Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Vận dụng phương pháp dạy học STEM để thiết kế một số chủ đề trong dạy - học giúp học sinh yêu thích, hứng thú, tiếp cận nhanh và có hiệu quả đối với chương trình giáo dục phổ thông 2018 ở môn Tin học lớp 10

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến nhằm thiết kế một số chủ đề dạy học theo phương pháp dạy học STEM giúp học sinh biết được tầm quan trọng của bộ môn Tin học và tiếp cận nhanh với chương trình mới 2018. Hình thành cho học sinh khả năng phân tích, xử lý các vấn đề liên quan, thiết kế sản phẩm, tự tin hơn trong cuộc sống.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Vận dụng phương pháp dạy học STEM để thiết kế một số chủ đề trong dạy - học giúp học sinh yêu thích, hứng thú, tiếp cận nhanh và có hiệu quả đối với chương trình giáo dục phổ thông 2018 ở môn Tin học lớp 10

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC STEM ĐỂ THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TRONG DẠY – HỌC GIÚP HỌC SINH YÊU THÍCH, HỨNG THÚ, TIẾP CẬN NHANH VÀ CÓ HIỆU QUẢ ĐỐI VỚI CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 Ở MÔN TIN HỌC LỚP 10 LĨNH VỰC: TIN HỌC Nghệ An, tháng 4 năm 2023
SỞ GD&ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT DIỄN CHÂU 4 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC STEM ĐỂ THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TRONG DẠY – HỌC GIÚP HỌC SINH YÊU THÍCH, HỨNG THÚ, TIẾP CẬN NHANH VÀ CÓ HIỆU QUẢ ĐỐI VỚI CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 Ở MÔN TIN HỌC LỚP 10 LĨNH VỰC: TIN HỌC Đồng tác giả: Trần Thị Thanh Nguyễn Thị Hương Trà Tổ Toán – Tin, Trường THPT Diễn Châu 4 Điện thoại liên hệ: 0983946609 (0962286582) Nghệ An, tháng 4 năm 2023
MỤC LỤC MỤC LỤC .................................................................................................................. i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................... iv PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ................................................................................................ 2 3. Phương pháp nghiên cứu của đề tài ..................................................................... 2 4. Tính mới và những đóng góp của đề tài................................................................ 2 5. Kế hoạch thực hiện đề tài ...................................................................................... 3 PHẦN 2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI ................................................................................. 4 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .............. 4 1.1. Cơ sở lí luận ....................................................................................................... 4 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản về giáo dục STEM ................................................... 4 1.1.1.1. Thuật ngữ STEM .......................................................................................... 4 1.1.1.2. Giáo dục STEM – Cách tiếp cận ................................................................. 4 1.1.1.3. Mục tiêu của giáo dục STEM ....................................................................... 4 1.1.1.4. Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM trong trường phổ thông ............................ 5 1.1.1.5. Lợi ích của giáo dục STEM đối với THPT ................................................... 5 1.1.2. Giáo dục STEM trong CTGDPT 2018 ............................................................ 6 1.1.3. Giáo dục STEM trong CT GDPT 2018 Môn Tin học ..................................... 6 1.1.3.1. Mục tiêu môn Tin học .................................................................................. 6 1.1.3.2. Nội dung giáo dục môn Tin học ................................................................... 6 1.1.3.3. Định hướng giáo dục STEM trong môn Tin học .......................................... 7 1.1.4. Cơ sở hoạt động của giáo dục STEM ............................................................. 7 1.1.5. Quy trình xây dựng bài dạy STEM.................................................................. 7 1.1.5.1. Lựa chọn nội dung dạy học STEM ............................................................. 7 1.1.5.2. Đặt vấn đề thực tế cần giải quyết .............................................................. 8 1.1.5.3. Xây dựng tiêu chí sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề ............................ 8 1.1.5.4. Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học ............................................. 8 1.1.6. Thiết kế tiến trình dạy học STEM ................................................................. 8 i
