Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Một số giải pháp tổ chức hoạt động dạy học toán theo định hướng giáo dục STEAM góp phần phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực cho học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:110

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Một số giải pháp tổ chức hoạt động dạy học toán theo định hướng giáo dục STEAM góp phần phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực cho học sinh" phân tích một cách đầy đủ nội dung của Chương trình giáo dục phổ thông (cả theo 2018 và 2006), đề xuất những chủ đề phù hợp để thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEAM, thiết kế và tổ chức dạy học một số chủ đề dạy học môn Toán cấp THPT theo hướng giáo dục STEAM theo hai cách chủ yếu: STEAM nghệ thuật và STEAM khoa học xã hội nhân văn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Một số giải pháp tổ chức hoạt động dạy học toán theo định hướng giáo dục STEAM góp phần phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực cho học sinh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN ----------  --------- SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: MỘT SỐ GIẢI PHÁP TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TOÁN THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEAM GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN TOÀN DIỆN PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC CHO HỌC SINH Lĩnh vực: Toán học Người thực hiện : Thái Doãn Ân Năm thực hiện : 2020 - 2024 Số điện thoại : 0983488551 Nghệ An, tháng 4 năm 2024
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 1.THPT : Trung học phổ thông 2. UNESCO : Tổ chức khoa học, văn hóa và giáo dục thế giới 3. GV : Giáo viên 4. GVCN : Giáo viên chủ nhiệm 5. HS : Học sinh 6. MC : Dẫn chương trình.
MỤC LỤC Nội dung Trang PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 2. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI 3 3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3 4. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 3 PHẦN II: NỘI DUNG 4 I. CƠ SỞ LÍ LUẬN 4 1. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 4 1.1. Cơ sở khoa học 4 1.1.1. Khái niệm về giáo dục STEM và giáo dục STEAM 4 1.1.1.1. Giáo dục STEM 4 1.1.1.2. Giáo dục STEAM 5 1.1.2. Mối quan hệ giữa giáo dục STEM và và giáo dục STEAM 5 1.1.3. Chức năng của thành tố “A” (Art) trong quá trình phát triển phẩm chất và năng lực của HS 6 1.1.4. Những ưu điểm nổi trội của giáo dục STEAM so với giáo dục STEM 7 1.1.5. Vai trò của dạy học theo định hướng giáo dục STEAM đối với việc phát triển phẩm chất, năng lực cho HS cấp THPT 9 1.1.6. Vai trò của môn Toán trong dạy học STEAM 11 1.2. Cơ sở pháp lí khi thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEAM 12 1.3. Cơ sở thực tiễn khi thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEAM. 13 2. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ 14 2.1. Thực trạng chung 14 2.2. Thực trạng dạy học môn Toán cấp THPT theo định hướng giáo dục STEAM 14 2.2. Thực trạng dạy học môn Toán cấp THPT theo định hướng giáo dục STEAM 14 2.2.1. Mục đích khảo sát 15 2.2.2. Nội dung khảo sát về thực tiễn việc dạy học theo định hướng giáo dục STEAM 15 2.2.3. Thực trạng Sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về giáo dục 15 STEAM 2.2.4. Đánh giá chung về thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEAM 15 II. MỘT SỐ GIẢI PHÁP TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY 17 HỌC TOÁN THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEAM 1. Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai 17 1.1. Thuận lợi 17 1.2. Khó khăn 18 2. Nhóm giải pháp chung 18
2.1. Tăng cường quán triệt quan điểm UNESCO và các quốc gia có nền giáo dục phát triển trên thế giới; chính sách, đường lối của Đảng, Nhà nước, ngành Giáo dục – Đào tạo về giáo dục STEAM đối với cán bộ, 18 GV và HS 2.2. Nâng cao nhận thức, vai trò, trách nhiệm của cá nhân, tổ chức trong nhà trường về thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEAM 20 2.3. Nâng cao hiểu biết của GV về giáo dục STEAM 21 3. Nhóm giải pháp cụ thể 21 3.1. Đánh giá tổng quan về đặc thù của từng chủ đề trong chương trình toán cấp THPT để có hình thức giáo dục phù hợp 21 3.1.1. Những chủ đề / bài học có nhiều thuận lợi khi thực hiện theo định hướng giáo dục STEAM 21 3.1.2. Kế hoạch thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEAM 24 3.2. Xây dựng quy trình dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEAM 25 3.3. Thiết kế chương trình và kế hoạch bài dạy một số chủ đề theo định 26 hướng giáo dục STEAM 3.3.1. Thiết kế chương trình và kế hoạch bài dạy STEAM theo hướng 26 Nghệ thuật 3.3.2. Thiết kế chương trình và kế hoạch bài dạy STEAM theo hướng Khoa học xã hội và nhân văn 38 III. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 45 3.1. Phạm vi ứng dụng 45 3.2. Mức độ vận dụng 46 3.3. Hiệu quả 46 PHẦN III. KẾT LUẬN 47 1. Những đóng góp của đề tài 47 2. Một số kiến nghị, đề xuất 48 PHẦN IV. PHỤ LỤC 50 Phụ lục 1. KHẢO SÁT VỀ THỰC TIỄN VIỆC DẠY HỌC TOÁN THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEAM (trước khi áp dụng đề tài) 50 Phụ lục 2. SỔ THEO DÕI 53 Phụ lục 3. HỢP ĐỒNG HỌC TẬP 56 Phụ lục 4: PHIẾU ĐÁNH GIÁ CÁ NHÂN VÀ ĐÁNH GIÁ NHÓM 56 Phụ lục 5. KẾ HOẠCH BÀI DẠY CỦA MỘT SỐ CHỦ ĐỀ 58 Phụ lục 6. MỘT VÀI HÌNH ẢNH BẢN BÁO CÁO CỦA CÁC NHÓM KHI THỰC HIỆN CHỦ ĐỀ STEAM 74 Phụ lục 7. MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN CÁC CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC 89 STEAM TẠI LỚP HỌC Phụ lục 8. KHẢO SÁT TÍNH CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Cuộc Cách mạng khoa học kĩ thuật đã và đang tác động mạnh mẽ đến đời sống của con người, đặc biệt là thế hệ trẻ (lứa tuổi trung học phổ thông). Điều này đòi hỏi cả hệ thống giáo dục phải đổi mới để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của xã hội là đào tạo con người vừa có nhân cách đạo đức, tri thức khoa học, vừa có kỹ năng làm việc; để họ nhận