TNU Journal of Science and Technology
229(12): 319 - 326
http://jst.tnu.edu.vn 319 Email: jst@tnu.edu.vn
MEASURES TO ENHANCE TECHNOLOGICAL COMPETENCE OF STUDENTS
THROUGH STEAM THEMES IN YEAR 3 TECHNOLOGY SUBJECT
Nguyen Hong Duong1, Ta Thanh Trung2*
1Hai Phong University
2Ho Chi Minh City University of Education
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received:
14/7/2024
The objective of this research is to identify behavioral manifestations of
technological competence that align with the requirements of primary
school education, serving as a foundation for proposing measures to
support teachers in organizing learning activities aimed at fostering
technological capabilities in students through the teaching of STEAM
technology topics in Grade 3. To achieve this objective, a secondary
document analysis method was employed. Specifically, 22 research
studies from global and Vietnamese scholars on capacity, technological
competence, STEAM education, and the teaching of Technology in
elementary schools were utilized. As a result, three measures consistent
with the research goals have been proposed. These measures aim to
support teachers in organizing learning activities in the 3rd grade
Technology subject, with the intent of developing students'
technological competence, thereby enhancing the effectiveness of the
subject's instruction and fulfilling the requirements of the 2018 General
Education Program (GDPT 2018).
Revised:
26/9/2024
Published:
26/9/2024
KEYWORDS
Teaching technology
STEAM education
Primary school student
Competence
Technological competence
BIN PHÁP BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC CÔNG NGH CA HC SINH
THÔNG QUA CH ĐỀ STEAM CÔNG NGH LP 3
Nguyn Hồng Dương1, T Thanh Trung2*
1Trường Đại hc Hi Phòng
2Trường Đại học Sư phạm Thành ph H Chí Minh
TÓM TT
Ngày nhn bài:
14/7/2024
Mc tiêu ca nghiên cứu xác định các biu hin hành vi ca năng
lc ng ngh ơng ng vi u cu cn đt ca bc hc tiu hc làm
n c đ xut mt s bin pháp h tr giáo viên t chc c hot
động hc tập theo ng bi dưỡng năng lc ng ngh ca hc sinh
thông qua dy hc ch đ STEAM ng ngh lp 3. Đ thc hin
đưc mục tiêu y chúng i đã s dng phương pp phân tích i
liu th cp. C th chúng i s dng 22 kết qu nghiên cu ca các
hc gi trên thế gii Vit Nam v ng lực, năng lực ng ngh,
giáo dc STEAM, dy hc ng ngh tiu hc. Kết qu chúng tôi
đã đ xut đưc ba bin pháp php vi mc tu ca nghiên cu.
Như vậy, việc đ xut ba bin pháp h tr giáo viên t chc các hot
động hc tp trong Công ngh lp 3 theo ng bồi ỡng ng lc
ng ngh ca hc sinh đã p phần đáp ng u cầu chương tnh
giáo dc ph thông 2018.
Ngày hoàn thin:
26/9/2024
Ngày đăng:
26/9/2024
T KHÓA
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10768
* Corresponding author. Email: trungttphysics@gmail.com
TNU Journal of Science and Technology
229(12): 319 - 326
http://jst.tnu.edu.vn 320 Email: jst@tnu.edu.vn
1. Gii thiu
Giáo dục STEAM đang được xem mt chiến lược ging dy quan trng trong vic hình
thành phát triển năng lực của người hc [1]. hình giáo dục này định hướng người hc
không ch khám phá và chiếm lĩnh kiến thc thuc các lĩnh vc khoa hc, công nghệ, thuật,
toán hc, ngh thut còn rèn luyện cho người hc kh năng vận dng tích hp các k năng,
kiến thc thuộc các lĩnh vực nói trên vào gii quyết các vấn đề thc tin. Bên cạnh đó, Công nghệ
tiu hc là mt phân môn mi, lần đầu tiên đưc trin khai cp tiu học. Năng lực công ngh
mt trong nhng năng lực đặc thù được đề cp đến trong chương trình giáo dc ph thông (GDPT)
2018 [2]. Vic hình thành và phát trin năng lực công ngh ca HS ngay t cp tiu hc nhim
v quan trng đối vi giáo dc hin nay [3]. Thông qua quá trình tìm hiu nhngng trình nghiên
cứu có liên quan và căn cứ vào yêu cu cần đạt v ng lực công ngh vi các biu hin tươngng
vi cp tiu hc, trong bài viết này chúng tôi đề xut mt s bin pháp h tr giáo viên (GV) t
chc các hot đng hc tập theo hướng bi dưỡng năng lực công ngh ca hc sinh (HS) thông qua
dy hc ch đ STEAM Công ngh lp 3.