1.1.7. Đánh giá bài dạy STEM .................................................................................. 9 1.2. Cơ sở thực tiễn ................................................................................................. 10 1.2.1. Phương pháp điều tra, nghiên cứu để xác định cơ sở thực tiễn của đề tài ......... 10 1.2.2. Kết quả điều tra, khảo sát cơ sở thực trạng của đề tài ................................. 10 1.3. Kết luận chương 1 ............................................................................................ 12 CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM ...................................................................................................................... 13 2.1. Những thuận lợi, khó khăn thực hiện dạy học STEM chương trình Tin học 10 KNTT ...................................................................................................................... 13 2.2. Xây dựng kế hoạch bài dạy STEM .................................................................. 13 2.2.1. Cơ sở để xây dựng kế hoạch bài dạy STEM ............................................. 13 2.2.2. Giáo án dạy học STEM bài 15: Hoàn thiện hình ảnh đồ họa ...................... 14 2.2.3. Giáo án dạy học STEM bài 21: Câu lệnh While ........................................... 27 2.3. Kết luận chương 2 ............................................................................................ 39 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................... 40 3.1. Mục tiêu của thực nghiệm sư phạm ................................................................. 40 3.2. Nội dung thực nghiệm sự phạm ....................................................................... 40 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 40 3.4. Quá trình thực nghiệm giải pháp mới .............................................................. 40 3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm.......................................................................... 40 3.5.1. Phân tích định lượng ..................................................................................... 40 3.5.2. Phân tích định tính ........................................................................................ 42 3.6. Hiệu quả mà sáng kiến mang lại như sau: ....................................................... 44 3.7. Khảo sát tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp kết hợp các KTDH tích cực đã được xây dựng và áp dụng trong đề tài........................................................ 44 3.7.1. Mục đích khảo sát ......................................................................................... 44 3.7.2. Nội dung và phương pháp khảo sát .............................................................. 44 3.7.3. Đối tượng khảo sát ........................................................................................ 45 3.7.4. Kết quả khảo sát về tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp của đề tài được áp dụng........................................................................................................ 45 3.8. Kết luận chương 3 ............................................................................................ 47 PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 48 ii
1. Kết luận: .............................................................................................................. 48 2. Kiến nghị: ............................................................................................................ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 50 PHỤ LỤC.................................................................................................................. 51 iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1 GV Giáo viên 2 HS Học sinh 3 SGK Sách giáo khoa 4 SBT Sách bài tập 5 KHBD Kế hoạch bài dạy 6 KTDH Kỹ thuật dạy học 7 CNTT Công nghệ thông tin 8 THPT Trung học phổ thông 9 CTGDPT Chương trình giáo dục phổ thông 10 TNSP Thực nghiệm sư phạm 11 TN Thực nghiệm 12 ĐC Đối chứng 13 LTN Lớp thực nghiệm 14 LĐC Lớp đối chứng 15 SL Số lượng 16 TL Tỉ lệ % 17 TT Thứ tự 18 SP Sản phẩm iv
