Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy học môn khoa học tự nhiên Lớp 8 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:87

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của đề tài là thiết kế phiếu điều tra thực tiễn và tiến hành điều tra thực tiễn nhằm tìm hiểu thực trạng dạy học nội dung kiến thức có liên quan. Phân tích nội dung kiến thức chương “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 ở các bộ môn có liên quan. Thiết kế giáo án dạy học một số kiến thức chương Hệ Mặt trời – vật lý 8. Thực hành dạy học chương “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 theo định hướng GD STEM. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy học môn khoa học tự nhiên Lớp 8 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––––––––––– PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “HỆ MẶT TRỜI” TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 8 NƢỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––––––––––– PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “HỆ MẶT TRỜI” TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 8 NƢỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM Ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lý Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Quang Linh THÁI NGUYÊN - 2020
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết đề tài: tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy học môn khoa học tự nhiên lớp 8 nƣớc CHDCND Lào theo định hƣớng giáo dục STEM của luận văn là một công trình nghiên cứu của cá nhân tôi. Luận văn này là một sản phẩm tôi đã nỗ lực nghiên cứu trong quá trình học tập tại trƣờng ĐHSP Thái Nguyên. Các nội dung nghiên cứu, các số liệu trong luận văn này là trung thực. Kết quả nghiên cứu chƣa từng đƣợc với bất kỳ công trình nghiên cứu nào trƣớc đây. Thái nguyên, tháng năm 2020 Tác giả PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK i
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chƣơng trình làm luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến trƣờng ĐHSP Thái Nguyên, các thầy cô tại trƣờng đã hỗ trợ và chỉ bảo nhiệt tình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS. Nguyễn Quang Linh. Thầy là ngƣời hƣớng dẫn tôi, mặc dù công việc của thầy rất nhiều nhƣng thầy cũng sắp xếp thời gian để giải quyết vấn đề cho tôi. Trong quá trình nghiên cứu, tuy nhiên gặp nhiều khó khăn thầy đã tranh thủ tận tình hỗ trợ, hƣớng dẫn và đóng góp ý kiến quý báu, truyền đạt kinh nghiệm và giúp tôi hoàn thành luận văn. Xin gửi lời cảm ơn các thầy, cô và toàn thể học sinh lớp 8 tại trƣờng THCS Sặn Ti Phạp và trƣờng THCS Phặn Luông đã hợp tác, cung cấp những dữ liệu quan trọng có liên quan đến luận văn và thực nghiệm sƣ phạm thành công. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, cơ quan, đồng nghiệp và bạn bè đã động viên, khuyến khích và giúp đỡ tôi rất nhiều, đã tạo cho tôi nỗ lực cố gắng để hoàn thành luận văn này. ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... vi DANH MỤC CÁC ẢN I U ............................................................................... vii DANH MỤC CÁC H NH ẢNH ................................................................................ viii DANH MỤC CÁC I U ĐỒ ..................................................................................... ix MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài ....................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................ 2 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 2 4. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................ 2 5. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................................... 2 6. iả thuyết khoa học .................................................................................................. 3 7. Đóng góp của đề tài .................................................................................................. 3 8. Cấu trúc của đề tài .................................................................................................... 3 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ................................................. 4 1.1. Lịch sự vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM ...................................................... 4 1.1.1. Nghiên cứu về giáo dục theo định hƣớng STEM tại Việt Nam ......................... 