Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế một số chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học chương sự điện li hóa học 11CB

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:167

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài “Thiết kế một số chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học chương sự điện li hóa học 11CB” với mong muốn nghiên cứu khả năng vận dụng giáo dục STEAM góp phần nâng cao chất lượng dạy học trong thời đại công nghệ 4.0. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của tài liệu này.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế một số chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học chương sự điện li hóa học 11CB

PHẦN I. MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong chương trình giáo dục phổ thông, Hóa học là một môn khoa học tự nhiên, ngoài việc có vai trò quan trọng trong việc rèn luyện cho người học các năng lực chung thì bản thân môn Hóa học còn có vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển cho học sinh các năng lực chuyên biệt như năng lực nghiên cứu khoa học, năng lực thực nghiệm, năng lực vận dụng các kiến thức vào thực tiễn cuộc sống... Trong kỉ nguyên phát triển mạnh mẽ của của cuộc cách mạng công nghiệp mới 4.0, nguồn lao động chất lượng cao không chỉ cần có kiến thức chuyên ngành mà đòi hỏi có sự hiểu biết của đa ngành. Ngoài ra các kỹ năng sử dụng kiến thức để giải quyết vấn đề, tạo sản phẩm sáng tạo và làm việc nhóm ngày càng được đề cao. Trong khi đó, ảnh hưởng của khoa học, công nghệ, đặc biệt công nghệ thông tin dần chiếm ưu thế trên mọi mặt của đời sống. Từ những việc đơn giản trong gia đình, đến những công việc trong các nhà máy, hãng, xưởng đều ít nhiều liên quan và ứng dụng các thành tựu công nghệ kỹ thuật số và đòi hỏi sự vận dụng kiến thức tổng hợp của của khoa học và công nghệ. Trong kỉ nguyên mới này, con người nếu không muốn bị tụt hậu và đào thải thì cần phải trang bị những kĩ năng mới. Do vậy, cách giáo dục và tiếp cận vấn đề thực tế cuộc sống trong tương lai sắp tới cần được thay đổi phù hợp theo tư duy mới. Giáo dục STEM được xem là một bước đi quyết liệt của đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay. Tích hợp các môn học là điều thiết yếu trong giáo dục STEM để chuẩn bị cho học sinh có kiến thức và kĩ năng liên ngành để có thể sống và đối mặt với những vấn đề phức tạp của thế giới ngày này cũng như đủ điều kiện, năng lực để có thể cạnh tranh trong thị trường lao động toàn cầu. Tuy nhiên, giáo dục STEM mới chỉ dừng lại ở lĩnh vực khoa học tự nhiên. Trong những năm gần đây, các nhà giáo dục đề xuất rằng để cho ra một sản phẩm công nghệ có thể thương mại được, chúng ta không chỉ có tích hợp các kiến thức STEM mà phải cần có tư duy thiết kế, yếu tố nghệ thuật hay thẩm mỹ cần được tính đến trong quá trình sáng tạo sản phẩm và giải quyết vấn đề, nghĩa là STEM sẽ trở thành STEM + Art = STEAM. Khái niệm STEAM được chào đón và ngày càng nhiều chương trình STEM được thiết kế với Arts để học sinh không chỉ hợp tác sáng tạo khoa học, mà cả sáng tạo khai phóng, sáng tạo nhân văn. Từ những lý do trên, là một giáo viên bộ môn hóa học, tôi chọn đề tài “Thiết kế một số chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học chương sự điện li hóa học 11CB” với mong muốn nghiên cứu khả năng vận dụng giáo dục STEAM góp phần nâng cao chất lượng dạy học trong thời đại công nghệ 4.0. 1
II. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Giáo dục STEAM quan trọng vì những lý do sau đây: - Thực lực kinh tế là nhân tố đảm bảo vị trí của một quốc gia trên trường quốc tế. Ngày nay, khi mà trí tuệ đã trở thành yếu tố hàng đầu thể hiện quyền lực và sức mạnh của một quốc gia, thì các nước trên thế giới đều ý thức được rằng giáo dục không chỉ là phúc lợi xã hội, mà thực sự là đòn bẩy quan trọng để phát triển kinh tế, phát triển xã hội. Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đang diễn ra thông qua hàng loạt các phát minh và sự phát triển nhảy vọt đã tác động mạnh mẽ trên nhiều lĩnh vực và nhiều quốc gia. Trong tương lai có nhiều việc làm chân tay sẽ không còn nữa, được thay thế bằng robot, nhưng cũng sẽ có những ngành nghề mới ra đời với ứng dụng mới mẻ của kỹ thuật số mà chúng ta vẫn chưa hình dung hết được, chẳng hạn như nghề bác sĩ cho robot. Trong đó, ngành công nghiệp chế tạo vẫn tiếp tục đóng vai trò chủ đạo cho sự phát triển kinh tế của toàn cầu. Dự kiến trong 15 năm tới, mức tiêu thụ hàng hoá toàn cầu sẽ tăng gấp đôi, đạt 64 nghìn tỉ USD, dẫn đến nhu cầu về các hàng hoá và dịch vụ ngày càng cao. Xuất phát từ những thay đổi trong nền kinh tế, các kỹ năng của người lao động cũng đòi hỏi phải thay đổi để đáp ứng cho phù hợp.Trong xu hướng của cách mạng công nghiệp 4.0, nguồn lao động chất lượng cao không chỉ cần có kiến thức chuyên ngành mà đòi hỏi có sự hiểu biết của liên ngành. Ngoài ra các kỹ năng sử dụng kiến thức để giải quyết vấn đề, tạo sản phẩm sáng tạo và làm việc nhóm ngày càng được đề cao. Trong khi đó, ảnh hưởng của khoa học, công nghệ, đặc biệt công nghệ thông tin dần chiếm ưu thế trên mọi mặt của đời sống. Quá trình dạy và học liên ngành sẽ trở thành đặc trưng cúa xu hướng giáo dục tương lai, trong đó sẽ có những ngành nghề cũ mất đi, và sẽ có những ngành nghề mới ra đời. Giáo dục STEM là một hướng tiếp cận nổi bật giúp trang bị cho học sinh những kiến thức cần thiết liên quan đến 4 lĩnh vực quan trọng là: khoa học (Science), công nghệ (Technology), kỹ thuật (Engineering) và toán (Mathematics). Điểm nổi bật của STEM là kết nối, liên hệ thông tin giữa các lĩnh vực vào trong thực tế cuộc sống.Trong các diễn đàn kinh tế thế giới (WEF) hàng năm, các nhà chính trị, lãnh đạo doanh nghiệp lại bàn với nhau về xu hướng của những ngành nghề và các kỹ năng cần thiết trong tương lại. Theo đó, trong thế kỷ 21 này, các nhóm ngành liên quan đến khoa học và công nghệ đóng góp một giá trị kinh tế lớn hơn so với bất kỳ ngành nghề nào, nhu cầu việc làm trong các lĩnh vực STEM ngày một tăng. Bên cạnh đó, thu nhập của người lao động trong khối ngành này cũng cao hơn khối ngành không liên quan đến STEM. 2
Hình 1. Sự chênh lệch về tăng trưởng việc làm giữa nhóm ngành STEM và không STEM tại Mỹ Do đó, muốn phát triển kinh tế, nâng cao vị thế đất nước trên trường quốc tế, dạy học STEM đang là xu hướng tất yếu trong thời đại hiện nay. - Bên cạnh đó, sự ảnh hưởng của khoa học và công nghệ đối với đời sống của con người nói chung cũng trở thành một xu hướng tất yếu không thể đảo ngược được. Ngay từ khi một đứa bé mới sinh ra, cho đến khi đi học và trưởng thành, tìm kiếm việc làm, từ nhà văn, nhân viên bán hàng cho đến các nhà ngoại giao, chính trị, tất cả đều phải sử dụng các tiện ích từ sự phát triển của khoa học – công nghệ, và chúng ta đều có ít nhiều tham gia vào những quyết định liên quan đến các vấn đề mà khoa học và công nghệ có ảnh hưởng. Chẳng hạn như: chúng ta phản ứng như thế nào đối với ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu, có nên ủng hộ cây trồng biến đổi gene, có sử dụng biện pháp thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), hay phòng chống các bệnh lây nhiễm như SARS, virus Zika, virus Corona (Covid – 19)... Đó là những vấn đề của xã hội nhưng liên quan chặt chẽ và mật thiết đến sự phát triển bùng nổ của các thành tựu khoa học – công nghệ. Do vậy, ngoài những kiến thức và kỹ năng cơ bản trong đời sống xã hội, chúng ta còn phải giúp cho học sinh có được những năng lực mang tính chất nền tảng liên ngành về STEM để có thể trở thành những công dân toàn cầu thích ứng trong thế giới tương lai. - Một xã hội cần những người công dân phải có kiến thức và tư duy khoa học – logic, nhưng cái xã hội ấy đâu chỉ khô khan với những sản phẩm công nghệ và những con robot lặng lẽ, vô hồn. Vẫn là xã hội của loài người với những mối quan hệ 3
người với người sâu đậm, với những nhu cầu về tinh thần, văn hóa. Thậm chí lúc đó thì các nhu cầu về văn hóa, nghệ thuật lại càng cao hơn, từ đó thì giáo dục STEM đã phải phát triển đến việc giảng giải cả nghệ thuật cho học sinh. Và ta có thể nghĩ đến chương trình giáo dục STEAM, với A là nghệ thuật (Arts). Với giáo dục STEAM, mở ra cho chúng ta những yêu cầu tuyệt vời của việc chuẩn bị cho một thế hệ công dân mới, khoa học, kỹ thuật – công nghệ, logic, nghệ thuật và giao tiếp lẫn nhau, một xã hội loài người với giá trị của thời đại, như triết gia Aristote đã từng nói: “ Giáo dục trí tuệ mà không giáo dục con tim thì không phải là giáo dục”. III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Áp dụng giáo dục STEAM thiết kế một số chủ đề dạy học trong chương Sự điện li (Hóa học 11- CB) nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học, phát triển năng lực của học sinh để có thể trở thành những công dân toàn cầu thích ứng trong thế giới tương lai. IV. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI: - Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau. Ở Việt Nam, từ năm học 2017-2018 giáo dục STEM đã được tổ chức thí điểm ở một số trường học và từ đó đến nay, các hình thức triển khai rất đa dạng; tôi chưa bao giờ bắt gặp bài soạn STEM nào giống nhau, mỗi giáo viên đều có một cách tiếp cận trình bày bài giảng rất riêng. Bản thân tôi, sau một quá trình nghiên cứu, tổng hợp các tài liệu và may mắn tham gia các khóa học của các nhà giáo dục trong và ngoài nước về giáo dục STEM, tôi đã áp dụng thử nghiệm vào công tác giảng dạy, đề tài của tôi hi vọng đóng góp một hình thức tổ chức giáo dục STEM đem lại hiệu quả trong nhà trường. - Đề tài của tôi có sự mở rộng STEM lồng ghép thêm yếu tố Arts (STEAM): để học sinh không chỉ hợp tác sáng tạo khoa học, mà cả sáng tạo khai phóng, sáng tạo nhân văn; học sinh được khuyến khích vận dụng óc sáng tạo về các môn nghệ thuật, các kiến thức xã hội và nhân văn để tạo ra một sản phẩm mới, có giá trị và ý nghĩa hơn. 4
PHẦN II. NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI I.1. Khái niệm giáo dục STEM I.1.1. Thuật ngữ STEM STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. (Khoa học (Science) trong giáo dục ở Mỹ được hiểu là các môn khoa học tự nhiên) Hiện nay, thuật ngữ STEM được dùng trong nhiều ngữ cảnh khác nhau, ví dụ như: giáo dục STEM, nguồn nhân lực trong lĩnh vực STEM, học trong lĩnh vực STEM, các ngành nghề trong lĩnh vực STEM, khung chương trình dạy học STEM, nhận thức về các ngành nghề STEM, STEM tích hợp… Các thuật ngữ đi kèm với STEM giúp làm sáng tỏ ý nghĩa của từ STEM hơn. Như vậy, khi đề cập đến STEM, chúng ta cần lựa chọn các từ đi kèm với nó để diễn đạt cho chuẩn xác vấn đề liên quan đến STEM. I.1.2. Khái niệm giáo dục STEM Một trong những tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh vực giáo dục khoa học trên thế giới là Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National Science Teachers Association – NSTA) được thành lập năm 1944, đã đề xuất ra khái niệm giáo dục STEM (STEM education) với cách định nghĩa như sau: “Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ, KỸ THUẬT và TOÁN vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và có thể góp phần vào cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros, Kohler, & Hallinen, 2009). 5
Các lĩnh vực trong giáo dục STEM STEM được hiểu trong giáo dục như sau: 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 được phát triển như thế nào, ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống. Engineering (Kỹ thuật): Phát triển sự hiểu biết ở HS và cách công nghệ đang phát triển thông qua qúa 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 sáng tạo 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. Maths (Toán): 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, các giải pháp giải quyết các vấn đề về toán học trong các tình huống đặt ra. Từ cách định nghĩa trên, có 3 đặc điểm quan trọng khi nói về giáo dục STEM: - CÁCH TIẾP CẬN LIÊN NGÀNH 6
- LỒNG GHÉP VỚI CÁC BÀI HỌC TRONG THẾ GIỚI THỰC - KẾT NỐI VỚI CỘNG ĐỒNG TẠI ĐỊA PHƯƠNG VÀ TOÀN CẦU Ở Việt Nam, giáo dục STEM được sử dụng theo mô tả trong Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 như sau: Giáo 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. Khi nói về yêu cầu đưa ý thức khoa học đến với học sinh một cách tự nhiên, Jean Jacques Rousseau đã phát biểu : “Ta không nên dạy trẻ nhỏ khoa học, mà hãy để trẻ nếm trải nó ”. Câu nói đơn giản mà bộc lộ cả triết lý và phương pháp giảng dạy của STEM. I.2. Từ giáo dục STEM đến giáo dục STEAM Giáo dục STEM không chỉ gói gọn trong sự liên môn giữa các nhóm kiến thức khoa học tự nhiên mà giờ đây các giáo viên đã chủ động lồng ghép thêm các yếu tố về văn hóa, xã hội, nhân văn, nghệ thuật... Do vậy STEM được phát triển lên thành STEAM với chữ A thỉnh thoảng được viết trong ngoặc đơn như một cách nhấn mạnh. Ở đó, học sinh được khuyến khích vận dụng óc sáng tạo về các môn nghệ thuật, các kiến thức về lịch sử và nhân văn để tạo ra một sản phẩm mới, có giá trị và ý nghĩa cho xã hội. Khái niệm STEAM được chào đón và ngày càng nhiều chương trình STEM được thiết kế với Arts để học sinh không chỉ hợp tác sáng tạo khoa học, mà cả sáng tạo khai phóng, sáng tạo nhân văn. STEM + Arts là xu thế tất yếu khách quan của chương trình giáo dục vì nó đảm bảo phát triển toàn diện cho học sinh. Tuy nhiên, cho đến nay, STEAM chưa được định nghĩa trên khía cạnh luật. STEM vẫn là định nghĩa duy nhất và trên các văn bản chính sách vẫn sử dụng thuật ngữ STEM. Và cho đến tận 2019, Hạ viện Mỹ mới giới thiệu 2 đạo luật mới quan trọng liên quan đến STEAM. Do đó, trong đề tài này, các cơ sở lý luận tôi vẫn dùng chủ yếu trên nền tảng STEM. I.3. Tính pháp lý của giáo dục STEMềa giáo dục STEM Mỹ là nước đầu tiên khởi xướng giáo dục STEM. Trong một bài diễn văn tại nhà trắng năm 2009 về chủ đề “Giáo dục để đổi mới”, Tổng thống Barack Obama đã tuyên bố: “Hãy tái khẳng định và làm mạnh mẽ hơn nữa vai trò của nước Mỹ đối với các phát minh khoa học và công nghệ trên thế giới. Hãy xem giáo dục STEM là ưu tiên hàng đầu của nước Mỹ trong thập niên tới”. Còn tại Việt Nam, ngày 4 tháng 5 năm 2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam. Một trong các giải pháp là: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung 7
vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông…”. Chỉ thị cũng giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 – 2018…”. Với việc ban hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông. Điều này sẽ tác động lớn tới việc định hình chương trình giáo dục phổ thông mới. I.4. Mục tiêu của giáo dục STEMM.c tiêu cên giáo du cên, Mục tiêu giáo dục STEM Mục tiêu giáo dục STEM không nhằm đào tạo ngay ra những nhà khoa học hay để tạo ra các sản phẩm có tính thương mại, cạnh tranh, mà nhằm tạo ra những con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để thích nghi với cuộc sống hiện đại. Giáo dục STEM cũng giúp các em phát triển các năng lực chuyên môn ở dạng tích hợp; khơi gợi niềm say mê học tập cho học sinh và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân, định hướng nghề nghiệp tương lai phù hợp. - Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh: Đó là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Học sinh biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Học sinh biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ. Học sinh biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm. 8
- Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh:Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho học sinh những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỷ 21. Ngoài các năng lực đặc thù của các môn học, khi triển khai các dự án học tập STEM, học sinh 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; các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực chung cho học sinh. - Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Hướng nghiệp là giúp học sinh tìm hiểu được các ngành nghề trong tương lai và thấy được đam mê cũng như năng lực của mình phù hợp với ngành nghề đó. Do đó, hướng nghiệp là một quá trình lâu dài, phải gắn liền và xuyên suốt với chương trình học phổ thông, để học sinh có điều kiện tìm hiểu toàn diện và đa dạng các lĩnh vực, cũng như có được nhiều cơ hội hình thành được sở thích và thể hiện được năng lực của bản thân. Giáo dục STEM chính là khơi gợi và truyền ngọn lửa đam mê nghề nghiệp cho trẻ thông qua các hoạt động thực hành, trải nghiệm. Thông qua các hoạt động STEM, kiến thức sẽ được vận dụng, học sinh mới dễ dàng nhận thức và hình dung được công việc cụ thể của một nghề nào đó, thấy được đóng góp của ngành nghề đó cho xã hội, thấy được các năng khiếu của bản thân và đam mê của mình trong đó. Ví dụ thông qua một chủ đề STEM, học sinh có thể tìm hiểu được mức lương hiện nay của ngành nghề liên quan là bao nhiêu, công việc đó đòi hỏi phải có những kỹ năng và kiến thức gì, từ đó hình dung ra được nếu theo nghề nghiệp đó trong tương lai thì cần chuẩn bị gì. Ngoài ra, có những ngành nghề thực tế chưa xuất hiện trong thời điểm hiện tại, nhưng thông qua các hoạt động học thực hành STEM sáng tạo, học sinh có thể thấy bản thân có thể phát triển nên một hoạt động công việc gì đó mới trong tương lai. Trên thế giới có 7 trong top 10 ngành nghề có tốc độ tăng trưởng nhất trong lĩnh vực kĩ thuật và cả 7 ngành nghề đều có liên quan đến giáo dục STEM 62% Kĩ sư y 36% 32% sinh Nhà Nhà phát 31% 31% 28% 28% nghiên triển hệ Nhà hóa Nhà quản Nhà quản Nhà phát cứu y thống sinh và lí lí cơ sở lí hệ thống triển ứng phần sinh dữ liệu mạng và dụng phần học máy tính mềm mềm Các công việc có độ tăng trưởng cao nhất 9