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay công nghệ thông tin đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội. Ngành giáo dục đã có những chuyển biến mọi mặt về việc đổi mới phương pháp dạy và học nhằm phù hợp với những thành tựu khoa học thực tiễn. CTGDPT 2018 hướng tới giúp các em trải nghiệm với nhiều hình thức và các chất liệu khác nhau khi tổ chức hoạt động dạy học trong môn tin học. Dạy học phát triển năng lực, phẩm chất học sinh là một trong những tư tưởng đổi mới chủ đạo của giáo dục và đào tạo Việt Nam. Đối với giáo dục phổ thông, tư tưởng này được thể hiện đầy đủ và toàn diện trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Có nhiều phương thức để phát triển phẩm chất, năng lực cho người học, trong đó giáo dục STEM là một trong những phương thức phù hợp và rất hiệu quả. Thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ban hành ngày 4/5/2017 về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã xây dựng các chương trình hành động thiết thực, một trong những giải pháp thực hiện chương trình hành động là giáo dục STEM tại Việt Nam được thể hiện qua: “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 vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông”. Cũng như các hoạt động giáo dục khác trong nhà trường, giáo dục STEM là một trong những hoạt động giáo dục góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục tổng quát và toàn diện nêu trên của chương trình giáo dục phổ thông. Trong đó, giáo dục STEM là một trong những hoạt động giáo dục hiệu quả trong việc hình thành và phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh. Nhằm đa dạng hóa hình thức tổ chức giáo dục STEM trong trường phổ thông, tại Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH, ngày 14/8/2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học, giáo dục STEM được mở rộng hơn. Theo đó, giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn. Hiện nay bộ môn Tin học vẫn chưa được nhiều yêu thích và lựa chọn do nhiều nguyên nhân như: Thiếu phương tiện học tập, nhiều học sinh nghĩ đây là môn học khó đòi hỏi tư duy, logic, các em chưa thực hiện được hoặc nếu thực hiện được cũng còn rất đơn điệu, lúng túng, chủ yếu là thực hiện lập trình theo cái cũ, chưa mạnh dạn tự tin đổi mới. Tin học chính là bộ môn gắn liền với nhiều hoạt động nghiên cứu, khoa học, công nghệ. Do đó, ứng dụng STEM trong tin học được nhiều nhà trường đề cao và thiết kế các chủ đề, bài giảng phù hợp nhằm giúp học sinh phát huy khả năng của mình. 1
Để các em phát huy hết khả năng về mọi mặt theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 và hiểu hơn về tầm quan trọng của việc học bộ môn Tin học cũng như áp dụng vào thực tiễn trong học tập cũng như vào cuộc sống hằng ngày. Phương pháp dạy học STEM chúng tôi đã và đang áp dụng vào một số chủ đề như thiết kế các kịch bản bằng các tình huống trong thực tế đã mang lại một kết quả đáng mong đợi và rất khả quan, bên cạnh đó còn sử dụng các vật liệu có sẵn trong cuộc sống để thực hành mô tả các sản phẩm về đồ họa, áp dụng các kiến thức lập trình để giải quyết các bài toán trong cuộc sống hằng ngày nhằm tạo điều kiện để học sinh rèn luyện tư duy, sáng tạo, biết cách vận dụng các kiến thức, kĩ năng, đã học vào thực tế để giải quyết vấn đề. Xuất phát từ mục tiêu chương trình giáo dục phổ thông 2018 về việc phát triển năng lực người học và một số thực trạng trong dạy-học môn Tin học ở cấp THPT chúng tôi đã lựa chọn đề tài để nghiên cứu “Vận dụng phương pháp dạy học STEM để thiết kế một số chủ đề trong dạy - học giúp học sinh yêu thích, hứng thú, tiếp cận nhanh và có hiệu quả đối với chương trình giáo dục phổ thông 2018 ở môn Tin học lớp 10”. 2. Mục tiêu của đề tài Thiết kế một số chủ đề dạy học theo phương pháp dạy học STEM giúp học sinh biết được tầm quan trọng của bộ môn Tin học và tiếp cận nhanh với chương trình mới 2018. Hình thành cho học sinh khả năng phân tích, xử lý các vấn đề liên quan, thiết kế sản phẩm, tự tin hơn trong cuộc sống. 3. Phương pháp nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu về các vấn đề liên quan đến đề tài sáng kiến kinh nghiệm. Điều tra quan sát: Thực trạng về việc dạy học STEM và khả năng tiếp cận dạy học STEM của học sinh trung học phổ thông. Thực nghiệm sư phạm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm ở khối 10 trường THPT Diễn Châu 4 để xem xét tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp sư phạm đã đề xuất. 4. Tính mới và những đóng góp của đề tài Đề tài xây dựng các chủ đề dạy học bằng phương pháp STEM nhằm giúp học sinh hiểu sâu hơn, tự đưa ra hướng xử lí và giải quyết vấn đề. Phát triển các kĩ năng, phương pháp học tập và khả năng sáng tạo trong các bài học trong chủ đề. Trong đề tài này chúng chúng tôi hướng đến cách tiếp cận môn Tin học bằng các sản phẩm, bằng những tình huống, những bài toán từ thực tiễn qua đó các em cũng học được những kĩ năng sống vận dụng vào cuộc sống để giải quyết vấn đề phát sinh trong thực tiễn. 2
5. Kế hoạch thực hiện đề tài TT Thời gian Nội dung công việc Sản phẩm - Đọc tài liệu về đổi mới -Tuyển tập các dạng tài phương pháp dạy học Tin học liệu. trong những năm gần đây. Từ 01/06 - Các số liệu đã được xử đến - Đọc tài liệu về dạy học lý. 01/07/2022 STEM. 1 - Khảo sát tình hình thực tiễn tại các trường THPT - Trao đổi với đồng nghiệp - Nắm được ý kiến của khác đơn vị về đề tài của mình. đồng nghiệp Từ 02/07/2022 - Thảo luận thống nhất đặt tên - Nắm chắc kết cấu đề tài; đăng kí đề tài chung của sáng kiến đến 02/10/2022 kinh nghiệm. - Đọc tài liệu tham khảo 2 - Viết phần mở đầu - Viết cơ sở lý luận Từ 03/10/2022 - Thực nghiệm tại 1 số lớp và ở - Hoạt động cụ thể 3 một số trường bạn ở tỉnh Nghệ - Viết phần trọng tâm đến 25/2/2023 An của đề tài: Giải pháp và hiệu quả đề tài Từ 03/01/2023 - Khảo sát thực tiễn và kết quả - Viết phần kết luận thực nghiệm - Hoàn thiện đề tài 4 đến 15/03/2023 3