4 1.1.2. Nghiên cứu về giáo dục STEM ở nƣớc CHDCND Lào ..................................... 6 1.2. iáo dục STEM ..................................................................................................... 9 1.2.1. Khái niệm về giáo dục STEM ............................................................................ 9 1.2.2. Mục tiêu iáo dục STEM ................................................................................. 12 1.2.3. Quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ............... 13 1.2.4. Kỹ năng của giáo dục STEM ............................................................................ 16 1.2.5. Tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM .............. 16 1.3. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề đề cho học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ................................................................................................ 18 iii
1.3.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề .............................................................. 18 1.3.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề ................................................................. 19 1.3.3. iểu hiện năng lực giải quyết vấn đề ................................................................ 21 1.3.4. Phƣơng pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề ........................................... 23 1.4. Thực tiễn việc dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ở trƣờng THCS ......... 25 1.4.1. Mục đích điều tra .............................................................................................. 25 1.4.2. Phƣơng pháp điều tra ........................................................................................ 25 1.4.3. Kết quả điều tra ................................................................................................. 25 KẾT LUẬN CHƢƠN 1 ........................................................................................... 30 CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “CÁC HÀNH TINH TRONG HỆ MẶT TRỜI” MÔN KHTN LỚP 8 .......................................................................... 31 2.1. Vị trí, cấu trúc, nội dung kiến thức và mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng của chƣơng “Hệ Mặt trời” .......................................................................................... 31 2.1.1. Vị trí và cấu trúc ............................................................................................... 31 2.1.2. Nội dung kiến thức cơ bản của chƣơng ............................................................ 32 2.1.3. Mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng ............................................................... 32 2.2. Thiết kế dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” theo định hƣớng giáo dục STEM .......... 34 2.2.1. Lý do chọn chủ đề ............................................................................................. 34 2.2.2. Mục tiêu của chủ đề .......................................................................................... 34 2.2.3. Phân phối thời gian cho các nội dung kiến thức của chủ đề ............................. 35 2.2.4. Kiến thức STEM trong chủ đề .......................................................................... 36 2.2.5. Sản phẩm dự kiến ............................................................................................. 39 2.2.6. Các hoạt động dạy học ...................................................................................... 39 2.3. Đánh giá năng lực QVĐ của HS trong quá trình dạy học ................................ 42 2.3.1. Các tiêu chí và phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh ............................. 43 2.3.2. Các tiêu chí và phiếu để học sinh đánh giá đồng đẳng ..................................... 45 KẾT LUẬN CHƢƠN 2 ........................................................................................... 47 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ........................................................... 48 3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm .................................................................... 48 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 48 iv