1.1. Khái niệm năng lực công ngh
Trong hai thp k qua, thut ng “năng lực” trong lĩnh vc giáo dục đã được đặc bit chú ý [4].
T chc Hp tác Phát trin Kinh tế Thế gii (OECD) cho rằng năng lực kiến thc, k ng,
thái độ của con người đáp ng mt cách hiu qu nhng yêu cu phc hp trong mt bi cnh c
th [5]. Trong chương trình GDPT 2018, “Năng lực thuộc tính nhân được hình thành, phát
trin nh t cht sn có quá trình hc tp, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các
kiến thức, năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, chí, thực hin thành
công mt loi hot động nhất định, đạt kết qu mong mun trong những điều kin c th[2]. Bên
cnh đó, công ngh tng th nói chung các phương gia công, chế tạo, làm thay đổi trng ti, tính
cht, hình dáng nguyên vt liu hay bán thành phm s dng trong quá trình sn xuất để to ra sn
phm hoàn chnh. Qua đó, Fallon (2020) cho rngng lực công ngh ca HS là kh ng sử dng
đánh giá các tài ngun, công cụ dch v k thut s mt cách chính xác áp dng chúng
o quá trình hc tp suốt đời [6]. Kết qu nghiên cu ca Autio (2011) khẳng định năng lực công
ngh bao gm: k năng thực hin các k thut, k năng công nghệ ý ccông ngh [7].
Vì vy, khái niệm năng lc công ngh ca HS tiu hc trong nghiên cu này được hiu là: kh
năng của hc sinh tiu hc th s dng nhng kiến thc k năng đã học kinh nghim ca
bản thân để gii quyết mt nhim v hc tập trên cơ sở hc sinh làm quen, thích nghi, ci tiến và
sáng to công ngh phù hp vi kh năng của bn thân.
1.2. Khái nim giáo dc STEAM
STEAM viết tt ca các t Science (khoa hc), Technology (công ngh), Engineering (k
thut), Art (ngh thut) và Math (toán hc) có nghĩa là học kiến thc tng hp t các lĩnh vc khác
nhau [8]. Theo quan điểm này ch A trong giáo dc STEAM ch đơn thuần ch lĩnh vực th năm
(ngh thut) giáo dục STEAM được hiu mô hình giáo dc da trên cách tiếp cn liên môn,
giúp HS áp dng các kiến thc khoa hc, công nghệ, thuật toán hc, kết hp vi kiến thc
thuộc các lĩnh vực ngh thut th giác (to hình, biu din,...) vào gii quyết vấn đề thc tin trong
bi cnh c th nhm mục đích cung cấp cho người hc mt cách tiếp cn toàn din [1], [9].
Theo T đin song ng Anh - Vit, t Art” có hai cách hiểu đó là “Nghệ thut “và “Các ngành
khoa hc xã hi - nhân văn”. Do đó, chữ “A” trong STEAM nếu hiu theo cách th hai s đại din
cho ngh thut t do, ngh thut ngôn ng, nghiên cu xã hội, văn hoá, nhân văn. Khi đó trong quá
trình tích hp ging dy các môn hc thuộc lĩnh vực STEM th lng ghép thêm giáo dc nhân
n. Theo Xun Ge (2015): STEAM là việc đưa nghệ thut t do và nhân văn vào giáo dục STEM”
[10]. Guy A. Boy (2013) cho rằng đôi khi STEAM được viết thành STE(A)M vi ch A được viết
trong ngoặc đơn đại din cho ngh thut t do, ngh thut ngôn ng, nghiên cu xã hi, ngh thut
th cht, m thut và âm nhạc, được kết hp ging dy trên nn tng ca giáo dc STEM [11].