ra được: Ý nghĩa của cuộc sống không phải ở việc nó đem đến cho ta điều gì, mà ở chỗ ta có thái độ đối với nó ra sao; không phải ở chỗ điều gì xảy ra với ta, mà ở chỗ ta phản ứng với những điều đó như thế nào? (Lewis L.Dunnington). Một người thành công ngoài xã hội thì kiến thức thôi chưa đủ mà cần có những phẩm chất, năng lực, kỹ năng cần thiết như là kỹ năng mềm, sự linh hoạt, năng lực cảm nhận về nghệ thuật, giá trị xã hội và nhân văn,... Theo quan điểm của Edgar Morlin thì mục tiêu của giáo dục là cần tạo nên những cái đầu được rèn luyện tốt để tự nó chiếm lĩnh và làm chủ thế giới dẫu biến động đến đâu. Cần phải giảng dạy các nguyên tắc chiến lược cho con người đương đầu với những bất ngờ, đột biến, bất định. Trang bị giáo dục kỹ năng mềm cho con người cũng nhằm mục tiêu này. UNESCO đã đề xướng mục đích học tập: “học để biết, học để làm, học để chung sống, học để tự khẳng định mình”. Năng lực của con người được đánh giá trên cả ba khía cạnh: kiến thức, kỹ năng và thái độ. Tuy vậy, hiện nay giáo dục mới thực sự phát huy tốt ở khía cạnh thứ nhất, còn với khía cạnh thứ ba thì chưa được đầu tư quan tâm đúng mức. Toán học là một trong số ít môn học bắt buộc được học từ đầu cấp Tiểu học đến hết cấp THPT. Toán học giúp HS rèn luyện được nhiều năng lực, phẩm chất thiết yếu, nhiều kỹ năng quan trọng như kỹ năng vận dụng các quy tắc, kỹ năng dự đoán và suy đoán, kỹ năng giải toán, kỹ năng toán học hóa tình huống thực tiễn,... Bên cạnh rất nhiều giá trị mà Toán học mang lại cho HS thì mặt hạn chế như kỹ năng mềm, tính linh hoạt, sự cảm nhận về tính thẩm mĩ, tính nhân văn,... Khi dạy học toán, thường thì mục tiêu quan trọng nhất là tìm ra lời giải và đáp số. Để thực hiện được điều này, những kỹ năng giải nhanh, những quy trình giải đã được lập sẵn để HS thực hiện. Điều này vô hình trung đã làm nhạt nhòa những kỹ năng mềm rất cần thiết, hay giáo dục về tính thẩm mĩ, nghệ thuật, xã hội và nhân văn cho học sinh. Việc dạy học toán hiện nay đã có sự đổi mới mạnh mẽ. Nhiều phương pháp dạy học, hình thức dạy học hiện đại được GV áp dụng như dạy học dự án, dạy học tích hợp liên môn, dạy học theo định hướng giáo dục STEM, STEAM,… đã giúp HS phát triển một cách hài hòa hơn cả kỹ năng cứng và kỹ năng mềm. Đặc 1
biệt, giáo dục theo định hướng STEAM còn góp phần không nhỏ chuẩn bị cho HS những cơ hội cũng như những thách thức khi bước vào nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu. Bên cạnh hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, Nghệ thuật và Khoa học về xã hội – nhân văn, HS sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công. Giáo dục STEAM sẽ giúp cho HS có những kiến thức, kỹ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như trong nghề nghiệp tương lai của các em, góp phần giúp các em có một cái nhìn đầy đủ về cuộc sống. Từ đó góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và bảo vệ đất nước,… Như vậy, vai trò của giáo dục STEAM như là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam của cả hiện tại và tương lai. Trong hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ Giáo dục Trung học năm học 2014 - 2015, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nhấn mạnh việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề, các phương pháp thực hành, dạy học theo dự án trong các môn học, tích cực ứng dụng công nghệ thông tin phù hợp với nội dung bài học. Quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp giáo dục STEAM trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông ở những môn học liên quan. Mặc dù vậy, thực tế thì giáo dục STEAM vẫn là khái niệm còn khá mơ hồ, chưa có điều kiện triển khai ở các trường THPT. Việc chuẩn bị để dạy học được một tiết học, một chủ đề STEAM đòi hỏi rất tốn thời gian và công sức, ngoài ra nó còn phụ thuộc nhiều vào năng lực thiết kế và tổ chức, kinh nghiệm cũng như sự hiểu biết của GV. Việc kiểm tra, đánh giá hiện nay ở các trường THPT, cụ thể là kỳ thi tốt nghiệp THPT, được tổ chức bằng hình thức thi trắc nghiệm kiểm tra kiến thức, song kỹ năng trong khi đánh giá kết quả STEAM là đánh giá thông qua sản phẩm mô hình, bài luận, bản trình chiếu hay video,... Quá trình thực hiện chủ đề STEAM không chỉ đòi hỏi người GV được trang bị kiến thức tổng hòa về các môn khoa học tự nhiên mà còn phải có một vốn hiểu biết nhất định về nghệ thuật, khoa học xã hội và nhân văn. Do đó giáo dục STEAM chưa thực sự được hưởng ứng tích cực ở các trường phổ thông, có chăng chỉ là các chủ đề mang màu sắc STEM. Từ kinh nghiệm dạy học nhiều năm, chúng tôi thấy rằng tình yêu nghề, trách nhiệm với HS thôi chưa đủ mà hơn thế là việc thiết kế, tổ chức hiệu quả các hoạt động dạy học cho HS ngay trong từng tiết học. Vì lí do này, chúng tôi xin được chia sẻ qua đề tài Một số giải pháp tổ chức hoạt động dạy học toán theo định hướng giáo dục STEAM góp phần phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực cho học sinh. 2. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI Mặc dù giáo dục STEAM đã được triển khai ở cấp THPT một số năm song đối với nhiều GV thì đây vẫn là một hình thức dạy học còn rất mới mẻ. Nếu có thì chủ yếu GV cũng chỉ mới tiếp cận và thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEM. Đề tài khảo sát một cách đầy đủ những thuận lợi và khó khăn trong quá trình 2