PHẦN 2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Cơ sở lí luận 1.1.1. Một số khái niệm cơ bản về giáo dục STEM 1.1.1.1. 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). Thuật ngữ này được sử dụng khi đề cập đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Hiện nay, thuật ngữ này được dùng chủ yếu trong hai ngữ cảnh là giáo dục và nghề nghiệp. Trong ngữ cảnh giáo dục, đề cập tới STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học; chú trọng đến dạy học các môn học STEM theo tiếp cận tích hợp liên môn, gắn với thực tiễn, hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực người học. Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được sử dụng khi đề cập tới ngành nghề thuộc hoặc liên quan tới các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Đây là những ngành nghề có vai trò quyết định tới sức cạnh tranh của một nền kinh tế, đang và sẽ có nhu cầu cao trong xã hội hiện đại. 1.1.1.2. Giáo dục STEM – Cách tiếp cận Là một tư tưởng (chiến lược, tiếp cận) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: Toán học, Khoa học tự nhiên, Kỹ thuật, Công nghệ với mục tiêu “Định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan tới các lĩnh vực STEM, nhờ đó nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế” Theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018, 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. Nhằm đa dạng hóa hình thức tổ chức giáo dục STEM trong trường phổ thông, tại Công văn số 3089/BGDĐT–GDTrH, ngày 14/8/2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học, giáo dục STEM được mở rộng hơn. Theo đó, giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn. 1.1.1.3. Mục tiêu của giáo dục STEM Giáo dục phổ thông giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông, biết vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ năng đã học vào đời sống và tự học suốt đời, có định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp, biết xây dựng và phát triển hài hoà các mối quan hệ 4
xã hội, có cá tính, nhân cách và đời sống tâm hồn phong phú, nhờ đó có được cuộc sống có ý nghĩa và đóng góp tích cực vào sự phát triển của đất nước và nhân loại. Giáo dục STEM là một trong những hoạt động giáo dục góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục tổng quát và toàn diện nêu trên của chương trình giáo dục phổ thông. 1.1.1.4. Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM trong trường phổ thông Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện thực tiễn triển khai dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM ở phổ thông cho thấy, có sự khác biệt về vai trò, vị trí giữa các môn học này. - Nâng cao hứng thú học tập các môn học thuộc lĩnh vực STEM hứng thú học tập là một trong những yếu tố tâm lí đặc biệt quan trọng trong học tập, góp phần hình thành và phát triển năng lực học sinh. Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh. - Kết nối trường học với cộng đồng. Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông cần kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, giáo dục đại học, cơ sở nghiên cứu, cơ sở sản xuất tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất, tài chính để triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương. - Hướng nghiệp, phân luồng hướng nghiệp là một trong những vấn đề rất quan trọng của giáo dục phổ thông. 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. 1.1.1.5. Lợi ích của giáo dục STEM đối với THPT STEM đem lại hiệu quả tích cực cho học sinh phổ thông trên hành trình khám phá, phát triển năng lực của bản thân và ảnh hưởng tới việc lựa chọn nghề nghiệp, hướng đi trong tương lai của mỗi người. - Phát huy năng lực tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề Thông qua STEM học sinh sẽ tiếp thu kiến thức về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học một cách gắn kết, tiếp nhận kiến thức tổng hợp theo cách tiếp cận liên môn. Không chỉ học những kiến thức cơ bản, các em sẽ thực hành để ứng dụng vào nhiều lĩnh vực, giải quyết những vấn đề khác nhau trong cuộc sống và phát triển tư duy sáng tạo cũng như kỹ năng thực hành. - Ảnh hưởng tới quá trình định hướng nghề nghiệp cho tương lai 5