TNU Journal of Science and Technology
229(12): 319 - 326
http://jst.tnu.edu.vn 321 Email: jst@tnu.edu.vn
Dựa trên phân tích các quan điểm trên, khái nim dy hc các bài hc theo giáo dc STEAM
được hiu “phương pháp cách thức GV kết hp các nguyên tc, khái nim v ngh thut,
giáo dục nhân văn vào việc thiết kết chc các bài học STEM”.
1.3. S phù hp ca giáo dc STEAM vi cp tiu hc
Đối tượng giáo dc ca cp tiu hc tr em t 6 đến 11 tui. HS trong độ tui này chú ý
không ch định được phát trin nên HS s b thu hút mt cách t nhiên trước nhng kích thích mi,
bt ng, rc r mà không cn s n lc ca ý chí. Do kh năng ngôn ngữ còn hn chế nên HS
tiu học thường ghi nh mt cách máy c. Trí nh trc quan phát trin mnh hơn so với trí nh
lôgic. HS tiu hc có th gặp khó khăn với mt s quá trình nhn thc như so sánh, phân tích, suy
luận, đồng thi kh ng khái quát hóa của các em còn hn chế, thường phi da o các tín hiu
bên ngoài để đưc h tr [12]. vy, GV cn s dng các phương pháp dạy hc tích cc,
phương tiện trực quan, đưa ra hướng dn c th t m để h tr HS hoàn thành nhim v hc
tập. GV nên thường xuyên kim tra, giám sát HS, kh năng tự nhn thc, kh năng tập trung,
chú ý ca HS tiu hc giai đoạn này còn hn chế.
Đối vi HS tiu hc vic lng ghép các hoạt động liên quan đến ngh thut là mt vic làm
kh thi do thùy trán ca não tr chưa phát triển đủ để phát huy tác dng hn chế s sáng to
điều khin cm xúc [13]. vy, hc sinh tiu hc th kh năng sáng tạo rt tt thông qua
vic tham gia c hoạt động hc tp do GV t chc. Nên khi kết hp ngh thut vào các ch đề
STEM s giúp cho HS phát trin các k năng của thế k 21 [14], [15]. Trong quá trình t chc
các hoạt động hc tp theo giáo dc STEAM, GV có th gp nhng rào cn nhất định. Tuy nhiên,
nhng rào cn này s đưc khc phc nếu s h tr t phía các nhà qun giáo dc, s hp
tác ca HS mong mun ca bn thân GV th t chc các hoạt động dy hc theo tiếp cn
giáo dc STEAM mt cách hiu qu [16]. T kết qu nhng nghiên cu trên th thy rng,
giáo dc STEAM phù hợp để trin khai cp tiu hc.
2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cu này s dụng phương pháp phân tích tài liệu th cp phân tích ni dung các
công trình nghiên cu v năng lc và vic bồi dưỡng năng lc công ngh cho HS tiu hc. Chúng
tôi s dng kết qu nghiên cu ca các hc gi trên thế gii Vit Nam v năng lực, năng lực
công ngh, giáo dc STEAM, dy hc Công ngh cp tiu hc.
3. Kết qu và bàn lun
3.1. Cấu trúc năng lực công ngh ca hc sinh tiu hc
Bảng 1. Các thành phần của năng lực Công nghệ của học sinh tiểu học
Thành t
Biu hin hành vi
Kí hiu
Nhn thc
công ngh
- Nhn thức được vai trò ca sn phm công ngh.
- Nhn thức được s thích ca bản thân đối vi các hoạt động công nghệ, kĩ thuật.
- Nhn thc v tiến trình thiết kế/tư duy thiết kế.
NT1
NT2
NT3
Giao tiếp
công ngh
- Giao tiếp với ngưi khác v bn phác tho/tiến trình thiết kế nguyên mu sn phm.