thực hiện, đưa ra những giải pháp phù hợp để GV có thể tổ chức dạy học ở các mức độ từ thấp đến cao. Tính mới của đề tài được thể hiện rất rõ ràng thông qua việc giao nhiệm vụ, câu hỏi định hướng nhằm rèn luyện kỹ năng mềm cho HS, một thành tố có vai trò vô cùng quan trọng cho sự trưởng thành của mỗi cá nhân. Các em nhận thấy được khi áp dụng Toán học vào thực tiễn không được phép cứng nhắc mà cần quan tâm đến nhiều yếu tố khác nữa để làm sao sản phẩm thu được hài hòa các tiêu chí như bền vững, an toàn, thẩm mĩ, chi phí, lợi nhuận,… Để rồi khi trưởng thành và tham gia vào các hoạt động sản xuất, các em sẽ có những phân tích đến các yếu tố chủ quan, khách quan, kĩ thuật hay sở thích, nhu cầu để tạo ra những sản phẩm đáp được nhiều tiêu chí mà xã hội mong chờ. Đề tài đã đáp ứng được yêu cầu đổi mới giáo dục, đặc biệt là yêu cầu triển khai thực hiện Chương trình giáo dục 2018 và những điểm mới về phương pháp dạy học, hình thức dạy học, các kĩ thuật dạy học,… 3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu, tìm hiểu, phân tích, đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả của việc dạy học theo định hướng giáo dục STEAM đối với HS cấp THPT. - Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu, thực nghiệm tại các trường THPT trên địa bàn huyện Diễn Châu. 4. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Đề tài phân tích một cách đầy đủ nội dung của Chương trình giáo dục phổ thông (cả theo 2018 và 2006), đề xuất những chủ đề phù hợp để thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEAM, thiết kế và tổ chức dạy học một số chủ đề dạy học môn Toán cấp THPT theo hướng giáo dục STEAM theo hai cách chủ yếu: STEAM nghệ thuật và STEAM khoa học xã hội nhân văn. 3
PHẦN II: NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN 1. Cơ sở khoa học và thực tiễn 1.1. Cơ sở khoa học 1.1.1. Khái niệm về giáo dục STEM và giáo dục STEAM 1.1.1.1. Giáo dục STEM Giáo dục STEM là phương pháp giáo dục tiếp cận liên ngành trong quá trình dạy học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học vào đời sống thực tiễn hàng ngày. Giáo dục STEM là hình thức dạy học được tích hợp liên môn, viết tắt lấy chữ cái đầu tiên trong tiếng Anh của các từ: Science, Technology, Engineering, Mathematics. Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lí, Hoá học, Sinh học, 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 về 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 học sinh hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, ảnh hưởng của công nghệ 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 của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu. Kỹ thuật cũng cung cấp cho HS những kỹ năng để vận dụng sang cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất. Mathematics (Toán học): là môn học nhằm phát triển ở HS khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, giải pháp giải quyết các vấn đề, tình huống trong Toán học đặt ra. Thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau, đó là ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp. Trong 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. Quan tâm đến việc tích hợp các môn trên gắn với thực tiễn để nâng cao năng lực cho người học. Giáo dục STEM có thể được hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ như: chính sách STEM, chương trình STEM, nhà trường STEM, môn học STEM, bài học STEM hay hoạt động STEM. Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. 4
Tuỳ theo ngữ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các môn học hay các lĩnh vực. Trong đề tài nghiên cứu này, STEM được trình bày đặt trong ngữ cảnh giáo dục. 1.1.1.2. Giáo dục STEAM STEM tập trung vào việc đào tạo cho HS về 4 lĩnh vực: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Math (Toán học). Tuy nhiên, trong cả khái niệm và cách hiểu thì ta thấy vẫn có những sự nhầm lẫn giữa ba yếu tố đầu tiên, đặc biệt là yếu tố Cộng nghệ và Kĩ thuật. Chúng ta dễ nhận thấy sự không tách bạch này khi thường xuyên thấy các cụm từ như “khoa học công nghệ”, “khoa học kĩ thuật”, “công nghệ kĩ thuật”. Giáo dục STEAM là phương pháp giáo dục liên ngành hiện đại, mục tiêu của nó là cung cấp cho người học các kiến thức và kỹ năng từ 5 lĩnh vực: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật), Art (Nghệ thuật/ Khoa học xã hội và nhân văn) và Mathematics (Toán học). Phương pháp này là sự nâng cấp hoàn toàn mới của giáo dục STEM, được tăng cường thêm yếu tố nghệ thuật/ khoa học xã hội và nhân văn (Art). Điều này đã giúp phương pháp giáo dục STEAM trở nên toàn diện và hoàn thiện hơn rất nhiều. 1.1.2. Mối quan hệ giữa giáo dục STEM và giáo dục STEAM Giáo dục STEM và giáo dục STEAM là hai phương pháp giáo dục liên ngành hiện đại, tập trung vào việc cung cấp cho HS kiến thức, kỹ năng và khả năng tư duy cần thiết để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống và nghề nghiệp. Tuy nhiên, có một số điểm khác biệt giữa hai phương pháp này: Phạm vi nội dung: Giáo dục STEM tập trung vào 4 lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Giáo dục STEAM bao gồm các yếu tố nghệ thuật/ khoa học xã hội và nhân văn. Nghệ thuật ở đây thường là nghệ thuật kĩ thuật số, nghệ thuật thiết kế, âm nhạc, mĩ thuật và nhiều lĩnh vực khác. Hướng tiếp cận: Giáo dục STEM tập trung vào việc giải quyết các vấn đề bằng cách sử dụng tư duy khoa học và phân tích tình huống. Giáo dục STEAM nhấn mạnh vào sự sáng tạo và khám phá bằng cách kết hợp giữa tư duy nghệ thuật/ khoa học xã hội, nhân văn và tư duy khoa học. Mục đích: Giáo dục STEM tập trung vào việc chuẩn bị cho HS các công việc liên quan đến Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trong tương lai. STEAM tập trung giúp HS trở thành những người sáng tạo, có khả năng giải quyết các vấn đề phức tạp bằng cách kết hợp các kỹ năng về mặt nghệ thuật/ khoa học xã hội và nhân văn với mặt khoa học tự nhiên. Phương pháp dạy học: Giáo dục STEM thường tập trung vào việc giảng dạy lý thuyết và thực hành khoa học. Giáo dục STEAM sử dụng phương pháp dạy học tích cực, giúp HS khám phá và tìm hiểu các khía cạnh khác nhau của vấn đề được đưa ra. 5
