết bị hiện có sử dụng từ trường như động cơ điện, máy phát điện, loa điện, hoặc các thiết bị cảm biến từ trường để tăng hiệu suất, giảm chi phí, hoặc nâng cao tính năng.

5.3. Khám Phá Các Hiện Tượng Từ Tính Đặc Biệt

Học sinh có thể nghiên cứu về các hiện tượng từ tính đặc biệt như siêu dẫn, từ giảo, hiệu ứng Hall, hoặc từ nhiệt để hiểu rõ hơn về bản chất của từ trường và các ứng dụng tiềm năng của chúng.

VI. Kết Luận Triển Vọng Dạy STEM Từ Trường Vật Lí 12

Việc tích hợp kiến thức STEM vào Từ trường Vật lý 12 là một xu hướng tất yếu trong bối cảnh giáo dục hiện đại. STEM không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức khoa học mà còn phát triển các kỹ năng mềm cần thiết cho tương lai. Để triển khai thành công dạy học STEM chủ đề từ trường, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa giáo viên, nhà trường, phụ huynh và các tổ chức xã hội. Hy vọng rằng, với những nỗ lực không ngừng, STEM sẽ ngày càng được ứng dụng rộng rãi và hiệu quả trong giáo dục Vật lý, góp phần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực của đất nước.

6.1. Tầm Quan Trọng Của Hợp Tác Trong Dạy STEM

Việc phối hợp chặt chẽ giữa giáo viên, nhà trường, phụ huynh và các tổ chức xã hội là yếu tố then chốt để đảm bảo thành công của dạy học STEM. Sự hỗ trợ từ các chuyên gia, doanh nghiệp và các tổ chức nghiên cứu sẽ giúp học sinh có cơ hội tiếp cận với các kiến thức và công nghệ mới nhất.

6.2. Định Hướng Phát Triển Dạy STEM Trong Tương Lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp dạy học STEM sáng tạo, phù hợp với đặc điểm của từng môn học và trình độ của học sinh. Đồng thời, cần tăng cường đầu tư vào cơ sở vật chất, trang thiết bị và đào tạo giáo viên để đáp ứng yêu cầu của dạy học STEM.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN. Tổng quan vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM. Nghiên cứu giáo dục STEM trên thế giới. [9] [10] Ngày nay trên thế giới, các nhà nghiên cứu, nhà giáo dục đều nhận thấy giáo dục STEM đóng vai trò thiết yếu trong giáo dục tiên tiến hiện nay.

STEM là viết tắt của Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kĩ thuật), Math (toán học). Giáo dục STEM về bản chất là sự kết hợp, bổ trợ cho nhau giữa các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Các nguyên tắc chính để phát triển giáo dục STEM trên thế giới như sau: Được đề xuất bởi Bybee và trình bày trong khung cấu trúc năng lực khoa học của PISA 2012, để thúc đẩy học sinh học, áp dụng và tiếp tục khám phá kiến thức STEM, các chủ đề phải liên quan đến các lĩnh vực cá nhân, xã hội và bối cảnh toàn cầu. ngoài ra thay vì đưa một chương trình giảng dạy STEM quy mô thống nhất vào các trường học, việc sử dụng các môđun giảng dạy ngắn làm nền tảng cho việc giới thiệu định hướng tích hợp trong giáo dục STEM là khả thi và thuận lợi hơn.

Quan niệm của Moore và Smith về tích hợp kĩ thuật và công nghệ đã được áp dụng vào các hoạt động dạy học theo STEM để tăng cường mối liên hệ giữa các yếu tố S, T, E, M một cách có chủ đích. Theo hướng tiếp cận này, mục tiêu dạy học STEM không chỉ là kiến thức khoa học và công nghệ, mà chính là kĩ thuật thiết kế hay cách giải quyết vấn đề như một phương pháp sư phạm để giúp học sinh học nội dung. Bằng cách sử dụng quy trình 6E, học sinh sẽ tham gia vào khám phá, giải thích kỹ thuật, mở rộng và đánh giá đối với cách giải quyết của chính họ cho các vấn đề trong các chủ đề, ở đó đòi hỏi vận dụng kiến thức toán học và khoa học. 5 Để nâng cao kết quả học tập của HS, khi thiết kế hoạt động STEM cần phải tuân thủ nguyên tắc lấy người học làm trung tâm với sự hỗ trợ của công nghệ.