Việc khuyến khích, thúc đẩy giáo dục STEM tại mỗi quốc gia đều hướng tới mục đích cuối cùng là phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các ngành nghề liên quan đến khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học, qua đó nâng cao được sức cạnh tranh của nền kinh tế quốc gia trong bối cảnh toàn cầu hóa và sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ. Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. I.5.Các bước triển khai dạy và học theo định hướng giáo dục STEAMưc ttri bưc tà học theo định hường phổ thông, học sinh s I.5.1. Lựa chọn chủ đề STEM I.5.1.1. Chủ đề STEM Chủ đề dạy học STEM trong trường trung học (gọi tắt là chủ đề STEM) là chủ đề được thiết kế dựa trên vấn đề thực tiễn kết hợp với chuẩn kiến thức, kỹ năng của các môn khoa học trong chương trình phổ thông. Trong quá trình dạy học, GV tổ chức cho HS làm việc nhóm, sử dụng công cụ truyền thống và hiện đại, công cụ toán học để tạo ra sản phẩm có tính ứng dụng thực tế, phát triển kỹ năng và tư duy của học sinh. Những ứng dụng đó có thể là: Sữa chua/dưa muối – Vi sinh vật – Quy trình làm sữa chua/muối dưa; Thuốc trừ sâu – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí dư lượng thuốc trừ sâu; Hóa chất – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí chất thải; SRau an toàn – Hóa sinh – Quy trình trồng rau an toàn; …. I.5.1.2. Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí: Kiến thức thuộc Kiến thứclĩnh thuộc vựclKiếnĩnh STEM vực STEM êu Tiêu chí Lĩnh vực Lĩnh vực KiếnLĩnh Lĩnh thứcvực vực thuộc nhóm Kiến thức thuộc Làm việc nhóm Giải quyết vấnvực lĩnh đề thực tiễn nhóm nhómTieu lĩnh chủnhómTiêu vực đề STEM ST Lĩnh chívực chủ đề STEMGiải quyết Kiến thức thuộc lĩnh vực STEMHoạthànhđộng – Thực hành 10
- Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn: Vận dụng kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn chính là mục tiêu của dạy học theo quan điểm STEM. Do vậy, chủ đề STEM không phải là để giải quyết các vấn đề mang tính tưởng tượng và xa rời thực tế mà nó luôn hướng đến giải quyết các vấn đề, các tình huống trong xã hội, kinh tế, môi trường trong cộng đồng địa phương của họ cũng như toàn cầu. - Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề: Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới phát triển được những năng lực chuyên môn liên quan Khoa học, Kỹ thuật, Công nghệ, Toán học. - Chủ đề STEM định hướng hoạt động - thực hành: Định hướng hành động – thực hành là một tiêu chí của quan điểm giáo dục STEM nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho HS. Điều này sẽ giúp HS có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lý thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, HS sẽ được hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế. Chính các hoạt động thực tế này sẽ giúp HS nhớ kiến thức lâu hơn và sâu hơn. HS sẽ được làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành rồi sau đó có thể truyền đạt lại kiến thức cho người khác. Với cách học này, GV không còn là người truyền đạt kiến thức nữa mà sẽ là người hướng dẫn để HS tự xây dựng kiến thức cho chính mình. 11
- Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS: Trên thực tế có những chủ đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân. Tuy nhiên, làm việc theo nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức hợp gắn với thực tiễn. Làm việc theo nhóm là một kĩ năng quan trọng trong thế kỉ 21 bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm HS sẽ được đặt vào môi trường thúc đẩy các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển giải pháp. I.5.1.3. Phân loại chủ đề STEM: I.5.1.3.1. Dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề: - Chủ đề STEM đầy đủ: Trong một chủ đề học sinh có cơ hội vận dụng kiến thức của cả bốn lĩnh vực S, T, E, M để giải quyết vấn đề. - Chủ đề STEM khuyết: Trong một chủ đề học sinh vận dụng kiến thức ít nhất hai trong bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề. I.5.1.3.2. Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM: - Chủ đề STEM cơ bản: được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học trong chương trình giáo dục phổ thông. Các sản phẩm của chủ đề STEM này thường đơn giản, bám sát nội dung sách giáo khoa và thường được xây dựng trên trên cơ sở các nội dung thực hành, thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thông. - Chủ đề STEM mở rộng: có những kiến thức nằm ngoài chương trình giáo dục phổ thông và sách giáo khoa. Những kiến thức đó học sinh phải tự tìm hiểu vàfa nghiên cứu từ tài liệu chuyên ngành. Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn. I.5.1.3.3. Dựa vào mục đích dạy học: - Chủ đề STEM dạy học kiến thức mới: được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức của nhiều môn học khác nhau mà học sinh chưa được học (hoặc được học một phần). Học sinh sẽ vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội được tri thức mới. - Chủ đề STEM dạy học vận dụng: được xây dựng trên cơ sở những kiến thức học sinh đã được học. Chủ đề STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho học sinh năng lực vận dụng lý thuyết vào thực tiễn. Kiến thức lý thuyết được củng cố và khắc sâu. I.5.2. Xác đị.5.2. Xác đng trên cơ sở những kiến thức học ng trên cơ svg trên cơ sở những kiến thức học Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối với STEM vận dung) để xây dựng bài học. Theo những ví dụ nêu trên, nhiệm vụ giao cho học sinh thực hiện trong các bài học có thể là: Xây dựng quy trình làm sữa chua/muối dưa; Xây dựng quy trình xử 12