Với học sinh phổ thông, việc theo học mô hình STEM còn có ảnh hưởng tích cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tương lai. Khi được học nhiều dạng kiến thức trong một thể tích hợp, học sinh sẽ chủ động thích thú với việc học tập thay vì thái độ e ngại hoặc tránh né một lĩnh vực nào đó, từ đó sẽ khuyến khích các em có định hướng tốt hơn khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn và sự chắc chắn cho cả sự nghiệp về sau. 1.1.2. Giáo dục STEM trong CTGDPT 2018 Trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018, giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật, và toán học vừa thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển năng lực và phẩm chất người học cụ thể là: - Theo tiếp cận thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực STEM Chương trình giáo dục phổ thông 2018 có đầy đủ các môn học thuộc lĩnh vực STEM. Đó là môn Toán, các môn khoa học tự nhiên, môn Công nghệ, và môn Tin học. Trong đó, môn Tin học được xem như thuộc lĩnh vực công nghệ (ở mạch nội dung ICT). Vị trí, vai trò của môn Công nghệ và môn Tin học trong Chương trình GDPT 2018 đã được nâng cao rõ rệt. Điều này không chỉ thể hiện rõ tư tưởng giáo dục STEM mà còn là sự điều chỉnh kịp thời của giáo dục phổ thông trước cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0. - Theo tiếp cận liên môn trong dạy học các lĩnh vực STEM Có các chuyên đề học tập về STEM, nghề nghiệp STEM ở lớp 10, 11, 12 trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán; các hoạt động trải nghiệm dưới hình thức câu lạc bộ nghiên cứu khoa học, trong đó có các hoạt động nghiên cứu STEM. Định hướng đổi mới phương pháp giáo dục nêu trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 cũng phù hợp với giáo dục STEM ở cấp độ dạy học tích hợp theo chủ đề liên môn, vận dụng kiến thức liên môn giải quyết các vấn đề thực tiễn. 1.1.3. Giáo dục STEM trong CT GDPT 2018 Môn Tin học 1.1.3.1. Mục tiêu môn Tin học Đối với cấp trung hoc ̣ phổ thông, giáo dục Tin học không chỉ giúp học sinh củng cố và nâng cao năng lưc Tin học đã được hình thành mà còn cung cấp các tri thức mang tính định hướng nghề nghiệp thuộc lĩnh vực Tin học hoặc ứng dụng Tin học. 1.1.3.2. Nội dung giáo dục môn Tin học Môn Tin học cung cấp cho học sinh 3 mạch kiến thức: Học vấn số hóa phổ thông (DL), Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) và Khoa học máy tính (CS). Mạch kiến thức này giúp học sinh bước đầu hiểu các nguyên tắc cơ bản và thực hành 6
của tư duy máy tính, tư duy tự động hóa, có khả năng thích ứng với những tiến bộ và thiết bị công nghệ số mới sẽ xuất hiện trong tương lai và tạo nền tảng cơ bản cho việc thiết kế, phát triển các hệ thống máy tính. 1.1.3.3. Định hướng giáo dục STEM trong môn Tin học Trong môn Tin học, định hướng giáo dục STEM đang được thị trường triển khai như một hướng đi quan trọng trong giáo dục và đào tạo tại nhiều nước trên thế giới. Với tư cách là công nghệ nền tảng, hội tụ đầy đủ 4 yếu tố giáo dục STEM: [Khoa học (S), Công nghệ (T), Kĩ thuật (E) và Toán học (M) ], môn Tin hoc có vai trò trung tâm kết nối các môn học khác, đẩy mạnh giáo dục STEM, phát huy sáng tạo của của học sinh nhằm tạo ra hàm lượng ICT cao. Chương trình cũng đã đề cập đến hình thức sản phẩm của bài học STEM trong môn Tin học: Về giáo duc ̣ STEM, thực hành, trải nghiệm, sáng tao và làm ra sản phẩm số như: đơn giản là một văn bản, một hình vẽ hay phức tạp hơn như một phần mềm trò chơi được thiết kế theo trí tưởng tượng phù hợp với sở thích cá nhân, một phần mềm học tập, một chương trình, hay một trang web đơn giản của cá nhân… Như vậy, giáo dục STEM trong môn Tin học thích hợp với dạy học các bài học E. Ứng dung tin học, F. Giải quyết vấn đề với sự trợ giúp của máy tính, đặc biệt là mạch nội dung hay trong chuyên đề học tập Khoa hoc máy tính. 1.1.4. Cơ sở hoạt động của giáo dục STEM Theo tiếp cận liên môn, giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức các môn học trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề thực tiễn. Do vậy, giáo dục STEM định hướng hoạt động và trải nghiệm, định hướng tìm tòi khám phá, định hướng thực hành và sản phẩm. 1.1.5. Quy trình xây dựng bài dạy STEM 1.1.5.1. Lựa chọn nội dung dạy học STEM Nội dung bài dạy STEM có thể lựa chọn bằng cách: - Dựa vào những nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các quá trình gắn với các kiến thức đó trong thực tiễn. - Xuất phát từ việc đáp ứng một số nhu cầu thiết thực trong sinh hoạt hàng ngày, trong sản xuất, trong cuộc sống, trong học tập. - Thông qua những câu chuyện về các phát minh, sáng chế của các nhà khoa học nổi tiếng dẫn đến nhu cầu mong muốn thử nghiệm, chứng minh thông qua các bài dạy STEM. - Tham khảo ý tưởng từ những bài học, hoạt động, dự án có sẵn trong các nguồn tài liệu trong nước và quốc tế (sách, báo, internet, ...). Trong quá trình dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM, cần thường xuyên đặt câu hỏi “những kiến thức đã học trong bài được ứng dụng ở đâu trong thực tiễn, 7