Hợp chủng quốc Hoa Kì là quốc gia khởi nguồn và rất coi trọng giáo dục STEM. Tháng 11/2009, giáo dục STEM được thúc đẩy mạnh mẽ thông qua chiến dịch “Giáo dục vì sự đổi mới” (Educate to Innovate) do tổng thống Hoa Kì Obama phát động với mục đích thúc đẩy, truyền cảm hứng cho học sinh và đưa học sinh lên vị trí hàng đầu trong các môn Toán, Khoa học, Kĩ thuật, Công nghệ để thay đổi tình trạng hầu hết học sinh trung học phổ thông không thành thạo về toán học và khoa học và nhiều giáo viên thiếu chuyên môn về lĩnh vực này. Tại Anh chương trình giáo dục STEM được sử dụng là giáo trình khoa học Thế kỉ XXI. Đây là chương trình được thiết kế nhằm nâng cao, phát triển sự hiểu biết khoa học của các thế hệ trẻ trong tương lai.

Ở Canada, tỉ lệ sinh viên tốt nghiệp theo học các chương trình STEM đứng thứ 12 trong 16 nước ngang bằng, với 21,2% thấp hơn các nước như Pháp, Đức, Áo nhưng lại cao hơn Hoa Kì. Đồng thời Canada cũng thành lập các quỹ học bổng để thúc đẩy các lĩnh vực STEM cho sinh viên. Mục tiêu giáo dục STEM tại Canada là để đào tạo nguồn lao động có trình độ khoa học và công nghệ. Giáo dục STEM ở Singapore nhấn mạnh vai trò quan trọng của khoa học và được thực hiện dựa trên mô hình xoắn ốc mà các khái niệm được giới thiệu ở cấp tiểu học được đào sâu hơn ở cấp trung học cơ sở và sau đó là cấp trung học phổ thông.

Trong tuyên bố Melbourne về mục tiêu giáo dục cho thanh niên Úc năm 2008. Bộ trưởng Bộ Giáo dục Úc nhận định rằng, sự đọc thông viết thạo, khả năng tính toán và kiến thức về các môn học chính là nền tảng của việc học tập cho thanh niên Úc. Ngoài ra các trường học ở Úc nên hỗ trợ phát triển các kĩ năng trong các lĩnh vực liên ngành, tư duy phản biện và tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề và kĩ thuật số, đây là những yếu tố rất quan trọng cho mọi nghề 6 nghiệp trong thế kỉ XXI. Điều này trở thành mục tiêu chính của “Chiến lược quốc gia về giáo dục nhà trường STEM” 2016-2026 của Úc.

Chiến lược giáo dục STEM của Úc tập trung vào việc đảm bảo rằng tất cả thanh niên đều được trang bị những kĩ năng và kiến thức STEM cần thiết để thành công mà Bộ trưởng Bộ Giáo dục Úc đã thông qua vào cuối năm 2015 (Hội đồng Giáo dục Úc,2015). Chiến lược giáo dục STEM của Úc được đưa ra nhằm giải quyết nhu cầu việc làm STEM tương lai trong nước. Người ta dự đoán có sự tăng trưởng 14% việc làm trong các ngành chuyên môn về khoa học và kĩ thuật và 20% trong các ngành dịch vụ chăm sóc sức khỏe từ năm 2015 đến năm 2020. Ở Thái Lan, giáo dục STEM được viện khoa học và kĩ thuật giảng dạy đưa ra vào năm 2014 sau khi quan sát và dự báo về lực lượng lao động cần thiết cho thế kỉ XXI.

Giáo dục STEM nhấn mạnh sự cần thiết phải chuẩn bị cho thanh niên không chỉ có kiến thức và kĩ năng về khoa học và công nghệ, mà còn có thể áp dụng các kiến thức trong cuộc sống và nghề nghiệp của họ để đáp ứng nhu cầu của lực lượng lao động thế kỉ XXI. [1] [2] [3] [4] Với nhu cầu của người học là khác nhau, giáo dục STEM ở Việt Nam được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau. Để đáp ứng được điều này các nhà giáo dục đặc biệt quan tâm đến nguồn nhân lực, sự phát triển khoa học và công nghệ. Người làm chương trình giáo dục STEM theo cách nâng cao vai trò, vị trí, sự phối hợp giữa các môn học trong chương trình đồng thời có sự kết nối chặt chẽ giữa kiến thức học đường với thế giới thực, nhằm giải quyết các nhu cầu của người lao động trong cuộc sống để nâng cao hứng thú học tập, hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất cho học sinh.