3.3. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 49 3.4. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm.......................................................................... 49 3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm .............................................................. 50 3.5.1. Đánh giá định tính............................................................................................. 50 3.5.2. Đáng giá định tính............................................................................................. 53 3.6. Đánh giá chung về thực nghiệm sƣ phạm............................................................ 56 KẾT LUẬN CHƢƠN 3 ........................................................................................... 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 60 v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT NỘI DUNG CHDCND Cộng hoà Dân chủ Nhân dân THCS Trung học Cơ Sở THPT Trung học Phổ thông KHTN Khoa học Tự nhiên NL QVĐ Năng lực iải quyết vấn đề GDTT iáo dục và Thể thao Viên NKG Viện Nghiên cứu Khoa học Giáo dục Trƣờng ĐQL Trƣờng Đại học Quốc gia Lào SGK Sách giáo khoa HMT Hệ Mặt trời HĐ Hoạt động TNSP Thực nghiệm sƣ phạm vi
DANH MỤC CÁC ẢNG IỂU ảng 1.1. Cấu trúc NL QVĐ ................................................................................... 20 ảng 1.2. ảng mô tả biểu hiện năng lực QVĐ ...................................................... 22 ảng 2.1. ảng các Chƣơng của môn KHTN lớp 8 ................................................... 31 ảng 2.2. Các bài học trong Chƣơng IX “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 ............... 32 ảng 2.3. ảng chuẩn kiến thức, kĩ năng chƣơng Hệ Mặt trời môn KHTN lớp 8..... 33 ảng 2.4. ảng các nội dung của chủ đề bài học ....................................................... 35 ảng 2.5. ảng các tiêu chí và phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh .............. 43 ảng 2.6. ảng các tiêu chí đánh giá đồng đẳng ........................................................ 45 ảng 3.1. Kế hoạch thực hiện hoạt động giáo dục STEM ......................................... 49 ảng 3.2. ảng tổng hợp kết quả đánh giá nhóm HS của V ................................... 53 ảng 3.3. ảng phân tích về kết quả thực nghiệm ..................................................... 53 ảng 3.4. ảng quan sát học sinh trong từng nhóm ................................................... 54 ảng 3.5. ảng đánh giá học sinh trong nhóm qua quá trình học tập ........................ 54 vii
DANH MỤC CÁC H NH ẢNH Hình 1.1. Quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM .......13 Hình 1.2. Tiến trình dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ...............................14 Hình 1.3. Hoạt động giải quyết vấn đề .....................................................................15 Hình 1.4. Cấu trúc của NL theo nguồn lực hợp thành..............................................19 Hình 3.1. Một số ý kiến của V trong quá trình dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM .................................................................................................51 Hình 3.2. Một số ý kiến của HS trong quá trình dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ........................................................................................................52 viii
DANH MỤC CÁC IỂU ĐỒ iểu đồ 1.1. iểu đồ thể hiện mức độ hiểu biết của thầy cô về giáo dục STEM ........26 iểu đồ 1.2. iểu đồ thể hiện tự tìm hiểu hoặc đƣợc tập huấn của V ......................27 iểu đồ 1.3. iểu đồ thể hiện những ý kiến V với hình thức tổ chức hoạt động giáo dục STEM .........................................................................................27 iểu đồ 1.4. iểu đồ thể hiện các hình thức vận dụng dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM .........................................................................................28 iểu đồ 1.5. iểu đồ thể hiện Quan điểm về những khó khăn khi tổ chức dạy học giáo dục STEM .........................................................................................28 ix