Tóm lại, giáo dục STEAM là một phiên bản nâng cấp hoàn toàn mới của giáo dục STEM, tăng cường yếu tố nghệ thuật/ khoa học xã hội và nhân văn để đem lại một phương pháp giáo dục toàn diện và tạo cơ hội cho HS phát triển các kỹ năng sáng tạo, đóng góp cho việc giải quyết các vấn đề trong thế giới hiện đại. 1.1.3. Chức năng của thành tố “A” (Art) trong quá trình phát triển phẩm chất và năng lực của HS Chủ trương của nền giáo dục hiện đại ngày nay đánh giá cao tầm quan trọng của Nghệ thuật, Khoa học xã hội và nhân văn trong việc thúc đẩy sự đổi mới và sáng tạo, đó cũng chính là lý do tại sao phương pháp giáo dục STEAM ra đời. STEAM được tạo thành từ thuật ngữ “STEM” và “Nghệ thuật – Art”. STEAM là một phương pháp tiếp cận giáo dục kiểu mới, trong đó Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Nghệ thuật và Toán học cùng được sử dụng để giảng dạy và hướng dẫn cho HS. STEAM là một sự chuyển đổi từ cách thức giáo dục truyền thống, dựa vào tiêu chuẩn điểm số để đánh giá, sang một phương pháp giáo dục hiện đại và lý tưởng, trong đó quá trình học tập và kết quả cùng được xem trọng như nhau.Vào ngày 06/05/2011, Ủy ban Nghệ thuật và Nhân văn Mỹ đã ban hành một bản báo cáo tại Hội nghị Đối tác giáo dục nghệ thuật (AEP) nêu rõ “Khi HS được tham gia vào các bộ môn nghệ thuật, thành tích học tập của các em có thể tăng gấp bốn lần, điểm số GPA/SAT cũng cao hơn, và các em còn có thể cải thiện chỉ số IQ về không gian - thời gian của mình lên đến 56%. Trình độ Toán học của HS khối 12 được nâng lên một cách đáng kể, HS tương tác với các thầy cô và bạn bè của mình nhiều hơn, và trở nên tự tin và trình bày quan điểm của mình tốt hơn nhiều so với trước kia”. Bản báo cáo trên đã chứng minh cho tầm quan trọng của việc kết nối giữa nghệ thuật, văn hóa, sự sáng tạo và đổi mới, đồng thời nêu lên sự cấp thiết cho ra đời một chương trình mới nhằm cải cách nền giáo dục. Đổi mới trong cuộc sống của mọi người nói chung và trong các ngành khoa học nói riêng luôn gắn liền với những trải nghiệm của con người, bằng một phương thức nào đó, dù trực tiếp hay gián tiếp. Những trải nghiệm của con người có được thông qua việc tương tác với những gì liên quan đến nghệ thuật như nghe nhạc, hay chiêm ngưỡng một tác phẩm nghệ thuật,… Chính nghệ thuật giúp ta nhìn nhận sự việc bằng một cách thức tự nhiên, dễ tiếp nhận hơn và trong một không gian cởi mở hơn. Tiến sĩ Jerome Kagan, Giáo sư danh dự tại Đại học Harvard, nói rằng nghệ thuật góp phần thúc đẩy con người học tập tốt đến đáng ngạc nhiên, bởi các bộ môn nghệ thuật thường kết hợp ba công cụ chính mà trí não con người sử dụng để tiếp nhận, lưu trữ và truyền đạt kiến thức, đó là: các kỹ năng vận động, sự hình dung thông qua giác quan và ngôn ngữ. Chúng ta biết rằng để HS có thể đối mặt và vượt qua được những thách thức lớn, đòi hỏi phải có những giải pháp thực sự sáng tạo, nhưng chỉ một mình STEM không thể mang đến điều đó. Chính STEAM và sự tham gia của Nghệ thuật/ Khoa học xã hội và nhân văn vào trong giáo dục là rất quan trọng dành cho HS ở các lớp từ mầm non lên đến lớp 12. Theo đó, việc tiếp nhận những bộ môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, và Toán học trong STEM đối với HS cũng trở nên dễ dàng hơn. Công việc trong tương lai của các em cần những người có khả năng sáng tạo, những người có thể mang đến những kỹ năng giải quyết vấn đề độc đáo, và một sự hiểu biết sâu sắc về trải nghiệm. 6
1.1.4. Những ưu điểm nổi trội của giáo dục STEAM so với giáo dục STEM Trong quá trình đổi mới hình thức dạy học, các nhà trường, tổ nhóm chuyên môn và GV thường lựa chọn dạy học theo định hướng giáo dục STEM vì lối suy nghĩ đơn thuần: 4 thành tố thì sẽ đỡ vất vả hơn 5 thành tố. Mặt khác, phần lớn GV hiện nay thường nghĩ rằng “A” ở đây là nghệ thuật, mà để đưa nghệ thuật vào một chủ đề Toán học hay đưa Toán học vào giải quyết một vấn đề nghệ thuật thì rất khó khăn, ngoài tầm với của cả GV và HS. Tuy nhiên, nếu hiểu đúng và đầy đủ thì dạy học theo định hướng giáo dục STEAM có những ưu điểm vượt trội so với STEM. Cụ thể như sau: - Chủ đề STEAM gắn liền với các vấn đề thực tiễn Xuất phát từ một vấn đề nào đó của thực tiễn, bài học STEAM đặt HS trước các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường và yêu cầu tìm giải pháp. Để giải quyết điều đó, HS phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức liên quan với nhau trong các môn học và liên quan đến vấn đề cần giải quyết và buộc phải vận dụng các kiến thức đó. Chính vì vậy, STEAM vừa đặt ra yêu cầu, vừa là cơ hội cho việc dạy học tích hợp. STEAM sẽ tạo ra những con người có năng lực thực tiễn trong môi trường làm việc, có tính sáng tạo cao với những công việc đòi hỏi những kỹ năng của thế kỉ XXI, nhất là kỹ năng thực hành nghề nghiệp để mưu sinh trong điều kiện thường xuyên thay đổi. Xin trích ra ví dụ như sau: Khi dạy học về đồ thị hàm số bậc hai (parabol), GV có thể cho HS tiến hành đo đạc số liệu của một số chiếc cổng có dạng parabol. Nếu chỉ là dạy học STEM, GV sẽ yêu cầu HS thu thập các số liệu rồi kết luận về hàm số bậc hai tương ứng với cộng trình khảo sát. Còn khi dạy học theo định hướng giáo dục STEAM, GV cần yêu cầu HS kiểm tra xem đó có phải là hình dạng parabol hay không, cụ thể hàm số bậc hai tương ứng là hàm số nào, nhận xét về tính bền vững, tính thẩm mĩ của hình dạng đó. Nếu HS kiểm tra (qua phần mềm Geo Gebra) và câu trả lời không phải là hình dạng parabol thì cũng cần có những sự lí giải,… Một hoạt động nữa mà dạy học STEM thường thực hiện là GV giao nhiệm vụ cho HS thiết kế và làm một mô hình (cầu, cổng chào,…) có hình dạng parabol. Nhưng khi sản phẩm được hoàn thành thì tính thẩm mĩ và tính hữu dụng rất kém (vì GV không yêu cầu). Còn nếu thực hiện dạy học theo chủ đề giáo dục STEAM, ngoài những yêu cầu về chỉ ra hàm số bậc hai được lựa chọn, nguyên liệu để thực hiện, quá trình thực hiện dùng những công nghệ nào,… thì một số yếu tố khác cũng phải hết sức được lưu tâm như để có tính thẩm mĩ thì hàm số bậc hai được điều chỉnh như thế nào, quá trình trang trí sản phẩm ra làm sao,… - Bài học STEAM đưa HS vào hoạt động nhóm kiến tạo, tìm tòi, khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm học Trong bài học STEAM, hoạt động của HS được thực hiện theo hướng mở có khuôn khổ về các điều kiện mà HS được sử dụng (chẳng hạn điều kiện về các phương tiện học tập). Hoạt động học là hoạt động tự giác và hợp tác; tự tin và mạnh dạn, mở rộng hiểu biết với thế giới bên ngoài. HS tự học và trao đổi thông tin để chia sẻ ý 7