- Giao tiếp được với người khác v nguyên mu sn phm.
GT1
GT2
S dng
công ngh
- S dụng được công c để to ra nguyên mu sn phm.
- S dụng được sn phm và nguyên mu sn phm.
SD1
SD2
Đánh giá
công ngh
- Giải thích được lý do thích hay không thích nguyên mu sn phm.
- So sánh được nguyên mu sn phm vi các yêu cu đối vi sn phm.
ĐG1
ĐG2
Thiết kế
kỹ thuật
- Nêu được tưởng làm sn phm.
- La chọn được vt liu chế to nguyên mu sn phm.
- Phác thảo được nguyên mu sn phm.
- Tạo hình, trang trí đưc sn phm.
- Điu chỉnh được bn phác tho, nguyên mu sn phm.
TK1
TK2
TK3
TK4
TK5
TNU Journal of Science and Technology
229(12): 319 - 326
http://jst.tnu.edu.vn 322 Email: jst@tnu.edu.vn
ng lực công ngh đưc cu to bi 5 thành t [17], vì vy vic bi dưỡng năng lực ng ngh
ca HS là kết qu ca quá trình bồing toàn din nhng thành t: nhn thc công ngh, giao tiếp
công ngh, s dng công nghệ, đánh giá ng nghệ thiết kế k thut. Nhng sn phm HS to ra
theo u cu cn đạt ca phân môn ng ngh lp 3 không phi sn phm hoàn chnh mà ch
nguyên mu ca sn phẩm. Để thun tin cho quá trình tng hp và phân tích d liu, i báo trình
bày bng tiêu chí v bồi dưỡng năng lc công ngh ca HS thông qua dy hc ch đề STEAM Công
ngh lp 3 bao gm c biu hin hành vi ca 5 thành t ca năng lực ng ngh như ở Bng 1.
3.2. Đề xut bin pháp giúp giáo viên t chc các hoạt động hc tập theo hướng bồi dưỡng
năng lực công ngh ca hc sinh thông qua dy hc ch đề STEAM Công ngh lp 3
Biện pháp 1: Giáo viên phân tích chương trình xác định hội thiết kế ch đề
STEAM theo hướng bồi dưỡng năng lực công ngh ca hc sinh
Da trên kết qu ca mt s nghiên cu v giáo dc STEAM tiu hc [16], [18], để thc
hin bin pháp này GV cn khai thác, phân loại để la chn các bài hc trong Công ngh lp 3 có
th xây dng thành các ch đề STEAM theo hướng bồi dưỡng năng lực công ngh của HS. Căn
c trên yêu cu cần đạt ca mi bài hc Công ngh lớp 3, đặc điểm ca giáo dc STEAM các
biu hin hành vi của năng lc công ngh th xut hin trong mi bài hc, chúng tôi đề xut
mt s ch đề STEAM nhm bồi dưỡng năng lực công ngh ca HS lớp 3 được th hin bng ma
trn tích hp (integration matrix) Bng 2.
Bng 2. Ma trn tích hp mt s ch đề STEAM Công ngh lp 3
theo hướng bồi dưỡng năng lực công ngh ca hc sinh
Nội dung các lĩnh vc thuc giáo dc STEAM
Science
(Khoa hc)
Technology
(Công ngh)
Engineering
(K thut)
Arts (Ngh thut, giáo
dục nhân văn)
Math
(Toán hc)
An toàn với môi trường công ngh trong gia đình (Xây dng cun cm nang s dụng các đ công ngh
trong gia đình hoc cun cm nang phòng tránh tai nạn thương tích cho trẻ em)
Nguyên nhân, cách
phòng tránh tai nn
do c thiết b công
ngh gây ra. Cách s
dng các thiết b công
ngh trong gia đình
đúng cách, an toàn
Vt liu, cách xây
dng trình bày
mt cun cm
nang
Kích thước cách bài
trí ni dung hình
thc ca cun cm
nang
Cách trang trí cun cm
nang, nhng ni dung liên
quan đến giáo dc phm
cht nhân ái, trung thc,
trách nhim th đưc
lng ghép vào cun cm
nang
Tính toán ni
dung tương ng
vi s trang,
cách b trí c
ni dung ca
cun cm nang
Làm đồ dùng hc tập (Làm thước k)
t đưc s phù
hp ca cu tạo đồ
dùng hc tp vi
công dng ca món
đồ dùng đó.