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Hệ thống giáo dục của Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào đang đƣợc cải thiện và nằm trong thời kì đổi mới theo định hƣớng của ộ iáo dục và Thể thao. Để đạt đƣợc điều này, cần phải đào tạo giáo viên có kiến thức, sáng tạo và chất lƣợng cao, đáp ứng nhu cầu của đất nƣớc. Sự phát triển công nghệ sẽ không rộng rãi nếu không có kiến thức cơ bản về vật lý, những tiến bộ của vật lý và công nghệ đang củng cố lẫn nhau. ởi vì vật lý tập trung vào nghiên cứu các hiện tƣợng tự nhiên, kỹ thuật áp dụng các nguyên tắc vật lý vào lợi ích của sự tồn tại của con ngƣời và công nghệ có nghĩa là phát triển các phƣơng pháp để sản xuất hoặc sử dụng mọi thứ để tạo điều kiện cho nhu cầu của con ngƣời. Hiện nay, ộ iáo dục và thể thao của nƣớc CHDCND Lào yêu cầu các trƣờng tổ chức hoạt động dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM thực sự và sâu rộng, nhằm từng bƣớc chuyển từ chƣơng trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của ngƣời học. Để thực hiện đƣợc điều đó, nhất định phải chuyển từ phƣơng pháp dạy học theo “lối truyền thụ một chiều” sang dạy học “cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất của ngƣời học, đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng về kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá năng lực vận dụng kiến thức tổng hợp để giải quyết vấn đề thực tiễn, nhằm hình thành và phát triển năng lực QVĐ”. Một trong những cách học phát huy đƣợc vai trò chủ động, tích cực, sáng tạo và vận dụng tổng hợp các kiến thức của các môn học để giải quyết vấn đề thực tiễn là dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM. Dạy học dựa trên STEM là học thông qua các hoạt động hoặc một dự án kết hợp học tập khoa học, toán học và công nghệ, với các khái niệm thiết kế kỹ thuật, theo đó ngƣời học sẽ thực hiện các hoạt động để phát triển kiến thức và thực hành về khoa học, toán học và công nghệ. Cũng nhƣ mang lại kiến thức để thiết kế công việc hoặc phƣơng pháp để đáp ứng nhu cầu hoặc giải quyết các vấn đề liên quan đến cuộc sống hàng ngày để có đƣợc công nghệ thì là sản phẩm của quy trình thiết kế kỹ thuật. 1
Từ đó, tôi có chọn đề tài Tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy học môn KHTN Lớp 8 nƣớc CHDCND Lào theo định hƣớng giáo dục STEM để nghiên cứu. 2. Mục đích nghiên cứu Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức về “Hệ Mặt trời” thuộc chƣơng trình môn KHTN trƣờng THCS lớp 8 của nƣớc CHDCND Lào nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Chƣơng trình, nội dung kiến thức môn KHTN lớp 8 nƣớc CHDCND Lào. - Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức chƣơng “Hệ Mặt trời” thuộc chƣơng trình môn KHTN nƣớc CHDCND Lào. Phạm vi khảo sát tại 2 trƣờng THCS Sặn Ti Phạp và trƣờng THCS Phặn Luông nƣớc CHDCND Lào. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu cơ sở lý luận có liên quan tới đề tài - Thiết kế phiếu điều tra thực tiễn và tiến hành điều tra thực tiễn nhằm tìm hiểu thực trạng dạy học nội dung kiến thức có liên quan. - Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 ở các bộ môn có liên quan. - Thiết kế giáo án dạy học một số kiến thức chƣơng Hệ Mặt trời – vật lý 8 - Thực hành dạy học chƣơng “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 theo định hƣớng GD STEM. - Đánh giá tiến trình dạy học đã thiết kế. - Thiết kế bộ công cụ để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. - Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá chất lƣợng các chủ đề đã xây dụng, đánh giá tính khả thi của vấn đề đã đề xuất trong dạy học thực tế ở một số trƣòng THCS. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, lí luận dạy học môn KHTN, các tài liệu liên quan đến bài nghiên cứu về giáo dục STEM. 2
- Nghiên cứu về thực tế việc tổ chức hoạt động STEM cho HS ở trƣờng THCS của nƣớc CHDCND Lào. - Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm - Phƣơng pháp thống kê toán học. 6. Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế đƣợc tiến trình dạy học một số kiến thức chƣơng “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 nƣớc CHDCND Lào theo định hƣớng giáo dục STEM đáp ứng các yêu cầu của quá trình dạy học sẽ góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS. 7. Đóng góp của đề tài - óp phần làm rõ hơn cơ sở lí luận về tổ chức hoạt động dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM cho HS ở trƣờng PT. - Thiết kế một số hoạt động dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS. - Tổ chức một số hoạt động dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM tại nƣớc CHDCND Lào. 8. Cấu trúc của đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn có 03 chƣơng: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn. Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 theo định hƣớng giáo dục STEM. Chương 3: Thực nghiệm sƣ phạm. 3