tưởng, mở rộng và điều chỉnh kiến thức, điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân cho phù hợp với tình huống có vấn đề đang phải giải quyết. Điều quan trọng là sản phẩm hay giải pháp phải do chính HS làm ra và phải có tính mới (sự thay đổi, cải tiến cái cũ hay làm ra cái mới), tính hơn (đẹp hơn, hợp lí hơn, tiết kiệm hơn,…) cái hiện có. - Bài học STEAM có nội dung được xây dựng chủ yếu từ các nội dung khoa học tự nhiên, khoa học xã hội – nhân văn, kĩ thuật, công nghệ và Toán học mà HS đã và đang học Các bài học STEAM bám sát với trình độ kiến thức các môn học của HS; kết nối những kiến thức, vốn sống đã có của HS để gợi mở các nhiệm vụ mới; đồng thời do yêu cầu của nhiệm vụ học tập hiện tại mà HS có nhu cầu tìm đến các kiến thức mới; GV sẽ thông qua đó mà dạy kiến thức mới, đồng hành, hỗ trợ, hướng dẫn HS tìm tòi, khám phá. Cũng cần tạo ra một môi trường học liệu phong phú trong điều kiện cho phép, tạo cơ hội sẵn sàng cho HS tham gia vào các hoạt động STEAM. Tuy vậy, không nhất thiết phải có nhiều thiết bị hiện đại mới dạy học được theo STEAM. Trong giáo dục THPT, bên cạnh máy tính và các thiết bị hiện đại khác thì những thứ như chai lọ, vỏ hộp, ống hút, dây buộc các loại, túi giấy cũng chính là nguyên vật liệu quan trọng cho dạy học STEAM. Mặc dù trong các bài học STEAM cần phải tích hợp một cách có mục đích nội dung từ các môn khoa học, công nghệ, toán và nghệ thuật nhưng với mỗi bài học chủ đề STEAM cần xác định lĩnh vực kiến thức nào được huy động nhiều nhất để chọn GV phù hợp nhất hoặc chọn GV chủ trì cho chủ đề dạy học đó. - Bài học STEAM được đánh giá theo nhiều mục tiêu, cần tính đến có nhiều đáp án đúng và coi thất bại như là một sự cần thiết của quá trình học Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra có thể đề xuất nhiều giả thiết khoa học. Một vấn đề cần giải quyết có thể đề xuất nhiều phương án và lựa chọn phương án tối ưu. Các bài học STEAM không nhất thiết chỉ có một kết quả đúng. Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học theo định hướng STEAM. Đây cũng là một cách góp phần giúp HS tiếp cận dần với đời sống thực tiễn khi một câu hỏi/ một vấn đề của cuộc sống thường ngày thì nhiều khi không phải chỉ duy nhất một đáp số hay một lời giải đúng. - Ở chương trình Toán cấp THPT, với những chủ đề theo suy nghĩ cổ điển là đơn điệu, khó tổ chức dạy học thành công thì có thể là môi trường lí tưởng để thực hiện theo định hướng giáo dục STEAM Ta nhận thấy rằng chương trình Toán cấp THPT có những chủ đề/ bài học mà cả GV và HS đều gặp khó khăn khi tiếp cận hoặc đơn giản đến mức độ chỉ cần lướt qua nhanh, chẳng hạn như Thống kê, Phép dời hình và phép đồng dạng, Dãy số, Khối đa diện lồi và khối đa diện đều, Thể tích khối hộp chữ nhật, Khái niệm tích phân,… Tuy nhiên, đây lại là mảnh đất rất màu mỡ để GV có thể thiết kế và tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEAM hết sức thuận lợi. GV sẽ hoàn toàn không 8
bị áp lực về mặt kiến thức mà lại dễ dàng ánh xạ đời sống thực tiễn vào những chủ đề/ bài học này. 1.1.5. Vai trò của dạy học theo định hướng giáo dục STEAM đối với việc phát triển phẩm chất, năng lực cho HS cấp THPT Dạy học theo định hướng STEAM có vai trò đối với việc phát triển phẩm chất, năng lực cho HS cấp THPT, cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện. Ta nhận thấy ngay mỗi hình thức dạy học đều có những ưu điểm của nó. Tuy nhiên, để giáo dục HS một cách toàn diện, góp phần giúp các em có một lối tư duy khoa học nhưng gắn bó mật thiết với đời sống thực tiễn, có sự linh động cần thiết khi thiết kế hay chế tạo các sản phẩm phù hợp với cuộc sống hàng ngày thì khó có hình thức dạy học nào cạnh tranh được với dạy học theo định hướng giáo dục STEAM. - Nâng cao hứng thú học tập cho HS: Các dự án học tập trong giáo dục STEAM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, HS được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, khoa học kĩ thuật, nghệ thuật và các vấn đề xã hội, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của HS. - Hình thành và phát triển năng lực cho HS: Khi triển khai các dự án học tập STEAM, HS hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, nghệ thuật. Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành, phát triển năng lực cho HS. - Kết nối trường học với cộng đồng: Ta thấy đời sống thực tiễn chứa đựng rất nhiều vấn đề cần quan tâm và giải quyết. HS cũng cần có một phần trách nhiệm trong đó. Tuy nhiên, để các em có điều kiện được tìm hiểu, nghiên cứu và đưa ra những giải pháp như thế nào là một vấn đề. Bài học STEAM chính là một trong những hướng đi phù hợp. Thông qua bài học STEAM, HS có cơ hội được tiếp xúc với những vấn đề thực tiễn của cộng đồng, có những sự nhìn nhận trực tiếp để biết được những thực trạng, nguyên nhân, để rồi từ đó bằng các kiến thức được học về Toán học, Khoa học, Công nghệ và Kĩ thuật đề xuất những giải pháp. - Hướng nghiệp, phân luồng: Quá trình làm việc cá nhân và làm việc nhóm giúp HS có cơ hội được trải nghiệm nhiều vấn đề của đời sống thực tiễn. Bên cạnh đó, các em được tìm hiểu, trao đổi, học tập một cách chủ động những kiến thức, kỹ năng, năng lực ngoài trường học như internet, hội họa, âm nhạc, thiết kế video trên những phần mềm trực tuyến. Qua đó, các em có thể nhận thấy được những năng lực, sở trường, sở thích đối với những lĩnh vực nào. Đây là cơ sở quan trọng cho các em trong việc chọn nghề nghiệp trong tương lai. - Góp phần củng cố, đào sâu, hệ thống hoá kiến thức Khoa học, Toán học, Nghệ thuật/ Khoa học xã hội và nhân văn đã học trong chương trình, phát hiện và khắc phục những sai lầm của HS mắc phải trong quá trình học tập và vận dụng vào thực 9