Cách s dng các
dng c, vt liu
để chế tạo đồ dùng
hc tp t vt liu
d kiếm và tái chế.
Phác tho trình
bày các bước chế to
món đồ dùng hc
tp ca nhóm mình.
Hiểu nghĩa việc bo
qun và s dụng đúng
cách đồ dùng hc tp;
Trân trọng món đồ do
mình tạo ra; Đm bo các
yêu cu m thut.
Tính toán, la
chn vt liu
thiết b cn thiết
để làm đồ dùng
hc tp
Làm bin báo giao thông (Bin thun chiu, biển ngược chiều,…)
Phân tích được cu
to phù hp vi ý
nghĩa của c loi
bin báo giao thông
Cách s dng các
dng c, vt liu
để chế to bin báo
giao thông t vt
liu d kiếm, tái chế
Phác tho, trình bày
các bước, la chn
dung c, vt liu
đúng ch, an toàn
để chế to bin báo
ý thc tuân th quy
định khi tham gia giao
thông; Biển báo đảm bo
nh chính xác các yêu
cu v to hình, mu sc
Tính toán, la
chn vt liu,
vn dng nhng
kiến thc toán
o làm bin báo
Làm đồ chơi (Làm xe đồ chơi, làm diều giấy,…)
t đưc s phù
hp ca cu tạo đồ
chơi với công dng
của món đồ chơi đó.
ch s dng c
dng c, vt liệu để
chế tạo ra món đồ
chơi từ các vt liu
d kiếm và tái chế
Phác tho nguyên
mu, la chn dng
c, vt liu đúng
cách, an toàn chế to
nguyên mẫu đồ chơi
Hiểu nghĩa, gửi gm
tình cm, th hin du n
nhân vào món đồ chơi;
S dụng đồ chơi đúng
cách, an toàn. Trân trng
món đồ do mình to ra
Tính toán, la
chn vt liu
đồ dùng cn
thiết để chế to
món đồ chơi
TNU Journal of Science and Technology
229(12): 319 - 326
http://jst.tnu.edu.vn 323 Email: jst@tnu.edu.vn
Thông qua vic tham gia các ch đề STEAM Công ngh lp 3 do GV t chc, HS s
hi bồi dưỡng các thành t của năng lc công ngh như đã trình bày ở bng 1, mc 3.1.
Bin pháp 2: Giáo viên t chc các hoạt động hc tp trong ch đề STEAM theo
ng bồi dưỡng năng lc công ngh ca hc sinh
Sau khi giáo viên đã xây dựng được ma trn tích hp, bước tiếp theo là thiết kế các hoạt đng
dy hc trong ch đề STEAM. Quy trình thiết kế ch đề STEAM bao gồm các bước chính: (1)
Xác định mc tiêu hc tp v năng lc cn bồi dưỡng ca c ch đề STEAM (trong trường hp
này tập trung vào năng lực công ngh ca HS); (2) Xây dng kế hoch bài hc: phân tích các
ni dung STEAM, la chọn phương pháp dạy học phân chia giai đon; (3) Thiết kế tng hot
động dy hc gm: mc tiêu, ni dung (hoạt động ca HS), sn phm t chc thc hin (hot
động của GV tương thích vi hoạt động ca HS, tạo điều kiện để HS đạt được mục tiêu đã đề ra).