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM 1.1.1. Nghiên cứu về giáo dục theo định hướng STEM tại Việt Nam Tại Việt Nam có nhiều công trình nghiên cứu về cơ sở lý luận giáo dục STEM nhƣ sau: - TS. Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), TS. Phùng Việt Hải, TS. Nguyễn Quang Linh, TS. Hoàng Phƣớc Muội, Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông (2018) đã trình bày một số cơ sở lý luận về giáo dục STEM và tiến trình tổ chức các chủ đề giáo dục STEM theo định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo và định hƣớng nghề nghiệp cho HS. ên cạnh đó, sách cung cấp 15 chủ đề STEM định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo và 05 ngành nghề STEM định hƣớng nghề nghiệp - đƣợc xây dựng theo các dự án học tập. Phần lớn các chủ đề trong sách đã đƣợc thực hiện ở các trƣờng trung học và đã đƣợc đánh giá về tính khả thi. Phần lớn một số chủ đề đƣợc thực hiện dƣới hình thức ngoại khóa, bên cạnh đó là một số chủ đề đƣợc lồng ghép trong giờ học chính khóa của môn vật lí [15]. - Nguyễn Văn iên, Tƣởng Duy Hải trong cuốn Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông đã đƣa ra cơ sở khoa học của giáo dục STEM; quy trình xây dựng và tổ chức thực hiện giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông; giáo dục STEM trong môn học và hoạt động giáo dục và một số chủ đề STEM cho các cấp học; một số quan điểm về giáo dục STEM; phân loại giáo dục STEM; các đặc trƣng của bài học STEM; dạy học phân hóa và giáo dục STEM; Đề xuất tiến trình dạy học STEM; Tiến trình thiết kế bài học STEM; đánh giá HS trong giờ học STEM,… Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn tập chung vào chủ đề dạy học STEM mà chƣa quan tâm tới dạy học theo hình thức bài - lớp nhƣ trong thực tế đang diễn ra [1]. - Nguyễn Quang Linh đã nghiên cứu về GD STEM trong nhiều chủ đề khác nhau nhƣ: Chƣơng trình dạy học chủ đề STEM cho giáo viên, thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm ở trƣờng phổ thông, phát triển tƣ duy phê phán của sinh viên thông qua chƣơng trình định hƣớng GD STEM tại Việt Nam, phát triển tƣ duy sáng tạo của sinh viên thông qua hoạt động định hƣớng STEM “Tôi là kỹ sư” trong lớp học và tổ 4
chức dạy học về môn khoa học theo định hƣớng GD STEM tại trƣờng THPT; Trong các bài báo đã trình bày đề xuất quy trình thiết kế bài học STEM, quy trình tổ chức giờ học STEM, đánh giá HS trong quá trình học tập và các kết quả thu đƣợc từ thực nghiệm [14]. - TS. Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Ths. Hoàng Phƣớc Muội, TS. Phùng Việt Hải, TS. Nguyễn Quang Linh, Ths. Nguyễn Anh Dũng, Ths. Ngô Trọng Tuệ (2018), Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB Đại học Sƣ phạm TP Hồ Chí Minh đã trình bày các nội dung chính nhƣ: + Hƣớng dẫn xây dựng và vận hành phòng dạy học STEM trong trƣờng phổ thông. + Tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định hƣớng giáo dục STEM. + Xây dựng các giáo án minh hoạ để tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM trong giờ học chính khóa và ngoại khóa. Đặc biệt, minh hoạ xây dựng kế hoạch dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM đối với một bài học trong chƣơng trình S K hiện hành với thời lƣợng 45 phút [17]. - Trong luận án nghiên cứu của Lê Xuân Quang (2017) về “Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo d c STEM”. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Nhiều HS hiểu bài sâu sắc hơn, cảm thấy thoải mái hơn trong các giờ học bình thƣờng, góp phần phát triển năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực sáng tạo của HS, phù hợp với định hƣớng của D&ĐT trong công văn số 5555/ DĐT – GDTrH ngày 8/10/2014 về các tiêu chí đánh giá bài học đang đƣợc thực hiện trong cả nƣớc hiện nay [18]. - Trong luận văn tốt nghiệp của Lê Thanh Trúc (2017) về “Tổ chức dạy học một số kiến thức chương cơ sở của nhiệt động lực học - Vật lý 10 theo định hướng GD STEM”. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Học sinh đã phát huy đƣợc tính tích cực và năng lực sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và rèn luyện một số kỹ năng cần thiết trong cuộc sống nhƣ kỹ năng làm việc nhóm, thu thập và xử lí thông tin, thuyết trình, phản biện… góp phần tạo đƣợc hứng thú học Vật lý của HS nhờ vận dụng các kiến thức hàn lâm vào thực tiễn, trực quan sinh động hơn. Các phân tích thực nghiệm trên đã khẳng định tính khả thi của việc tổ chức dạy học chƣơng “Cơ sở của nhiệt động lực học - Vật lý 10” theo định hƣớng GD STEM trong việc đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng phổ thông [24]. 5