lí dư lượng thuốc trừ sâu trong rau/quả; Xây dựng quy trình xử lí hóa chất ô nhiễm trong nước thải; Quy trình trồng rau an toàn… Trong quá trình này, việc thử nghiệm chế tạo trước các nguyên mẫu có thể hỗ trợ rất tốt quá trình xây dựng chủ đề. Qua quá trình xây dựng, giáo viên có thể hình dung các khó khăn học sinh có thể gặp phải, các cơ hội vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cũng như xác định được đúng đắn các tiêu chí của sản phẩm trong mục I.5.bước 5. I.5.3. Xác đị.5.3. Xác đản phẩm trong thử nghinh m. Xác đản phẩm trong thử ngh Mục tiêu học tập ở đây là những kiến thức, kỹ năng, thái độ và quan trọng hơn cả là năng lực được hình thành sau hoạt động STEAM của học sinh. I.5.4. Phân tích các nội dung STEAM liên quan chủ đề Là những kiến thức trong chủ đề đã đưa ra liên quan đến tính sử dụng kiến thức kKhoa học nào để giải quyết, sử dụng công cụ gì để tạo ra cCông nghệ, kỹ năng gì để thực hiện quy trình kỹ thuật và tính toán những thông số hay phân tích số liệu như thế nào trong toán học, đặc biệt là mang tính nghệ thuật và nhân văn trong cách giải quyết vấn đề đó. I.5.5. Dự kiến sản phẩm, xây dựng tiêu chí của sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm. Đối với các ví dụ nêu trên, tiêu chí có thể là: Quy trình sản xuất sữa chua/muối dưa với tiêu chí cụ thể của sản phẩm (độ ngọt, độ chua, dinh dưỡng...); Quy trình xử lí dư lượng thuốc trừ sâu với tiêu chí cụ thể (loại thuốc trừ sâu, độ "sạch" sau xử lí); Quy trình trồng rau sạch với tiêu chí cụ thể ("sạch" cái gì so với rau trồng thông thường)... Xây dựng bộ tiêu chí định hướng cho sản phẩm, tuy nhiên sản phẩm không phải là đầu ra của hoạt động STEAM, mà đầu ra ở đây là quá trình tìm tòi, nghiên cứu, khám phá và chấp nhận sai lầm để hướng tới một sản phẩm hoàn thiện (có thể cải tiến ở tương lai). Tiêu chí sản phẩm nên được phân ra thành tính khoa học, kỹ thuật, thẩm mỹ, tính an toàn và tính nhân văn. I.5.6. Xây dựng bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEAM Là các câu hỏi đi từ khái quát đến cụ thể của vấn đề cần giải quyết, được đặt ra cho học sinh để gợi ý học sinh hình thành KIẾN THỨC NỀN, đề xuất giải pháp, nhiệm vụ nhằm đạt được mục tiêu đã đặt ra. Bộ câu hỏi này rất quan trọng với chủ đề STEAM phát triển năng lực sáng tạo, định hướng tương lai, trong quá trình dạy và học, giáo viên cần thường xuyên đặt câu hỏi định hướng hoặc có thể thiết kế bộ câu hỏi thông qua phiếu học tập. I.5.7.Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học STEAM 13
Bước này thể hiện rõ dự kiến việc tổ chức dạy học chủ đề. Để thực hiện việc này cần làm rõ: Chủ đề có những hoạt động nào, từng hoạt động đó thực hiện vai trò gì trong việc đạt được mục tiêu toàn bài? Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực. Mỗi hoạt động được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Các hoạt động đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng). Ứng với mỗi hoạt động, giáo viên cần thực hiện các công việc sau: - Xác định mục tiêu hoạt động. - Xây dựng các nội dung học dưới dạng các tư liệu học tập: phiếu học tập, thông tin. - Chuẩn bị phương tiện, thiết bị dạy học cho hoạt động. - Dự kiến nguồn nhân, vật lực để tổ chức hoạt động. - Lập kế hoạch tổ chức hoạt động dạy học: Có thể áp dụng nhiều cách thức tổ chức hoạt động học tập: hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm, hoạt động theo trạm, thực hiện dự án… - Xây dựng công cụ đánh giá mục tiêu hoạt động: Mỗi hoạt động giáo viên đều cần có công cụ đánh giá tương ứng. Công cụ đánh giá có thể là một câu hỏi, một bài tập hoặc một nhiệm vụ cần thực hiện và phiếu tiêu chí đánh giá hoạt động đó (rubric). - Dự kiến thời gian cho mỗi hoạt động. Việc thiết kế các hoạt động có thể tham khảo các quy trình tổ chức hoạt động STEAM ở mục I.6. I.5.8. Tổng kết và đánh giá hoạt động STEAM, mở rộng chủ đề Một bước không thể thiếu trong một bài học STEAM là tổng kết lại vấn đề, rút ra những ưu nhược điểm của quy trình và sản phẩm, từ đó tìm ra hướng khắc phục và cải tiến. Cuối cùng, sau mỗi một hoạt động hay một bài học STEAM, giáo viên sẽ là người đánh giá lại hoạt động dạy và học sao cho phù hợp và dựa vào tiêu chí là mục tiêu đã đặt ra để đánh giá theo thang điểm được quy ước trong lớp học. Ở đây có thể mở rộng chủ đề, đặt ra vấn đề từ chủ đề đã thực hiện để giải quyết một vấn đề vĩ mô hơn. I.6.Quy trình tổ chức thực hiện giáo dục STEAMông th thực hiện giáo dục STEAM I.6.1. Quy trình thi.1. Quy trình thihi kQuy trình Cấu trúc bài học STEAM thường được phỏng theo quy trình thiết kế kĩ thuật: Shulman (2006) lập luận rằng quy trình thiết kế kĩ thuật có thể trở thành một chiến lược sư phạm, hỗ trợ hình thành các thói quen tư duy kĩ thuật. Quy trình thiết kế kĩ thuật mô tả cách mà các kĩ sư dùng để giải quyết vấn đề, bắt đầu bằng đặt câu 14