có thể dùng nó để giải quyết những vấn đề gì”. Đặc biệt là những câu hỏi liên hệ, vận dụng vào bối cảnh thực tiễn địa phương, nhà trường. 1.1.5.2. Đặt vấn đề thực tế cần giải quyết Dựa trên nội dung bài dạy STEM dự định triển khai, có thể đưa ra một tình huống có vấn đề mang tính thực tiễn khiến học sinh có nhu cầu thực hiện một nhiệm vụ cụ thể để giải quyết vấn đề. Tình huống đặt ra cần có tiềm năng trong việc khuyến khích học sinh hoạt động và vận dụng kiến thức của nhiều môn học khác nhau, có tính khả thi về thời gian, phù hợp với năng lực của học sinh, điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường và địa phương, ...Ngoài ra, các tình huống cũng cần phù hợp với sở trường, đặc điểm của đối tượng học sinh, tạo ra sự quan tâm, hứng thú của học sinh thông qua việc thấy được ý nghĩa và lợi ích của việc thực hiện. 1.1.5.3. Xây dựng tiêu chí sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề - Tiêu chí của sản phẩm trong bài dạy STEM là yếu tố quan trọng có vai trò định hướng mục tiêu, nội dung và cách thức tổ chức các hoạt động trong bài dạy. Các tiêu chí đặt ra cho sản phẩm giúp học sinh là căn cứ để đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề cũng như lập kế hoạch để thực hiện hoạt động chế tạo sản phẩm. - Giáo viên cần xác định các tiêu chí cụ thể cho sản phẩm sao cho: + Học sinh huy động kiến thức đã học (với bài dạy STEM vận dụng) hoặc khám phá được kiến thức mới (đối với bài dạy STEM kiến tạo) mới có thể đáp ứng các yêu cầu sản phẩm học tập giáo viên đưa ra. + Học sinh vận dụng kiến thức và kinh nghiệm thực tiễn để đề xuất được các giải pháp có tính khoa học và khả thi, chế tạo sản phẩm, cải tiến, phát triển sản phẩm. - Thông qua việc thực hiện các hoạt động thiết kế trong bài dạy, học sinh có cơ hội phát triển các năng lực chung cốt lõi như tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo. 1.1.5.4. Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực với các hoạt động học bao hàm các bước của quy trình thiết kế kĩ thuật. Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục tiêu, nội dung, sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành và cách thức tổ chức hoạt động học tập. Các hoạt động học tập đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng). 1.1.6. Thiết kế tiến trình dạy học STEM Tiến trình bài dạy STEM tuân theo quy trình thiết kế kĩ thuật, nhưng các bước trong quy trình có thể không cần thực hiện một cách tuần tự mà có thể thực hiện song song, tương hỗ lẫn nhau. 8
Mỗi bài dạy STEM có thể được tổ chức theo 5 hoạt động. Các hoạt động có thể được tổ chức thực hiện một cách linh hoạt ở trong và ngoài lớp học theo nội dung và phạm vi kiến thức của từng bài học. Mỗi hoạt động phải được mô tả rõ mục tiêu, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh và cách thức tổ chức hoạt động. Tiến trình dạy học STEM: 1.1.7. Đánh giá bài dạy STEM Bài dạy STEM được tổ chức thành các hoạt động học tập. Trong đó, học sinh tích cực, chủ động và sáng tạo trong chiếm lĩnh tri thức, rèn luyện kĩ năng, hình thành và phát triển phẩm chất và năng lực. Việc đánh giá bài học theo bài dạy STEM cần căn cứ vào các tiêu chí đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo hướng dẫn trong công văn 5555/BGDĐT–GDTrH( xem Phụ lục 5). * Một số định hướng đánh giá bài dạy STEM theo Công văn số 5555/BGDĐT– GDTrH. - Đánh giá kế hoạch và tài liệu dạy học bài dạy STEM theo từng hoạt động cần thể hiện đúng vàđủ theo hướng dẫn trong Công văn 5512/BGDĐT–GDTrH. - Tổng hợp mục tiêu trong các hoạt động của bài dạy STEM phải phản ánh được đầy đủ mục tiêu của bài học STEM. Các thiết bị dạy học trong bài dạy STEM đầy đủ và rõ ràng trong trường hợp các phương tiện, thiết bị như là một gợi ý của giáo viên giúp học sinh giải quyết vấn đề (đề xuất thí nghiệm, hoặc thiết kế chế tạo). 9
 Tổ chức hoạt động học cho học sinh trong bài dạy STEM Hoạt động chuyển giao nhiệm vụ của học sinh trong bài dạy STEM thường bắt đầu từ các tình huống có vấn đề, đảm bảo học sinh tích cực, hứng thú tiếp nhận nhiệm vụ. Cũng như các bài học khác, nhiệm vụ học tập phải rõ ràng, cụ thể và được hiểu thống nhất trong cả lớp. Phần nhiều thời gian trên lớp là học sinh hoạt động, thiết kế, tìm tòi và khám phá với tài liệu, phương tiện, thiết bị dạy học. Do đó, hoạt động giám sát, trợ giúp học sinh đảm bảo các em hiểu đúng, làm đúng và an toàn là rất quan trọng. Khi đánh giá, cần chú trọng về tiêu chí này. Bên cạnh đó, bài học STEM còn có thể diễn ra ngoài lớp học, giáo viên cần có phương án để theo dõi, đôn đốc, nhắc nhở cũng như hỗ trợ học sinh. Đặc biệt là các phương án sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông.  