tiễn. Hơn nữa, mở rộng kiến thức và năng lực thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật và Toán học. - Phát hiện các HS có năng lực vượt trội về khoa học và kỹ thuật, có khả năng cảm nhận và nghiên cứu về nghệ thuật, khoa học xã hội và nhân văn, bồi dưỡng những HS này trở thành lực lượng nòng cốt để tham gia các cuộc thi lớn như: liên hoan tuổi trẻ sáng tạo, cuộc thi khoa học kỹ thuật, nghệ thuật cấp quốc gia, cấp tỉnh cho HS trung học. Với đặc thù môn Toán, giáo dục STEAM là hình thức dạy học góp phần quan trọng đối với việc phát triển toàn diện các phẩm chất cho HS, chẳng hạn như: - Để hoàn thành nhiệm vụ được giao từ GV, đòi hỏi HS phải làm việc một cách thực sự chuyên cần như tìm hiểu kiến thức sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo, tìm hiểu nguồn thông tin từ Internet, tìm hiểu và nghiên cứu mô hình, trải nghiệm thực tế và thu thập, tính toán số liệu. Những công việc này góp phần giúp các em phát triển phẩm chất chăm chỉ. - Từng chủ đề giáo dục STEAM sẽ có những yêu cầu cụ thể, cần phải quá trình làm việc nghiêm túc của HS. Để thu thập đủ số liệu, nhận xét, kết luận,… đòi hỏi các em phải tìm hiểu, điều tra, thăm dò, khảo sát một cách thực sự chứ không phải là lấy kết quả từ một hoạt động khác hay của người khác, nhóm HS khác. Những yêu cầu này góp phần giúp các em có cơ hội được phát triển hơn về các phẩm chất như trung thực hay trách nhiệm. - Không tương đồng như nhiều hình thức dạy học khác ở những bộ môn khoa học tự nhiên hay Toán học, giáo dục STEAM tạo cơ hội giúp HS phát triển những phẩm chất nhân ái và yêu nước. Ví dụ như khi thực hiện chủ đề Phép biến hình, nhóm HS được phân công tìm hiểu Ứng dụng của phép biến hình trong các công trình kiến trúc, thông qua việc tìm hiểu các số liệu, lịch sử, các câu chuyện văn hóa liên quan, các em lĩnh hội thêm tình yêu với công trình đó nói riêng và với quê hương, đất nước nói chung. Nhóm HS được phân công tìm hiểu về chủ đề Phép biến hình trong trang phục các dân tộc sẽ có cơ hội được tìm hiểu các đặc trưng trong từng bộ trang phục đại diện của một số dân tộc, từ đó biết được lịch sử phát triển, nét tiêu biểu trong ăn mặc, sinh hoạt, văn hóa, tín ngưỡng, phong tục, tập quán,… Để rồi các em có thêm điều kiện để phát triển phẩm chất yêu nước từ tình yêu mến bản sắc văn hóa các dân tộc anh em,… Cũng từ chủ đề này, các em phát triển hơn về phẩm chất nhân ái. Ngoài ra, khi thực hiện các chủ đề giáo dục STEAM liên quan đến yếu tố khoa học xã hội và nhân văn, phẩm chất yêu nước, đặc biệt là nhân ái lại càng thuận lợi để phát triển ở HS. Chẳng hạn như khi tìm hiểu về chủ đề Mạng xã hội – lợi và hại, thông qua việc tìm hiểu, thăm dò, khảo sát, tính toán các số liệu về thời gian lên mạng xã hội, các trang mạng xã hội được giới trẻ sử dụng nhiều, nội dung quan tâm khi lên mạng xã hội, đăng bài, bình luận hay chia sẻ những nội dung gì,… ngoài việc biết được sở thích, thói quen, xu hướng của giới trẻ, những đúng đắn hay sai lệch,… để rồi đưa ra những điều chỉnh và định hướng chuẩn mực cho 10
bản thân, bạn bè và xã hội. Qua đó, các em có điều kiện để rèn luyện và phát triển phẩm chất nhân ái và yêu nước. Giáo dục STEAM cũng là hình thức dạy học giúp phát triển một cách đầy đủ nhất các năng lực chung và năng lực đặc thù khi thực hiện ở bộ môn Toán. Xin nêu cụ thể như: - Nhiệm vụ của từng HS, từng nhóm HS khi thực hiện công việc được giao vừa quen thuộc lại vừa mới lạ. Quen nằm ở chỗ các em có thể vận dụng kiến thức nền đã học để góp phần giải quyết yêu cầu GV đề ra. Mới lạ khi lời giải cho yêu cầu đề ra từng nhóm là sự tổng hợp các lĩnh vực, có thể có nhiều phương án. Điều này đòi hỏi các em cần làm việc thực sự, biết phối hợp trao đổi, vạch ra những hướng đi phù hợp và biết cách tìm ra phương án giải quyết tối ưu đối với bản thân hoặc nhóm của mình. Quá trình này góp phần quan trọng giúp các em phát triển một cách đầy đủ các năng lực chung như tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo. - Các chủ đề giáo dục STEAM thuộc bộ môn Toán nên hàm lượng “M” (Toán học) chiếm một tỉ lệ đáng kể trong quá trình hoàn thiện nhiệm vụ. Vì vậy những năng lực đặc thù Toán học đương nhiên được các em vận dụng một cách đầy đủ. - Ngoài ra, khi thực hiện chủ đề giáo dục STEAM ở bộ môn Toán học còn góp phần quan trọng vào việc phát triển nhiều năng lực quan trọng khác nữa. Cụ thể như quá trình làm bài thuyết trình, phóng sự, báo cáo giúp HS việc phát triển năng lực ngôn ngữ để diễn đạt ý tưởng. Năng lực công nghệ và tin học giúp HS biết cách khai thác thông tin, tư liệu, các công nghệ thiết kế, xây dựng để hoàn thiện sản phẩm. Khi sản phẩm được hoàn thành có đáp ứng được những yêu cầu về kết cấu, tính năng, độ bền vững, an toàn góp phần quan trọng phát triển năng lực khoa học ở HS. Và một vai trò vô cùng trò quan trọng, được xem là hết sức nổi bật khi dạy học theo định hướng giáo dục STEAM ở Toán học chính là năng lực thẩm mĩ. Ngày nay, một sản phẩm không chỉ đòi hỏi các yêu cầu về kĩ thuật, chất lượng, an toàn, giá cả,… mà yếu tố thẩm mĩ cũng đóng vai trò then chốt. 1.1.6. Vai trò của môn Toán trong dạy học STEAM Trong chương trình giáo dục, môn Toán giữ một vai trò quan trọng. Nó được coi là môn học công cụ, cung cấp các tri thức, kỹ năng tư duy để người học có thể học tập các môn học khác. Là một môn học có nguồn gốc từ thực tiễn và có tính phổ dụng (thể hiện ở ứng dụng rộng rãi của các kiến thức Toán học trong các môn học khác cũng như trong thực tiễn) nên ở quá trình dạy học Toán, GV cố gắng gợi động cơ cho HS từ những tình huống thực tiễn, tình huống liên môn. Sau khi HS đã có kiến thức, kỹ năng, GV định hướng để HS vận dụng, củng cố kiến thức, kỹ năng qua việc giải quyết các tình huống liên môn hoặc thực tiễn đó. Với đặc điểm đó, môn Toán đóng vai trò quan trọng cho mối quan hệ mật thiết với các môn học như Vật lý, Hoá học, Sinh học, Tin học và Địa lý trong giáo dục STEAM. Bên cạnh đó, nhờ vào sự chuẩn xác về mặt tính toán và quy tắc hình 11