Các tiến trình k thuật nói chung thường bao gm các yếu t ca thiết kế, tuy nhiên tiến trình
duy thiết kế tích hp mt cách mục đích thành phần đồng cm [18]. Giáo dc STEAM nhn
mnh vào s sáng to, thm m du n nhân của người hc thông qua việc đồng cảm để
thiết kế các giải pháp cho người s dng [19] - [21]. Mt hình thc quan trng trong giáo dc
STEAM gii quyết vấn đề bng s đồng cm [19], [22]. Cook Bush (2018) cho rng giai
đoạn đồng cm mt khía cạnh đặc biệt độc đáo của duy thiết kế, công c giúp HS
động lực đam để đề xuất các phương án giải quyết vấn đề [20]. Tiến trình duy thiết kế
ngoài vic giúp HS tiu học hi th hiện quan điểm nhân ca mình trong quá trình thiết
kế chế to Sn phm còn công c giúp các nhà giáo dc gii quyết những khó khăn lâu dài
như ci ch giáo dc trong các ngành STEM [23]. vy, kết qu ca nhiu nghiên cu cho
thy tiến trình duy thiết kế phù hợp để trin khai giáo dc STEAM cp tiu hc [3], [20],
[22]. Theo định nga của Vin Thiết kế Hasso Platner tại Đại hc Stanford, tiến trình duy
thiết kế gm năm bước: đồng cảm, xác đnh vấn đề cn gii quyết, tưởng, nguyên mu th
nghim [24]. Năm bước này được lp lại để to ra mt s ng ln các gii pháp. Trong nghiên
cu này, chúng tôi vn dng tiến trình duy thiết kế với đim nhn là yếu t đồng cảm để t
chc các hoạt động trong ch đề STEAM Công ngh lớp 3 theo hướng bồi dưỡng năng lực công
ngh của HS và đưc minh ha bng ví d như sau:
Bài hc STEAM: Làm đồ dùng hc tp (Công ngh lp 3)
ớc 1: Đồng cm
GV đặt HS vào tình hung gn vi thc tiễn để HS đồng cm vi nhu cu của người s dng
thước k bng cách: GV la chn hoc chun b sẵn 3 cái thước k ging hệt nhau, sau đó đặt các
câu hi mang tính gi m: Các em cách nào phân biệt được các chiếc thước k này không?
Nếu bây gi đưc chế to mt chiếc thước k riêng cho bản thân mình đ tránh nhm ln vi
các bạn tem đnh chế to chiếc thước k đó như thế nào? Ngoài ra, các em còn mong
mun chiếc thước k do mình thiết kế chế to du n khác so với thước k ca nhng
bn khác không? Khi HS quan sát nhng chiếc thước k mu tr li câu hi ca GV, HS s
nhn thức được vai trò ca chiếc thước k đối vi thc tin cuc sng và trong hc tập. Nêu được
tưởng thiết kế nguyên mu chiếc thước k mang du n cá nhân và khác vi nhng chiếc thước
k khác có cùng chức năng. Việc làm này s giúp HS bồi dưỡng được hành vi NT1 và TK1.
Bước 2: Xác định vấn đề
HS xác định tiêu chí của chiếc thước kẻ bằng sự đồng cảm. Sự đồng cảm ở đây dựa trên mong
muốn của người sử dụng thước kẻ hoặc của chính cá nhân HS đó khi tạo ra thước kẻ. Vì vậy tiêu
chí để tạo ra chiếc thước kẻ có thể là: Thước kẻ được chế tạo bằng vật liệu dễ kiếm hoặc tái chế,
đảm bảo độ chính xác, độ thẳng độ cứng phù hợp; Thước kẻ thể hình chữ nhật, hình
tam giác (eke); Kích thước cạnh 15- 17 cm; Thân thước rộng từ 2-4 cm; Các vạch trên thân thước
(vạch dài thể hiện cm, vạch ngắn thể hiện mm) phân biệt rõ ràng vạch dài và vạch ngắn; Ý tưởng
trang trí theo quan điểm nhân của từng HS. Quá trình xác định tiêu chí của chiếc thước kẻ sẽ
giúp HS nhận thức được sở thích của bản thân đối với các hoạt động công nghệ, thuật, lựa
chọn được vật liệu chế tạo nguyên mẫu thước kẻ từ đó bồi dưỡng được các hành vi NT2, TK2.