1
PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Lý do chọn đề tài
Sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh toàn cầu hóa đặt ra những yêu
cầu mới đối với người lao động, do đó cũng đặt ra những yêu cầu mới cho sự
nghiệp giáo dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực. Một trong những định hướng
cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục mang tính hàn lâm,
kinh viện, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng
lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học đặc biệt trong bối
cảnh cuộc Cách mạng nhập Cách mạng công nghiệp lần thứ tư (còn gọi là cách
mạng công nghiệp 4.0) và xu hướng hợp tác quốc tế trên mọi lĩnh vực, đó cũng
chính là tinh thần chỉ đạo của Đảng, nhà nước thông qua các Nghị quyết, chỉ thị
cụ thể cho sự nghiệp nền giáo dục Việt Nam trong thời kỳ mới.
Giáo dục hiện đại đang chuyển từ dạy học tiếp cận nội dung sang tiếp cận
năng lực (NL) là xu hướng đem lại hiệu quả cao trong giáo dục nhưng cũng đòi
hỏi người dạy và người học đều thay đổi cách dạy cà cách học. Giáo dục STEM
là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các các lĩnh vực
Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Trong đó nội dung học tập
được gắn với thực tiễn, phương pháp dạy học theo quan điểm dạy học định hướng
hành động.
Chương trình giáo dục phổ thông – Chương trình tổng thể (2018) đã xác
định: Giáo dục khoa học tự nhiên là một trong những nội dung giáo dục góp phần
thực hiện mục tiêu hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung
cho học sinh (HS). Ngoài ra, giáo dục khoa học tự nhiên giúp HS vận dụng tổng
hợp kiến thức, kĩ năng để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống; đồng thời cùng
với các môn Toán, Vật lý, Hóa học, Sinh học, Công Nghệ, Tin học; phương pháp
giáo dục phải đảm bảo mỗi HS được tạo điều kiện để tự mình thực hiện nhiệm vụ
học tập và trải nghiệm thực tế, đổi mới về hình thức tổ chức hoạt động giáo dục
cho HS theo hướng đa dạng, trong đó hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm
theo định hướng STEM rèn luyện HS kĩ năng tự học, phát triển năng lực vận dụng
kiến thức, kĩ năng đã học vào thực tiễn.
Tuy nhiên, hiện nay, một số giáo viên (GV) vẫn còn chưa nhận thức rõ bản
chất dạy học STEM cũng như cách thiết kế và tổ chức các hoạt động giáo dục
STEM, đặc biệt hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM, vì vậy nghiên cứu
sâu về hoạt động trải nghiệm định hướng STEM, cách thức để thiết kế và tổ chức
HS học tập là một nghiên cứu cập nhật, cần thiết trong bối cảnh Việt Nam đang
đổi mới căn bản, toàn diện, nhằm tiếp cận chương trình Chương trình tổng thể
(2018) áp dụng khối THPT năm 2022-2023. Mặt khác, khi thực hiện chương trình
hiện hành cũng như nghiên cứu chương trình giáo dục phổ (2018) cho bộ môn
sinh học nói riêng và bộ môn khoa học tự nhiên nói chung, việc xây dựng và thiết
2
kế mô hình vườn sinh học – nơi học tập và trải nghiệm cho học sinh là hết sức cần
thiết, việc tổ chức thiết.
Xuất phát từ yêu cầu đổi mới chương trình, phương pháp dạy học, cũng như
một số kinh nghiệm trong quá trình dạy học của bản thân kết hợp với sự giúp đỡ
của đồng nghiệp nhiều năm. Chúng tôi xin chia sẻ đề tài: Thiết kế và tổ chức
hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM qua chủ đề “xây
dựng mô hình vườn sinh học - nơi học tập và trải nghiệm cho học sinh”
1.2. Mục đích, nhiệm vụ của đề tài
- Nghiên cứu thực trạng ứng dụng, nhận thức của GV và HS về hoạt động
giáo dục STEM, cũng như hoạt động học trải nghiệm theo định hướng STEM
trong bộ môn Sinh hoc hiện nay ở một số trường trung học phổ thông trong trên
địa bàn tỉnh Nghệ An.
- Thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm giáo dục theo định hướng giáo
dục STEM bằng chủ đề: Xây dựng vườn trường, là nơi học sinh học tập và trải
nghiệm thực tế.
- Đồng thời thông qua kết quả nghiên cứu của đề tài nhằm chia sẻ kinh
nghiệm cho giáo viên phổ thông và các nhà quản lý giáo dục quan tâm và sử
dụng khi tiếp cận tới chương trình giáo dục phổ thông năm 2018.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- HS khối 10,11 tại các trường THPT, Trung tâm GDTX, Trung tâm GDNN
– GDTX tại huyện Tân Kỳ.
- Tích hợp giáo dục các kiến thức về các môn Toán học, Vật lý, Sinh học,
Hóa học, Công nghệ, môn nghề Làm vườn THPT
1.4. Đóng góp mới của đề tài
Đánh giá được thực trạng ứng dụng, nhận thức của GV về hoạt động giáo
dục STEM, thái độ của HS đối với hoạt động học trải nghiệm STEM hiện nay ở
một số trường THPT trong trên địa bàn tỉnh Nghệ An.
Đề tài đưa ra một số định hướng mang tính kinh nghiệm trong quá trình xây
dựng và tổ chức hoạt động học trải nghiệm theo đinh hướng giáo dục STEM (gọi
tắt là HĐH TN STEM) do hiện nay nhiều GV còn thiếu kinh nghiệm khi dạy biên
soạn và tổ chức thực hiện.
Xây dựng mô hình vườn trường nơi học tập và trải nghiệm cho học sinh tại
các trường THPT, cùng với các sản phẩm STEM phục vụ trong quá trình dạy và
học.