hỏi, hình dung các giải pháp, thiết kế kế hoạch, tạo và kiểm tra mô hình và sau đó thực hiện cải tiến. Với những bài học cần tích hợp các kỹ năng vận dụng kiến thức khoa học vào giải quyết các vấn đề mang tính kỹ thuật và công nghệ, thông thường giáo viên soạn bài học dựa trên quy trình thiết kế kỹ thuật. Quy trình này bắt đầu từ việc học sinh nêu ra các vấn đề, sau đó đề xuất các giải pháp dựa trên trí tưởng tượng và kiến thức đã học. Tiếp theo học sinh phải xây dựng một kế hoạch để có thể triển khai ý tưởng. Sau khi đã có kế hoạch chi tiết, học sinh bắt tay vào việc thực hiện ý tưởng với việc vận dụng và rèn luyện các kỹ năng thực hành, thiết kế. Sản phẩm tạo ra sẽ được kiểm tra và đánh giá. Nếu phát hiện sự cố hoặc chưa hoàn thiện, học sinh có thể điều chỉnh hoặc gia cố lại. Cuối cùng, học sinh sẽ có cơ hội chia sẻ thành quả của mình với bạn bè hoặc cộng đồng. Dựa trên phản hồi của cộng đồng, các vấn đề mới lại nảy sinh và quy trình lại tiếp tục lặp lại. Việc dạy học theo quy trình thiết kế kỹ thuật không chỉ giúp học sinh thực hành những kỹ năng giống như những kỹ sư thực thụ trong các bộ phận làm nghiên cứu và phát triển sản phẩm, mà quan trọng hơn đó là giúp cho học sinh cảm thấy tự tin hơn vào bản thân khi tự mình có thể giải quyết được những vấn đề thay vì trông chờ vào một giải pháp có sẵn từ các giáo viên17. Cụ thể: học sinh được yêu cầu thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm và tối ưu hóa một sản phẩm phục vụ cho yêu cầu của đời sống. Để thực hiện được các nhiệm vụ đó, học sinh có thể được hướng dẫn thông qua văn bản, video,… hoặc dưới sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên. Với sự định hướng, hỗ trợ của giáo viên, học sinh sẽ đặt ra các vấn đề bản thân gặp phải, có thể là tìm hiểu nguyên lí hoạt động của sản phẩm, các bước chế tạo… và tìm cách giải quyết. Trong quá trình tìm cách giải quyết sẽ có những ý tưởng nảy sinh, giải pháp mới. Quá trình “thiết kế - thử nghiệm – điều chỉnh” được vận hành liên tục. Theo quy trình này, học sinh thực hiện theo các bước sau: I.6.1.1. Đối với khối mầm non Quy trình gồm 3 bước: Giáo viên đưa ra bối cảnh vấn đề cùng các bé khám phá, sau đó tạo dựng và tiến hành cải thiện. 1. Khám phá 2. Tạo dựng Quy trình kĩ thuật 3. Cải thiện mầm non 15
I.6.1.2. Đối với khối tiểu học Quy trình gồm 7 bước như sau: 1. Vấn đề 2. Ý tưởng 3. Kế oạch 6. Cải thiện 4. Tạo dựng 5. Kiểm tra 7. Chia sẻ 16
I.6.1.32. Đối với khối trung học Quy trình tương tự khối tiểu học, nhưng có thêm bước Khảo sát: 1. Vấn đề 2. Khảo sát 3. Ý tưởng 4. Kế hoạch 7. Cải thiện 5. Tạo dựng 6. Kiểm tra 8. Chia sẻ 17
8. Chia sẻ Bước 1: Đặt một vấn đề - hoặc một yêu cầu thiết kế và chuyển giao nhiệm vụ: ▪ Trong các bài học STEAM, học sinh được đặt trước các nhiệm vụ thực tiễn: giải quyết một tình huống hoặc tìm hiểu, cải tiến một ứng dụng kĩ thuật nào đó.Vấn đề STEAM được lựa chọn gắn với ứng dụng của kiến thức cần dạy, có liên quan tới các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường; thường gắn với cá nhân học sinh, bối cảnh địa phương hay vấn đề nổi bật, thời sự. Các vấn đề này phải thú vị, hấp dẫn để các nhóm tự nảy sinh nhu cầu giải quyết vấn đề, tiếp nhận nhiệm vụ mang tính thiết kế theo cách tự nhiên. Thông thường, khi giải quyết các vấn đề STEAM, học sinh ứng dụng được ngay trong cuộc sống, hay hỗ trợ vui chơi, giải trí. Ví dụ: Giáo viên cung cấp thông tin về thực phẩm (giò, chả, nem chua, bún, bánh phở, bánh cuốn, bánh su sê, bánh đúc…) có chứa hàn the (có tính kiềm) từ thời sự, làm các nhóm tự nảy sinh và tiếp nhận nhiệm vụ “cách phát hiện hàn the trong giò, chả, trong đó có nhiệm vụ chế tạo chất chỉ thị đo pH từ nguồn nguyên liệu thiên nhiên”. Thực hiện nhiệm vụ này, học sinh cần phải thu thập được thông tin, phân tích được tình huống, giải thích được ứng dụng kĩ thuật, từ đó xuất hiện các câu hỏi hoặc xác định được vấn đề cần giải quyết. ▪ Sau khi đặt vấn đề, yêu cầu học sinh tìm hiểu kiến thức nền: 18