- Nguyễn Thanh Nga, Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh,… trong các tài liệu [1], [9] và [15] đã trình bày những nghiên cứu của mình về giáo dục STEM một cách khá đầy đủ. Nhóm tác giả đã đƣa ra định nghĩa giáo dục STEM; mục tiêu giáo dục STEM; phân loại STEM; đề xuất đƣợc biện pháp phát triển năng lực của học sinh thông qua các hoạt động giáo dục STEM, đặc biệt là năng lực sáng tạo; các biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh nhƣ: (a) Tự lực phát hiện vấn đề mới, tình huống mới từ những tình huống quen liên quan đến ngành nghề kỹ thuật. (b) Nghiên cứu tổng quan các giải pháp kỹ thuật có sẵn, sau đó đƣa ra bình luận, lật đi lật lại vấn đề, trao đổi, chất vấn với các học sinh khác, với giáo viên, với chuyên gia,.. Từ đó đề xuất giải pháp kỹ thuật mới, tối ƣu trên cơ sở kế thừa các giải pháp kỹ thuật đã có. (c) Tự đề xuất đƣợc giải pháp kỹ thuật phù hợp đem lại hiệu quả cao mà không tham khảo các giải pháp đã có. (d) Tự truyền tải tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện mới, hoàn cảnh mới. (e) Chẳng hạn, từ những kiến thức quen thuộc là điện trƣờng, trọng lực mà học sinh đã đƣợc học, chuyển sang nghiên cứu hạn chế ô nhiễm bụi trên các tuyến đƣờng bằng phƣơng pháp lọc bụi tĩnh điện, phƣơng pháp trọng lực và quán tính. (f) Nhìn thấy cấu trúc kỹ thuật, chức năng, bản chất của đối tƣợng kỹ thuật. Thực chất là bao quát nhanh chóng, đôi khi tức khắc, các bộ phận kỹ thuật, các yếu tố bản chất của đối tƣợng kỹ thuật trong mối tƣơng quan giữa chúng. (g) Đề xuất mô hình giả thuyết, đƣa ra phƣơng án thực nghiệm để kiểm tra giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết với hiệu quả cao nhất có thể đƣợc trong những điều kiện đã cho. (h) Tự thiết kế sơ đồ nguyên lý, bản vẽ kỹ thuật thể hiện cấu tạo, chức năng của đối tƣợng kỹ thuật đang nghiên cứu. 1.1.2. Nghiên cứu về giáo dục STEM ở nước CHDCND Lào Hiện nay chƣa có một công trình nghiên cứu chính thức nào tại Lào về GD STEM. Tuy nhiên, tại Lào đã có những triển khai nhất định về D STEM, nhƣ: 6
Keovivon UTTHACHAC (2016) - Phó vụ trƣởng Khoa học đã nói đến ý tƣởng về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học là những điều mà ộ Khoa học và Công nghệ ( ộ KHCN) mong muốn tiến hành và xây dựng pham vi hợp tác với ộ iáo dục và Thể thao ( ộ DTT) để giao lƣu và thực hiện cùng một đối tƣợng có thể mang tính khả thi [25]. Trong tài liệu Luật khoa học và công nghệ của ộ KHCN Lào đã chỉ ra rằng: “Việc nâng cao trình độ của cán bộ và nhân viên là việc làm rất quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp và dịch vụ nhƣ: Công nghiệp du lịch, công nghiệp điện tử, công nghiệp chế tạo và sản xuất thực phẩm...”. Để đáp ứng yêu cầu trên, ộ KHCN và ộ GDTT của nƣớc CHDCND Lào cần trao đổi, hợp tác với nhau để xây dựng đội ngũ lao động có trình độ, tay nghề để đáp ứng nhu cầu lao động trong và ngoài nƣớc. Trong bài báo cáo của dự án nghiên cứu và phát triển chƣơng trình dạy học về công nghệ, sáng chế đã chỉ ra rằng: Hiện nay, Chính phủ của nƣớc CHDCND Lào đang đầu tƣ cho việc xây dựng chƣơng trình D STEM cho các trƣờng học, các cấp học. Thực sự, để triển khai GD STEM ở nƣớc CHDCND Lào cần có 2 yếu tố quan trọng đó là: Thúc đẩy xây dựng nguồn nhân lực chất lƣợng cao và khuyến khích nghiên cứu chế tạo sản phẩm mới có chất lƣợng cao. Bên cạnh đó, Sở Giáo dục phải xem lại một số chiến lƣợc và thay đổi phƣơng pháp giảng dạy từ bậc mầm non đến bậc đại học nhằm cho HS chủ động, tích cực học tập, phát triển đƣợc các kỹ năng cần thiết. Đồng thời trong quá trình dạy học phải tích hợp kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Các trƣờng học cao đẳng, trƣờng đại học cần phải hợp tác với các cơ quan, các công ty sản xuất, các đơn vị kinh doanh, doanh nghiệp… để xây dựng học tập từ nhà trƣờng đến nhà máy (Work-intergrated Learning: Wil), trao đổi và hợp tác nhau để rèn luyện sinh viên học tập qua hoạt động thực tiễn [29] [32] [33] [27]. Viện Nghiên cứu Khoa học iáo dục (Viện NK ) của Lào là đơn vị chính để nâng cấp nền Giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học của đất nƣớc. Nhiệm vụ của Viện NK bây giờ vẫn còn thúc đẩy việc giảng dạy phù hợp với phƣơng pháp giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực, tƣ duy, phân tích, giải quyết vấn đề, sáng tạo và nhận thấy sự quan trọng của việc học khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học [31] [26] [27]. 7