học, Toán học có nhiều cơ hội để tiếp cận và phân tích một cách khoa học các lĩnh vực nghệ thuật và khoa học xã hội, nhân văn. Vì vậy, GV dạy Toán có thể lựa chọn các chủ đề Toán học, lựa chọn môn học để phối hợp, nội dung để thiết kế và tổ chức các chủ đề dạy học Toán theo định hướng giáo dục STEAM. Giáo dục STEAM thông qua dạy học môn Toán thường được tiếp cận dưới góc độ khai thác các yếu tố thực tiễn thông qua dạy học một số chủ đề từ Toán học hay hoạt động trải nghiệm Toán học. Thông qua đó nhằm phát triển năng lực của HS để nhận biết về vai trò của Toán học trong đời sống thực tiễn, biết dựa vào Toán học để đưa ra những suy đoán có nền tảng vững chắc, vừa đáp ứng được nhu cầu của đời sống cá nhân. Đó là năng lực phân tích, lập luận và truyền đạt ý tưởng (trao đổi thông tin) một cách hiệu quả thông qua việc đặt ra, hình thành và giải quyết vấn đề trong các tình huống và hoàn cảnh khác nhau. Như vậy, Toán học là lĩnh vực khoa học công cụ và năng lực Toán học của HS có ảnh hưởng lớn đến việc thực hiện giáo dục STEAM, là điều kiện quan trọng để thực hiện giáo dục STEAM thành công. Đồng thời, Toán học là một trong năm thành tố quan trọng của giáo dục STEAM. Ngược lại, giáo dục STEAM cũng góp phần phát triển ở người học năng lực vận dụng Toán học, năng lực tư duy và giải quyết vấn đề, năng lực cảm nhận giá trị thẩm mĩ từ các môn nghệ thuật và khoa học xã hội, nhân văn. 1.2. Cơ sở pháp lí khi thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEAM Trong những năm qua, Đảng, Chính phủ, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có nhiều văn bản chỉ đạo, hướng dẫn thực hiện và đổi mới giáo dục, trong đó có liên quan đến giáo dục STEM/ STEAM được ban hành. Cụ thể như: - Nghị quyết số 29/NQ – TW Hội nghị lần thứ 8 của Ban chấp hành Trung ương Đảng về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo; - Chỉ thị 16/CT – TTg ngày 4/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4; - Quyết định 522/QĐ – TTg ngày 14 tháng 5 năm 2018 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án “Giáo dục hướng nghiệp và định hướng phân luồng HS trong giáo dục phổ thông giai đoạn 2018 – 2025. - Công văn 3535/ BGDĐT – GDTrH ngày 27/5/2023 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá thông qua việc hướng dẫn xây dựng các chủ đề dạy học. - Công văn số 5555/ BGDĐT – GDTrH ngày 8/10/2014 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc đổi mới quản lí sinh hoạt chuyên môn theo hướng nghiên cứu bài học. - Công văn số 791/ BGDĐT – GDTrH ngày 25/5/2013 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc thí điểm giao quyền tự chủ xây dựng kế hoạch nhà trường. - Thông tư 32/2018/ TT – BGDĐT của Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành Chương trình giáo dục phổ thông 2018. 12
- Công văn số 4612/ BGDĐT – GDTrH ngày 03/10/2017 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc hướng dẫn thực hiện chương trình giáo dục phổ thông hiện hành theo định hướng phát triển năng lực và phẩm chất HS từ năm học 2017 -2018. - Kế hoạch số 10/ KH – BGDĐT, ngày 7/1/2016 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc ứng dụng ICT trong quản lí các hoạt động giáo dục ở trường trung học từ năm học 2016 – 2017, trong đó thí điểm triển khai giáo dục STEM/STEAM tại một số trường trung học,… - Các công văn hướng dẫn thực hiệm nhiệm vụ năm học đối với giáo dục trung học hằng năm. Như vậy, chúng ta nhận thấy rằng đổi mới dạy học là nhiệm vụ được Đảng và Nhà nước hết sức quan tâm. Cụ thể hơn, việc đổi mới phương pháp dạy học đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo triển khai và chỉ đạo thực hiện trong nhiều năm học. Giáo dục STEAM cũng nằm trong số đó. 1.3. Cơ sở thực tiễn khi thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEAM Trong những năm gần đây, giáo dục phổ thông nước ta đã có nhiều chuyển biến tích cực để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của xã hội trong giai đoạn mới. Tuy nhiên, thực tiễn dạy học ở trường THPT cho thấy phương pháp dạy học nói chung và phương pháp dạy học môn Toán nói riêng vẫn còn nhiều điểm hạn chế như: Giáo viên thuyết trình nhiều, học sinh học tập còn thụ động, HS chưa thực sự tìm tòi, phát hiện, tự học, tự nghiên cứu, khám phá, sáng tạo,… Ở trường phổ thông, Toán học là môn học góp phần hình thành và phát triển phẩm chất, nhân cách HS, phát triển kiến thức, kỹ năng then chốt và tạo cơ hội để HS được trải nghiệm, áp dụng Toán học vào đời sống thực tiễn; tạo dựng sự kết nối giữa các ý tưởng Toán học, giữa Toán học với thực tiễn, giữa Toán học với các môn học khác, đặc biệt là các môn học thuộc lĩnh vực STEAM. Trong chương trình giáo dục phổ thông, môn Toán là môn học bắt buộc và được phân chia theo hai giai đoạn: - Giai đoạn giáo dục cơ bản: môn Toán giúp HS nắm được một cách có hệ thống các khái niệm, nguyên lý, quy tắc toán học cần thiết nhất cho tất cả mọi người, làm nền tảng cho việc học tập tiếp theo hoặc có thể sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. - Giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp: môn Toán giúp HS có cái nhìn tương đối tổng quát về Toán học, hiểu được vai trò và những ứng dụng của Toán học trong đời sống thực tế, những ngành nghề có liên quan đến Toán học để HS có cơ sở định hướng nghề nghiệp, cũng như có đủ năng lực tối thiểu để tự tìm hiểu những vấn đề có liên quan đến Toán học trong cuộc đời. Với các đặc điểm đó của môn Toán ở trường phổ thông thì việc dạy học Toán ở cấp THPT sẽ có nhiều cơ hội và điều kiện để có thể thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEAM. 13
Một số chủ đề rất thuận lợi để có thể thực hiện dạy học theo định hướng STEAM ở chương trình Toán cấp THPT hiện nay. Nếu GV biết cách thiết kế một cách hợp lí thì dạy học theo định hướng STEAM sẽ giúp HS biết tìm tòi, phát hiện, tự học, tự nghiên cứu, khám phá, sáng tạo, có những kỹ năng mềm quan trọng, bồi dưỡng khả năng cảm nhận nghệ thuật của HS,… 2. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ 2.1. Thực trạng chung Hiện nay, ở các trường phổ thông thì giáo dục STEM, đặc biệt là giáo dục STEAM trong dạy học chưa được quan tâm đúng mức. GV còn khá mơ hồ, chưa thực sự coi trọng giáo dục STEAM khi tổ chức hoạt động dạy học. Hệ lụy của điều này dẫn đến khi sinh hoạt chuyên môn theo hướng nghiên cứu bài học hay tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEAM, một số GV lại xem tiết học STEAM giống như một tiết học thủ công trước đây, chỉ tập trung vào việc tạo ra một số sản phẩm mô hình hay chỉ xem hình thức này như một tiết đơn thuần là giải trí. Việc kiểm tra, đánh giá ở cấp THPT, cụ thể là kỳ thi Tốt nghiệp THPT hiện hành vẫn đang được tổ chức bằng hình thức thi trắc nghiệm kiểm tra kiến thức, kỹ năng trong khi đánh giá về thực hiện nhiệm vụ khi dạy học theo định hướng giáo dục STEAM là đánh giá thông qua sản phẩm, bài thuyết trình, quá trình làm việc,… Vì vậy, dạy học theo định hướng giáo dục STEAM chưa được hưởng ứng tích cực và sâu rộng ở các trường THPT. 2.2. Thực trạng dạy học môn Toán cấp THPT theo định hướng giáo dục STEAM Việc tìm hiểu thực trạng dạy học môn Toán cấp THPT theo định hướng giáo dục STEAM được chúng tôi tiến hành một cuộc khảo sát với mục đích và nội dung khảo sát như sau: 2.2.1. Mục đích khảo sát - Tìm hiểu thực trạng của GV bộ môn Toán khi dạy học định hướng giáo dục STEAM qua việc đánh giá các nội dung sau: + Nhận thức của GV về giáo dục STEAM và ý nghĩa của giáo dục STEAM. + Đánh giá từ GV về sự cần thiết của giáo dục STEAM. + Những khó khăn khi tổ chức dạy học chủ đề môn Toán theo định hướng giáo dục STEAM. - Tìm hiểu thực trạng học tập của HS khi tổ chức dạy học toán theo định hướng giáo dục STEAM qua việc đánh giá các nội dung sau: + Sự mong muốn và hứng thú của HS khi được học môn Toán theo định hướng giáo dục STEAM. + Mức độ HS được học các môn học nói chung và môn Toán nói riêng theo định hướng giáo dục STEAM. 14
2.2.2. Nội dung khảo sát về thực tiễn việc dạy học theo định hướng giáo dục STEAM Để có cái nhìn đầy đủ, khách quan về việc dạy học theo định hướng giáo dục STEAM, chúng tôi đã điều tra, khảo sát 500 HS và 60 GV bộ môn Toán tại các trường THPT trên địa bàn huyện Diễn Châu (các số liệu khảo sát được trình bày ở phần Phụ lục 1). 2.2.3. Thực tiễn về Sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về giáo dục STEAM Để có được kết luận thuyết phục về tài liệu tham khảo liên quan đến giáo dục STEAM, chúng tôi đã tiến hành khảo sát một số tài liệu: 1. Hệ thống Sách giáo khoa, Sách GV và Sách bài tập biên soạn theo chương trình giáo dục 2006 và 2018. 2. Module THPT, Hà Nhật Thăng (chủ biên), Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004. 3. Giáo dục STEM/ STEAM từ trải nghiệm thực hành đến tư duy sáng tạo, Nguyễn Thành Hải, Nhà xuất bản trẻ, 2020. 4. Hướng dẫn thực hiện một số kế hoạch dạy học chủ đề STEM ở trường THCS và THPT, Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Nhà xuất bản Đại học sư phạm TP Hồ Chí Minh, 2020. 5. Hướng dẫn xây dựng kế hoạch bài dạy STEM cấp THPT, Tài liệu tập huấn cho cán bộ quản lý, GV cấp THPT (lưu hành nội bộ), Hà Nội, 2022. 6. Các tài liệu từ internet,... Từ đó chúng tôi rút ra một số kết luận: - Tài liệu hiện nay vẫn chủ yếu viết về giáo dục STEM. Số tài liệu viết chuyên sâu về giáo dục STEAM vô cùng ít ỏi. - Tài liệu chỉ cung cấp lí thuyết mang tính phương pháp luận về giáo dục STEAM. - Tài liệu không đi sâu hướng dẫn và minh họa cụ thể cho GV, đặc biệt đối với bộ môn Toán về phương pháp rèn luyện các kỹ năng mềm, các phẩm chất, năng lực cảm nhận nghệ thuật cũng như phương pháp thiết kế một chủ đề STEAM nhằm hình thành và phát triển những phẩm chất, năng lực tổng hợp một cách hiệu quả. 2.2.4. Đánh giá chung về thực tiễn việc dạy học theo định hướng giáo dục STEAM Mặc dù dạy học Toán theo định hướng giáo dục STEAM mang lại cho GV, đặc biệt là HS nhiều giá trị bổ ích, thiết thực, phát triển một cách toàn diện phẩm chất và năng lực cho HS; song vì một số khó khăn nhất định nên GV vẫn còn khá dè dặt, 15
cân nhắc khi triển khai thực hiện. Lí giải cho thực trạng này có những nguyên nhân sau: Thứ nhất, nằm ở việc chọn chủ đề. Tuy Toán học có mối quan hệ rất chặt chẽ với thực tiễn, Chương trình giáo dục tổng thể 2018 cũng đã xây dựng các chủ đề dạy học xuất phát từ thực tiễn, song Chương trình toán 12 vẫn còn nặng tính hàn lâm, hệ thống ví dụ và bài tập ít kết nối với đời sống thực tiễn hay liên môn. Hơn nữa, một số chủ đề toán rất khó để thực hiện theo hình thức giáo dục STEAM. Vì thế, để tiến hành dạy học theo hình thức này, GV chỉ chọn được một số ít chủ đề. Thứ hai, giáo dục STEAM là hình thức giáo dục mới, đòi hỏi GV phải có kinh nghiệm tổ chức và thiết kế phù hợp các hoạt động, HS cũng phải có một số kỹ năng nhất định như tổ chức nhóm, giao tiếp, xử lí thông tin, thuyết trình,… Song thực tế ở một số lớp học mà năng lực HS không nổi bật thì các hình thức giáo dục tích cực rất ít khi được áp dụng. Do đó, việc thực hiện các hình thức dạy học hiện đại nói chung, giáo dục STEAM nói riêng chỉ xoay quanh các lớp đầu khá về tự nhiên. Còn ở những lớp khác, GV vẫn hết sức ái ngại. Thứ ba, việc đặt mục tiêu khi tiến hành một chủ đề giáo dục STEAM cũng là một vấn đề đối với GV. Do chưa có kinh nghiệm, GV chưa hình dung được dự kiến cho các sản phẩm. Mà rõ ràng khi mục tiêu chưa được xác định thì rất khó để thực hiện tốt chủ đề. Thứ tư, tiến hành soạn kế hoạch bài dạy cho một chủ đề STEAM cũng là sự khó khăn không hề nhỏ đối với GV. Cái khó ở đây nằm ở việc nguồn giáo án này còn đang khan hiếm, một số hoạt động phải thực hiện ngoài không gian lớp học nên GV phải có những công cụ, phương pháp, quy chế để theo dõi quá trình làm việc của HS, đưa ra một bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm,… Thứ năm, khi tiến hành thực hiện một chủ đề giáo dục STEAM thì có những hoạt động được triển khai tại lớp, có những hoạt động lại nằm ở ngoài lớp học, có hoạt động báo cáo sản phẩm rồi nhận xét, đánh giá và kết luận đều rất khác so với tiến hành theo hình thức giáo dục thông thường. Thế nên, để sản phẩm đạt được không bị quá sai lệch so với mục tiêu đề ra, đòi hỏi người GV vừa phải có năng lực, vừa phải có kinh nghiệm thực hiện các kĩ thuật dạy học tích cực. Thứ sáu, cũng vì giáo dục STEAM còn tương đối mới, sản phẩm cho từng chủ đề lại rất mở, rất đa dạng nên việc đánh giá quá trình thực hiện và sản phẩm cũng là một trở ngại nhất định mà không phải GV nào cũng đủ tự tin. Nếu năng lực, kinh nghiệm, lên kế hoạch bài dạy cho chủ đề còn sơ sài thì đây là khâu thực sự khó đối với GV. 16