Từ vấn đề cần giải quyết kèm theo sản phẩm phải hoàn thành với các tiêu chí cụ thể, học sinh cần phải nghiên cứu về kiến thức có liên quan cần sử dụng trong việc giải quyết vấn đề, thiết kế sản phẩm. Đó là những kiến thức, kĩ năng đã biết hay cần dạy cho học sinh trong chương trình giáo dục phổ thông. Hoạt động này bao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa học (bao gồm sách giáo khoa); quan sát/thực hiện các thí nghiệm, thực hành; giải các bài tập/tình huống có liên quan để nắm vững kiến thức, kĩ năng. Bước 2: Khảo sát: Khi đưa ra một vấn đề thì giáo viên hướng học sinh khảo sát, điều tra xem vấn đề đó có phải là nhu cầu/giải pháp cần thiết? Trước đó người ta đãa giải quyết vấn đề này như thế nào rồi? Bước 3:Ý tưởng: Dựa trên kiến thức đã học và trí tưởng tượng, học sinh đề xuất các ý tưởng. Giáo viên khuyến khích học sinh đề xuất nhiều phương án thiết kế sản phẩm. Đầu tiên, các nhóm phác thảo bản vẽ kĩ thuật nhằm cụ thể các ý tưởng, phương án thiết kế. Giáo viên khuyến khích các nhóm tự do phác thảo bản vẽ và không nên nhận xét hay đánh giá bản vẽ của các nhóm khác nhằm tránh trường hợp hạn chế tính sáng tạo của các nhóm. Sau đó, các nhóm lần lượt thuyết trình về bản vẽ thiết kế sản phẩm. Phần thuyết trình cần làm rõ cơ cấu sản phẩm, vật liệu dự kiến sử dụng… Các nhóm còn lại phản biện, chỉ ra ưu điểm và nhược điểm của từng bản vẽ thiết kế. Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội để rèn luyện và phát triển năng lực ngôn ngữ và giao tiếp. Cuối cùng, giáo viên tổ chức các nhóm thảo luận, thống nhất bản vẽ thiết kế tối ưu, phù hợp với nguồn lực: kinh phí, dụng cụ, vật liệu, năng lực các nhóm. Bước 4: Kế hoạch: Sau khi các nhóm chọn một ý tưởng tối ưu nhất, bước này lên kế hoạch chi tiết chế tạo sản phẩm: - Phác họa sơ đồ cấu tạo chi tiết - Phân công công việc và thời gian thực hiện Bước 5: Tạo dựng: Trong hoạt động này, giáo viên sẽ tổ chức một khoảng thời gian để học sinh có thể tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kết nối ưu đã chọn ở bước 3 và theo kế hoạch chi tiết ở bước 4. Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội rèn luyện và phát triển tư duy kĩ thuật, năng lực thực hành, hình thành và phát triến các kĩ năng gia công vật liệu cơ 19
bản như: sử dụng cưa máy hay cưa cầm tay, cắt gọt bằng dao kéo… Giáo viên cần quản lí, nhắc nhở các nhóm tuân thủ các quy tắc an toàn. Bước 6: Kiểm tra, vận hành thử nghiệm và đánh giá sản phẩm: Các nhóm cần thử nghiệm mẫu thiết kế của mình và thu thập số liệu. Có thể tiến hành 1 hay nhiều lần thử nghiệm, phụ thuộc vào định dạng số liệu, dữ liệu sẽ thu thập. Sau đó các đội cần phân tích số liệu và đánh giá mẫu thử nghiệm theo các tiêu chí đã đề ra. Nếu sản phẩm hoạt động ổn định, phù hợp với dự đoán thì các nhóm tiến hành viết báo cáo, chuẩn bị thực hiện báo cáo sản phẩm. Nếu sản phẩm hoạt động không ổn định, kết quả không phù hợp với dự đoán thì nhóm cần tiếp tục bước 7 và quay lại theo vòng 4, 5, 6 đến khi sản phẩm ổn định. Bước 7: Cải thiện: Sau bước 6, nếu sản phẩm chưa ổn định, thì cần cải thiện sản phẩm đến khi hoàn chỉnh. Bước 8: Chia sẻ: Các nhóm có thể trình bày số liệu của mình trước toàn lớp và sau đó xác định nhóm nào đạt kết quả tốt nhất. Đầu tiên, giáo viên tổ chức cho các nhóm lần lượt báo cáo về sản phẩm. Yêu cầu các nhóm trình bày được quá trình gia công, chế tạo, đặc biệt nêu được các khó khăn trong quá trình thực hiện và làm rõ được các giải pháp để giải quyết các khó khăn trên. Giáo viên cần khuyến khích và hướng dẫn các nhóm phối hợp thuyết minh với vận hành sản phẩm để minh họa, khích lệ các nhóm huy động nhiều học sinh tham gia thuyết trình. Sau đó, giáo viên tổ chức các nhóm phản biện, góp ý về sản phẩm, phần trình bày của các nhóm. Cuối cùng, giáo viên tổ chức các nhóm đánh giá báo cáo sản phẩm thông qua các tiêu chí đánh giá. Và căn cứ vào sự quan sát hoạt động của các nhóm, kết quả đánh giá của các nhóm và của giáo viên để kết luận về hoạt động. Dựa vào đó, giáo viên khen thưởng đối với nhóm hoạt động tốt. Trong quy trình thiết kế kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ý tưởng dựa trên nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại. Sự tập trung của học sinh là phát triển các giải pháp. Tiến trình bài học STEAM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập. Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối ưu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng. Ngược lại, các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề, bài học STEAM không có 20