Trong dự án thí điểm “Áp dụng phương pháp tiếp cận STEM của Anh vào bối cảnh Việt Nam trong năm 2016-2017” của hội đồng Anh tại Việt Nam và Bộ giáo dục và Đào tạo Việt Nam đã nhắm tới 15 trường trung học cơ sở công 7 lập, dân lập và trường trung học phổ thông tại 5 tỉnh miền Bắc gồm Hà Nội, Hải Dương, Nam Định, Hải Phòng và Quảng Ninh. Mục tiêu của dự án là: - Xây dựng năng lực, áp dụng cách tiếp cận STEM cho giáo viên và các lãnh đạo nhà trường nhằm nâng cao thành tích học tập và năng lực thực hành của học sinh. - Xây dựng sách giáo khoa, đổi mới sách giáo khoa và phương pháp giảng dạy theo phương pháp STEM và phát triển tài liệu học tập STEM. - Thiết kế các hoạt động ngoại khóa STEM (ví dụ câu lạc bộ khoa học, cuộc thi khoa học, đại sứ STEM, tài liệu học STEM, trại hè STEM… để khuyến khích sự tham gia của các tổ chức xã hội khác nhau vào giáo dục STEM).

[5] Dự án đã thực hiện thành công, mặc dù giáo dục STEM được lan rộng nhưng vẫn triển khai theo hình thức các hoạt động ngoại khóa trong một số trường và chưa được mở rộng đến chương trình giáo dục quốc gia Việt Nam. Giáo dục STEM được phát triển mạnh ở các trung tâm giáo dục tư nhân với mô hình đa dạng, cách thức triển khai phong phú bắt kịp được xu hướng hiện nay và ở các trường phổ thông còn gặp nhiều bất cập. Trong chương trình giáo dục phổ thông 2018 mô tả: giáo dục STEM là giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn giúp học sinh vận dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào thực tiễn sao cho phù hợp. Đặc biệt giáo dục khoa học tự nhiên giúp học sinh dần hình thành, phát triển năng lực qua quan sát và thực nghiệm đồng thời vận dụng tổng hợp kiến thức Toán học, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học và kĩ năng giải quyết vấn đề trong giáo dục STEM.

Như vậy, giáo dục STEM theo định hướng dạy học là lấy học sinh làm trung tâm và cần có sự liên kết được các lĩnh vực khoa học, công nghệ, xã hội dựa trên ngôn ngữ toán học để tạo được mối quan hệ thống nhất giữa ba 8 môi trường là tự nhiên, xã hội và nhân tạo để đáp ứng được nhu cầu của con người. Đặc biệt theo thông tư số 10/2009/TT- BGDĐT ngày 07/05/2009; thông tư số 15/2009/TT- BGDĐT ngày 16 tháng 07 năm 2009; thông tư số 01/2010/TT- BGDĐT ngày 18 tháng 01 năm 2010 của Bộ Giáo dục và Đào tạo thì trong nhà trường từ cấp tiểu học đến trung học phổ thông hiện nay đã được trang bị các thiết bị tối thiểu phục vụ việc dạy học các môn học, và tùy điều kiện các trường có thể trang bị thêm các thiết bị khác. Theo quyết định số 4045/QĐ- BGDĐT ngày 16 tháng 09 năm 2010 do Bộ giáo dục và Đào tạo ban hành, các nhà trường cần đẩy mạnh và phát triển các hoạt động tự làm thiết bị dạy học thành một hoạt động sư phạm thường xuyên và các thiết bị dạy học tự làm phải đảm bảo nội dung chất lượng, hiệu quả phục vụ giảng dạy, đồng thời giảm được ngân sách nhà nước chi cho mua sắm trực tiếp các thiết bị dạy học khi thiết kế dạy học tự làm thay thế được. Giáo dục STEM trong dạy học.

Khái niệm về dạy học STEM. STEM là thuật ngữ được viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Giáo dục STEM được rất nhiều các tổ chức, các nhà giáo dục, nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm tới và đặt mục tiêu cho sự phát triển. Bản chất của giáo dục STEM được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng về các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học và là sự tích hợp (liên môn), lồng ghép, bổ trợ cho nhau giúp cho người học không những có sự hiểu biết về khoa học mà còn vận dụng các kiến thức kĩ năng vào thực tiễn tạo ra được những vật dụng để phục vụ cho cuộc sống trong bối cảnh cụ thể.