Mặt khác, đề tài đã đưa ra mô hình, giải pháp phù hợp khi tổ chức dạy học
bằng các phương pháp dạy học tích cực sẽ giúp học sinh phát triển phẩm chất,
năng lực; khám phá tri thức và vận dụng tri thức vào giải quyết các vấn đề thực
3
tiễn. Thiết kế hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM đúng nguyên tắc và
quy trình sẽ góp phần trong việc tổ chức thành công hoạt động học tập, có thể vận
dụng vào thiết kế các hoạt động STEM ở các nội dung và chủ đề khác nhau trong
môn sinh học nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông.
4
PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học trải nghiệm định hướng giáo
dục STEM
2.1.1. Giáo dục STEM.
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology
(Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) [8].
- Khoa học: là môn học giải thích thế giới tự nhiên. Đó là cả một tập hợp các
thực tiễn và sự tích lũy tri thức lịch sử. Một phần thiết yếu của giáo dục khoa học
là học tập những thực tập khoa học và kĩ thuật và sự phát triển kiến thức của các
khái niệm cơ bản này là nền tảng cho môn học khoa học.
- Công nghệ: mô tả tất cả các cách mà con người đã điều chỉnh thế giới tự
nhiên để đáp ứng nhu cầu và mong muốn của họ. Công nghệ không chỉ nhằm vào
máy tính hoặc các thiết bị điện tử.
- Kĩ thuật: kĩ thuật được xem như một thực hành có hệ thống để giải quyết
các vấn đề thực tiễn và Công nghệ là kết quả của thực hành đó.
- Toán học: Toán học bao gồm số liệu, phép toán, mô hình và mối quan hệ.
Đó 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, các giải pháp giải
quyết các vấn đề Toán học trong các tình huống đặt ra.
Trong đó, các lĩnh vực Toán học, Công nghệ, Khoa học và Kĩ thuật có mối
quan hệ chặt chẽ với nhau trong mô hình STEM (hình 2.1). Toán học và Công
nghệ được sử dụng trong nghiên cứu Khoa học và Kĩ thuật nhằm giúp con người
khám phá và cải tạo thế giới. Mặt khác Khoa học và Kĩ thuật thúc đẩy sự phát
triển tiến bộ của Toán học và Công nghệ [8].
Công nghệ (T)
Kỹ thuật (E)
Toán (M)
Khoa học (S)
Sáng chế
Cải tạo thế giới
Phương pháp
khoa học
sử dụng trong
sử dụng trong
thúc đẩy
thúc đẩy
dẫn đến
vận dụng
liên quan
nghiên cứu
liên quan
nghiên cứu
Hình 2.1. Mối liên hệ tương tác giữa các lĩnh vực trong giáo dục STEM
5
Giáo dục STEM về bản chất là trang bị cho người học những kiến thức và kĩ
năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán
học. Các kiến thức và kĩ năng này (gọi là kĩ năng STEM) phải được tích hợp, lồng
ghép và bổ trợ cho nhau trong dạy học giúp HS không chỉ hiểu biết về kiến thức
lí thuyết mà còn có thể áp dụng để thực hành để tạo ra được các sản phẩm trong
cuộc sống hàng ngày [8].
Theo Tsupros N., R. Kohler và J. Hallinen (2009), giáo dục STEM là 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 HS áp
dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học 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 NL trong lĩnh vực STEM và giúp HS trải
nghiệm thực tế nhằm khám phá tri thức và sáng tạo ra các sản phẩm có ý nghĩa
[8].
2.1.2. Hoạt động học trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM
Hoạt động học trải nghiệm là một cách học thông qua làm, là quá trình tạo
ra tri thức trên cơ sở trải nghiệm thực tế, dựa trên những đánh giá, phân tích những
kinh nghiệm, kiến thức đã có. Những sự kiện trong cuộc sống người học được trải
nghiệm sẽ làm nảy sinh những vấn đề cần giải quyết và để giải quyết, HS cần
được tạo cơ hội áp dụng hiệu quả kiến thức và thực hành STEM, nghĩa là biết
phân tích, phản ánh, đánh giá kinh nghiệm của bản thân kết hợp với các dạng học
tập, không gian học tập và kiến thức nền tảng khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán
học [12].
Hoạt động học trải nghiệm (HĐHTN) theo định hướng giáo dục STEM được
hiểu là phương pháp tiếp cận liên môn (khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán học)
trong dạy học với mục tiêu nâng cao hứng thú học tập các môn, vận dụng kiến
thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, định hướng hành động, trải
nghiệm trong học tập, hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học.
Khi thực hiện giáo dục STEM, để tổ chức dạy học một chủ đề/bài học STEM, cần
xác định và lựa chọn các hình thức phù hợp. Trong đó, để huy động, thu hút sự
quan tâm, tham gia của nhiều lực lượng giáo dục, nâng cao nhận thức, hứng thú
của HS về ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học đối với đời sống
con người, có thể thực hiện HĐHTN theo hướng STEM. Học trải nghiệm nhấn
mạnh học qua trải nghiệm, huy động tổng hợp các kiến thức và kĩ năng từ những
lĩnh vực đời sống khác nhau. Do đó, có thể xem giáo dục STEM là một trong
những hoạt động của giáo dục trải nghiệm. Giáo dục STEM được ẩn chứa, nằm
trong phạm vi khái niệm, nội hàm và khuôn khổ của HĐHTN [12].
HĐH TN STEM là một quá trình học tích hợp khoa học, công nghệ, kĩ thuật
và toán học dựa trên các ứng dụng của thế giới thực, theo đó phẩm chất và năng
lực được tạo ra thông qua việc chuyển hóa kinh nghiệm, là quá trình xây dựng