Hoạt động học của học sinh trong bài dạy STEM Trong bài học STEM, các hoạt động học tập của học sinh đa dạng, có tính hợp tác và hướng tới mục tiêu bài học. Bên cạnh đánh giá mức độ và hiệu quả của hoạt động hợp tác, vai trò của mỗi cá nhân cũng cần được làm rõ. Báo cáo, thảo luận và điều chỉnh sản phẩm, giải pháp là một trong những hoạt động quan trọng của mỗi bài dạy STEM. Hoạt động này còn giúp học sinh phát triển các năng lực chung như giao tiếp và hợp tác, mức độ tự chủ, tư duy độc lập. Bên cạnh tập trung vào đánh giá sản phẩm, việc tổ chức trao đổi, thảo luận, tranh luận cũng cần được quan tâm khi đánh giá hoạt động học có ý nghĩa này. 1.2. Cơ sở thực tiễn 1.2.1. Phương pháp điều tra, nghiên cứu để xác định cơ sở thực tiễn của đề tài Để xác định cơ sở thực tiễn của đề tài áp dụng phương pháp dạy học STEM trong một số chủ đề sách Tin học 10, chúng tôi đã thực hiện khảo sát trên google form một số giáo viên Tin học trường THPT trên địa bàn Nghệ An và số học sinh được học môn Tin học ở trường THPT Diễn Châu 4, huyện Diễn Châu. 1.2.2. Kết quả điều tra, khảo sát cơ sở thực trạng của đề tài Bảng 1.1. Kết quả thăm dò ý kiến GV về thực trạng áp dụng phương pháp dạy học STEM của các GV dạy môn Tin học ở một số trường THPT tỉnh Nghệ An (số lượng: 27 GV) theo link sau: https://forms.gle/Ub7XLPyFYtqm4o4P7 TT Vấn đề quan tâm của thầy/cô về dạy học STEM SL(27) TL % 1 Thầy cô đã biết về phương pháp dạy học STEM thông 27 100 qua tập huấn chuyên môn? 2 Thầy/cô đã tham khảo các giáo án STEM chưa? 27 100 10
Mức độ cần thiết dạy học STEM Rất cần thiết. 17 62.96 3 trong bộ môn tin học? Cần thiết. 10 37.04 Không cần thiết. 0 0 4 Thầy cô vận dụng phương pháp Thường xuyên 3 11.11 STEM trong dạy học ở mức độ nào? Thỉnh thoảng 24 88.89 Chưa bao giờ 0 0 Thông qua kết quả thăm dò ý kiến GV môn Tin học cùng với việc dự giờ thăm lớp các GV trong trường, qua tham khảo giáo án của GV có thể thấy việc áp dụng phương pháp dạy học STEM vào môn của mình là rất cần thiết, tuy nhiên mức độ vận dụng vào dạy học chưa được thường xuyên nguyên nhân chủ yếu là thời gian đầu tư vào những tiết học như vậy khá mất nhiều thời gian, khi tổ chức không hợp lí sẽ dẫn đến việc bị loãng kiến thức còn tùy thuộc vào từng đối tượng học sinh. Về thực trạng về việc hứng thú học môn Tin học chúng tôi đã khảo sát HS theo link: https://forms.gle/4F52UQ6cBjPtqtjF6 và kết hợp với việc phỏng vấn thì chúng tôi đã có kết quả và kết luận như sau: Bảng 1.2 Kết quả điều tra về tình trạng học tập môn Tin học của HS. Kết quả Vấn đề hỏi Câu trả lời SL TL% Rất yêu thích 20 5.38 Yêu thích 147 39.52 1. Cảm nhận của em khi học môn Tin học? Bình thường 163 43, 82 Không yêu thích 42 11.29 Rất quan trọng 65 17.47 Quan trọng 134 36.02 2. Theo bạn, vai trò của môn Tin học trong Bình thường 133 35.75 đời sống như thế nào? Không quan trọng 40 10.75 Rất khó tiếp thu 39 10.48 3. Thông qua học tập môn Tin học, theo bạn Khó tiếp thu 64 17.20 kiến thức bộ môn Tin học như thế nào? Bình thường 167 44.89 Dễ tiếp thu 102 27.42 11
4. Thầy (cô) có thường xuyên tổ chức cho Chưa bao giờ 0 0 các bạn tham gia các hoạt động nhóm trong Thỉnh thoảng 244 65.59 quá trình dạy học không? Thường xuyên 128 34.41 5. Khi triển khai các hoạt động dạy học GV Chưa bao giờ 28 7.53 thường xuyên vận dụng các kiến thức bài học Thỉnh thoảng 201 54.03 để giải quyết các vấn đề trong thực tế không? Thường xuyên 143 38.84 Thông qua kết quả điều tra cho chúng ta thấy tỷ lệ HS yêu thích và rất yêu thích môn Tin học chưa cao chiếm tỷ lệ 44.9%, tỷ lệ HS xác định mức độ quan trọng của kiến thức môn Tin học cũng rất cao (53.49%). Có được những kết quả đó là do tỷ lệ HS xác định vai trò của Tin học trong xã hội hiện nay. Tuy nhiên, phần lớn các em chưa thật sự yêu thích môn Tin học vì nhiều lí do khác nhau, các tiết thực hành Tin học 10 còn ít, nhiều bài tập đòi hỏi khả năng tư duy, logic. Bên cạnh, trong quá trình tổ chức các hoạt động dạy học việc GV sử dụng kết quả của các nhóm học tập để công khai – treo kết quả trong lớp học, tổ chức các hoạt động tham quan học hỏi, đánh giá và góp ý lẫn nhau giữa các nhóm còn chưa cao, qua đó chưa phát huy hết năng lực giao tiếp và hợp tác giữa các nhóm và cá nhân HS. Việc vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cho thấy còn tồn tại, chưa bao giờ GV đề cập đến chiếm 7.53%. Như vậy, chứng tỏ việc vận dụng các phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực HS, nhất là năng lực hợp tác của GV trong việc tổ chức các hoạt động dạy học cho HS là chưa cao. 1.3. Kết luận chương 1 Qua nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn dạy học môn Tin học ở trường THPT chúng tôi nhận thấy: Trong chương trình GDPT 2018 môn Tin học 10 thời lượng không có các tiết bài tập, ôn tập để hệ thống lại kiến thức do đó bắt buộc học sinh phải có tính tích cực, tự giác học tập. Do đó giáo viên linh động, thay đổi bằng cách áp dụng các phương pháp dạy học STEM để đưa các em vào các hoạt động học như trải nghiệm, hoạt động nhóm, tạo sản phẩm. Từ đó, giúp các buổi học trở nên thú vị, các em sẽ linh hoạt và nhạy bén trước mọi vấn đề. Biết cách phân tích, quan sát, tìm hiểu để định hướng giải quyết vấn đề theo cách khoa học đúng đắn. Có thể nói STEM sẽ giúp học sinh rèn luyện toàn diện các kỹ năng nhằm phục vụ cho học tập, công việc sau này. Xuất phát từ vấn đề lý luận và thực tiễn nêu trên, thông qua đề tài này chúng tôi muốn xây dựng thiết kế các chủ đề, bài giảng phù hợp nhằm giúp học sinh phát huy khả năng của mình. Đồng thời, tạo điều kiện để học sinh rèn luyện tư duy, sáng tạo, biết cách vận dụng các kiến thức, kỹ năng đã học vào thực tế để giải quyết vấn đề. 12