Để thực hiện triển khai chƣơng trình D STEM thì Viện NK đã hợp tác với Vụ Công nghệ và Sáng chế của ộ KHCN để tìm hiểu, nghiên cứu giáo dục STEM, thúc đẩy GV sử dụng phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng GD STEM. Trong đó, trƣờng học đầu tiên đƣợc thực nghiệm tổ chức dạy học theo định hƣớng GD STEM là trƣờng chuyên sƣ phạm của Trƣờng Đại học Quốc gia Lào (Trƣờng ĐQL), giao nhiệm vụ cho các GV ở Khoa iáo dục của Trƣờng ĐQL hỗ trợ [27]. Năm 2015, ộ KHCN đã công nhận chính thức và khuyến khích dự án nghiên cứu và phát triển chƣơng trình giáo dục về công nghệ và sáng chế để phát triển năng lực cho giáo viên, nâng cao chất lƣợng giáo dục. Dự án này nghiên cứu về sự thực hiện chƣơng trình giáo dục từ bậc tiểu học đến bậc đại học. Dự án đã chọn trƣờng chuyên sƣ phạm của trƣờng đại học, trƣờng THPT năng khiếu, Vụ giáo dục cao đẳng, Vụ trung học, Viện nghiên cứu khoa học giáo dục của ộ GDTT; Phòng nghiên cứu khoa học và dịch vụ từng khoa học của Trƣờng ĐQL. Kết quả nghiên cứu thấy rằng: Chƣơng trình giáo dục bậc tiểu học chƣa thực sự dạy học khoa học, chỉ dạy học môn tự nhiên - xã hội. Đồng thời trong chƣơng trình giáo dục THCS và THPT cũng có rất nhiều vấn đề nhƣ: Nội dung bài học và hoạt động dạy học của các môn khoa học chƣa đạt đƣợc yêu cầu, học sinh không thể vận dụng kiến thức vào thực tế, chƣa tích hợp với các môn khác, giáo viên không thể giảng dạy theo sách giáo khoa. Vì vậy, việc phát triển năng lực học sinh theo con đƣờng khoa học chƣa đạt đƣợc yêu cầu. Nếu so sánh giáo dục với các nƣớc Đông Nam Á, cho thấy giáo dục của nƣớc Lào vẫn thấp, có rất nhiều điều hạn chế và thiếu khả năng cạnh tranh chẳng hạn: Nghiên cứu và phát triển khoa học, công nghệ và sáng chế [27]. Tháng 2 năm 2017, để tiếp tục thực hiện triển khai dự án nghiên cứu và phát triển chƣơng trình giáo dục về công nghệ và sáng chế, Vụ Công nghệ và sáng chế của ộ KHCN đã tổ chức tập huấn kiến thức về giáo dục STEM cho các V tại trƣờng ĐQL. Sau khi rèn luyện kiến thức lý thuyết và kỹ năng giảng dạy theo giáo dục STEM trong buổi tập huấn, V tham gia đã tổ chức dạy học theo định hƣớng GD STEM, ở trƣờng chuyên sƣ phạm của trƣờng đại học và trƣờng THPT năng khiếu từ cấp 1 đến cấp 3. Kết quả dự án cho thấy rằng: Lớp học STEM rất hào hứng, tích cực, tự giác tham gia vào hoạt động, HS dễ hiểu bài hơn, có phát hiện ra phƣơng án giải 8
quyết tình huống có vấn đề. Ngoài ra, học sinh vẫn có khả năng sử dụng công nghệ và kỹ thuật, phát huy đƣợc sự kết hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học [30] [28]. 1.2. Giáo dục STEM 1.2.1. Khái niệm về giáo dục STEM STEM là cách viết lấy chữ cái đầu tiên trong Tiếng Anh của các từ Science, Technology, Engineering và Maths. Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất nhằm giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày. Technology (Công nghệ): phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh giá công nghệ của HS, tạo cơ hội để HS hiểu về công nghệ đƣợc phát triển nhƣ thế nào, ảnh hƣởng của công nghệ mới tới cuộc sống. Engineering (Kỹ thuật): phát triển sự hiểu biết ở HS về cách công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến thức nhiều môn học, giúp cho khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu. Kỹ thuật cũng cung cấp cho HS những kỹ 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. Maths (Toán học): Là môn học nhằm phát triển ở HS khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tƣởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra. Thuật ngữ STEM đƣợc dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau: ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp [18]. Đối với ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm nâng cao năng lực cho ngƣời học. iáo dục STEM: là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể [7]. 9