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM 2.1. Những thuận lợi, khó khăn thực hiện dạy học STEM chương trình Tin học 10 KNTT Thuận lợi: Được sự động viên của các cấp quản lí giáo dục; HS khối 10 lần đầu được tiếp cận với chương trình giáo dục phổ thông 2018 nên các em tham gia nhiệt tình vào các hoạt động giáo dục STEM; HS gắn kết với nhau hơn, từng bước khám phá kiến thức mới dựa trên các kiến thức đã biết trước đó thông qua hoạt động thực hành và trải nghiệm, khả năng thuyết trình - phản biện tốt hơn; Biết tự đánh và và đánh giá các sản phẩm của mình cũng như của các nhóm bạn khác tốt hơn. Khó khăn: Thời gian thực hiện thường kéo dài vài buổi học trong đó yêu cầu các học sinh làm việc theo nhóm hoặc làm việc cá nhân, vận dụng kiến thức của các bài học liên môn để cùng tạo thành sản phẩm gắn liền với thực tế. Tùy theo trình độ của lớp học mà các dự án có thể đi từ đơn giản đến phức tạp, thực hiện tại lớp học, tại nhà, đi thực tế hoặc tìm hiểu các nguồn dữ liệu từ trên mạng, các thư viện, bảo tàng. Giáo viên chưa được tập huấn nhiều về mô hình giáo dục STEM. Để tổ chức thành công hoạt động STEM cần có sự hỗ trợ, tham gia, hợp tác của các bên liên quan. 2.2. Xây dựng kế hoạch bài dạy STEM 2.2.1. Cơ sở để xây dựng kế hoạch bài dạy STEM Công văn số 3089/ BGĐT- GDTrH (ngày 14 tháng 8 năm 2020). PHỤ LỤC 4 Công văn 5512/BGDĐT-GDTrH I. Mục tiêu Kiến thức: Nêu cụ thể yêu cầu cần đạt về kiến thức học sinh cần học trong bài để thực hiện được yêu cầu cần đạt củanội dung/chủ đề tương ứng trong chương trình môn học/hoạt động giáo dục. Năng lực: Nêu cụ thể yêu cầu học sinh làm được gì (biểu hiện cụ thể của năng lực chung và năng lực đặc thù môn học cần phát triển) trong hoạt động học để chiếm lĩnh và vận dụng kiến thức theo yêu cầu cần đạt của chương trình môn học/hoạt động giáo dục. Phẩm chất: Nêu cụ thể yêu cầu về hành vi, thái độ (biểu hiện cụ thể của phẩm chất cần phát triển gắn với nội dung bài dạy) của học sinh trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ học tập và vận dụng kiến thức vào cuộc sống. II. Thiết bị dạy học và học liệu III. Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Xác định vấn đề/ yêu cầu chế tạo SP. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức mới và đề xuất giải pháp. 13
Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp. Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm, thử ghiệm và đánh giá. Hoạt động 5: Chia sẻ và báo cáo. 2.2.2. Giáo án dạy học STEM bài 15: Hoàn thiện hình ảnh đồ họa KẾ HOẠCH BÀI DẠY STEM – HOÀN THIỆN HÌNH ẢNH ĐỒ HỌA Môn: Tin học 10. Thời gian: 2 tiết Chủ đề: Sử dung phần mềm inkscape thiết kế poster tuyên truyền về bảo vệ môi trường và thực hiện tái chế rác thải thành poster tuyên truyền. I. Mục tiêu 1. Kiến thức Biết và sử dụng được một số chức năng của các lệnh tạo, điều chỉnh các đối tượng đồ họa đơn giản. Tạo được sản phẩm số đơn giản, hữu ích và thực tế. Xuất theo định dạng PNG. 2. Kỹ năng  Năng lực chung Tự chủ, tự học: Tự nhận ra và điều chỉnh được những sai sót, hạn chế của bản thân trong quá trình học tập, rút kinh nghiệm để có thể vận dụng vào các tình huống khác. Giao tiếp và hợp tác: Hợp tác với các bạn trong nhóm để giải quyết vấn đề: có bảng phân công nhiệm vụ rõ ràng, trao đổi, thảo luận, đưa ra hướng giải quyết và trình bày nội dung cần báo cáo. Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Biết thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề; biết đề xuất và phân tích một số giải pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất, thực hành tạo ra các sản phẩm tái chế từ vật liệu rác thải.  Năng lực riêng - Nla: Sử dụng và quản lý các phương tiện ICT. - Nlc: Giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của CNTT và truyền thông. Biểu hiện: Tạo được sản phẩm số đơn giản, hữu ích và thực tế như thiết kế logo, tạo banner, thiệp chúc mừng, thiết kế poster tuyên truyền bảo vệ môi trường… 3. Phẩm chất Hình thành ý thức trách nhiệm, tính cẩn thận khi làm việc nhóm, phẩm chất làm việc chăm chỉ, chuyên cần để hoàn thành nhiệm vụ. Hình thành trách nhiệm về việc tuyên truyền cho mọi người cùng sử dụng đồ nhựa và phế thải của nó đúng cách để đảm bảo cho sức khoẻ và bảo vệ môi trường. 14