Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

48
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của Luận án này nghiên cứu lí luận và thực trạng về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí, thiết kế quy trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí góp phần nâng cao chất lượng giáo dục THPT đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI PHẠM VĂN VƯƠNG DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MÔ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA MÔN VẬT LÍ Chuyên ngành: Lý luận và lịch sử giáo dục Mã số: 9.14.01.02 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2020
Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học sư phạm Hà Nội Cán bộ hướng dẫn khoa học: 1.PGS.TS. Nguyễn Thị Tình 2. PGS.TS. Hà Thế Truyền Phản biện 1: PGS.TS Trần Hữu Hoan Học viện Quản lý giáo dục Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Thị Thanh Huyền Trường ĐHSP – Đại học Thái Nguyên Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Thị Thanh Hồng Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Vào hồi …..giờ … ngày … tháng… năm 2020 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện - Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội - Thư viện Quốc Gia Việt Nam
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 1.1. Nghị quyết số 29 – NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về: “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo” đã nêu rõ định hướng đổi mới GD là: “chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu chú trọng kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học”, “học đi đôi với hành, lý luận gắn với thực tiễn, giáo dục nhà trường kết hợp với gia đình và xã hội”, đáp ứng yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế của đất nước. 1.2. Dạy học tích hợp đang trở thành một quan điểm dạy học phổ biến trên thế giới hiện nay nhằm nâng cao năng lực người học, đào tạo những người có đầy đủ phẩm chất và năng lực giải quyết các vấn đề trong cuộc sống. Dạy học tích hợp đảm bảo một cách tốt nhất nguyên tắc giáo dục học đi đôi với hành, lý luận gắn liền với thực tiễn. Với phương thức dạy học hướng kỹ năng và tiếp cận các vấn đề thực tế, dạy học tích hợp phát huy tốt nhất khả năng của người học và đào tạo người học một cách toàn diện. Những ưu điểm của dạy học tích hợp phù hợp mục tiêu, nguyên tắc của giáo dục Việt Nam đã được quy định trong Luật Giáo dục. 1.3. Lý luận về dạy học tích hợp đã được nhiều nhà giáo dục nghiên cứu và vận dụng thành công ở các nước trên thế giới. Những nghiên cứu này có nghĩa quan trọng đối với giáo dục phổ thông Việt Nam trong việc nghiên cứu, vận dụng vào công cuộc đổi mới chương trình, sách giáo khoa phổ thông sau năm 2015. Ở trong nước, những nghiên cứu về dạy học tích hợp chủ yếu là trong đào tạo nghề và giáo dục tiểu học. Tuy nhiên, chưa có các nghiên cứu chuyên sâu về dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí. 1.4. Chỉ thị 16/CT-TTg của Thủ tướng chính phủ ngày 04 tháng 5 năm 2017 đã đưa ra giải pháp: “... 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 cận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học
2 (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông....” và nhiệm vụ cụ thể với 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....; tăng cường giáo dục những kỹ năng, kiến thức cơ bản, tư duy sáng tạo, khả năng thích nghi với yêu cầu của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 ”. Từ những lý do trên, cho thấy việc nghiên cứu thực hiện đề tài: “Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí ” là cần thiết vừa góp phần hoàn thiện khung lý thuyết dạy học tích hợp ở trường THPT vừa cụ thể hóa việc tổ chức dạy học tích hợp và dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí. 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và thực trạng về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí, thiết kế quy trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí góp phần nâng cao chất lượng giáo dục THPT đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu Dạy học tích hợp ở trường THPT 3.2. Đối tượng nghiên cứu Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 4. Giả thuyết khoa học Các trường THPT được nghiên cứu đã và đang thực hiện dạy học tích hợp và dạy học tích hợp theo mô hình STEM thông qua môn Vật lí, tuy nhiên chủ yếu chỉ đạt ở mức độ hiếm khi, nên hiệu quả dạy học không cao. Nếu thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM thông qua môn Vật lí phù hợp với yêu cầu dạy học và đặc điểm của các nhà trường, sẽ góp phần nâng cao kết quả học tập của học sinh và đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay
3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Xây dựng cơ sở lý luận về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí. 5.2. Khảo sát, phân tích và đánh giá thực trạng dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT khu vực Duyên hải Bắc Bộ thông qua môn Vật lí 5.3. Thiết kế và thực nghiệm qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí. 6. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu 6.1. Giới hạn về nội dung nghiên cứu Thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT công lập thông qua môn Vật lí. 6.2. Giới hạn về địa bàn nghiên cứu Đề tài thực hiện khảo sát tại 7 trường THPT đại diện cho khu vực thành thị, nông thôn một số tỉnh thuộc khu vực Duyên hải Bắc Bộ 6.3. Giới hạn về khách thể được khảo sát Đề tài thực hiện khảo sát 1339 đối tượng bao gồm 399 cán bộ QL và GV viên; 940 HS thuộc 7 trường trên địa bàn nghiên cứu. 6.4. Giới hạn về thời gian thực hiện đề tài Đề tài thực hiện nghiên cứu từ năm 2015 đến năm 2019 7. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 7.1. Phương pháp luận nghiên cứu đề tài 7.1.1. Tiếp cận hoạt động 7.1.2. Tiếp cận hệ thống – cấu trúc 7.1.3. Tiếp cận năng lực 7.1.4. Tiếp cận phát triển 7.1.5. Tiếp cận lịch sử - xã hội 7.1.6. Tiếp cận liên ngành 7.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí luận 7.2.1. Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết 7.2.2. Phương pháp phân loại và hệ thống hóa lí thuyết
4 7.3. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn 7.3.1. Phương pháp điều tra 7.3.2. Phương pháp quan sát 7.3.3. Phương pháp phỏng vấn 7.3.4. Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động 7.3.5. Phương pháp chuyên gia 7.3.6. Phương pháp nghiên cứu trường hợp 7.3.7. Phương pháp phân tích và tổng kết kinh nghiệm 7.3.8. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 7.4. Phương pháp xử lý thông tin 8. Đóng góp mới của đề tài 8.1. Đóng góp về mặt lý luận Đề tài bổ sung và làm phong phú cơ sở lý luận về dạy học tích hợp và dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT, thiết kế và tổ chức thực hiện qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM thông qua môn Vật lí ở trường THPT công lập, phân tích mục đích, ý nghĩa vai trò của việc tổ chức dạy học tích hợp theo mô hình STEM nhằm phát huy năng lực học sinh và nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT công lập nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục. Đồng thời, đề tài góp phần hoàn thiện lí luận dạy học hiện đại theo hướng tích hợp ở trường THPT hiện nay. 8.2. Đóng góp về mặt thực tiễn - Đề tài làm rõ thực trạng dạy học tích hợp và dạy học tích hợp theo mô hình STEM đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục ở các trường THPT công lập vùng Duyên Hải Bắc Bộ để có thêm căn cứ khoa học đề xuất và xây dựng qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT công lập thông thông qua môn Vật lí. - Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể vận dụng trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở các trường THPT công lập có đặc điểm tương đồng. Đồng thời, đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho cán bộ quản lí, giáo viên ở các trường THPT.
5 9. Những luận điểm cần bảo vệ Luận điểm 1: Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT là một xu hướng tất yếu trong đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục, đặc biệt là đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông mới. Luận điểm 2: Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí đã và đang được thực hiện trong những năm gần đây, tuy nhiên mới chỉ ở mức “hiếm khi” và “thi thoảng” nên hiệu quả của dạy học tích hợp theo mô hình STEM vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu của giáo dục phổ thông hiện nay. Luận điểm 3: Để nâng cao hiệu quả dạy học đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay thì cần phải thiết kế dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí phù hợp với yêu cầu dạy học và đặc điểm của các nhà trường 10. Cấu trúc của luận án Ngoài phần “Mở đầu”, “Kết luận”, “Danh mục tài liệu tham khảo” và “Hệ thống phụ lục của Luận án”, nội dung của Luận án gồm 3 Chương: Chương 1. Cơ sở lý luận của dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí Chương 2. Thực trạng dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông vùng Duyên Hải bắc Bộ thông qua môn Vật lí Chương 3. Thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MÔ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA MÔN VẬT LÍ 1.1. Tổng quan nghiên cứu vấn đề 1.1.1. Nghiên cứu về dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông 1.1.1.1. Các nghiên cứu trên thế giới:
6 Dạy học tích hợp bắt đầu được đề cập đến vào cuối những năm 1980 – đầu những năm 1990. Khi nghiên cứu về tích hợp chương trình dạy học ở một số nước, có thể phân chia chương trình dạy học thể hiện quan điểm tích hợp của các nước đã và đang sử dụng theo 3 nhóm: Nhóm 1: Gồm Nga, Trung Quốc. Tích hợp tạo môn học mới (xuyên môn) thể hiện rõ trong chương trình, sách giáo khoa Tiểu học, ở THCS và THPT thể hiện chủ đề tích hợp không tạo môn học mới (tích hợp nội dung của các môn học khác có liên quan trong môn học truyền thống). Nhóm 2: Gồm Pháp, Đức. Tích hợp tạo môn học mới (tích hợp xuyên môn thể hiện rõ ở chương trình bậc Tiểu học). Từ THCS đến đầu cấp THPT thể hiện chủ yếu tích hợp tạo môn học mới (liên môn), ở cuối cấp THPT thực hiện theo hướng tích hợp lồng ghép nội dung môn học khác. Nhóm 3: Các Quốc gia còn lại mà điển hình là: Anh, Mỹ, Đài Loan, Singapore, Niu Dilân, Hàn Quốc, Nhật Bản... Tích hợp tạo môn học mới (xuyên môn) thể hiện trong chương trình tiểu học tới đầu cấp THCS. Từ cuối cấp THCS đến THPT thể hiện chủ yếu tạo môn học mới (tích hợp liên môn) và tích hợp nội dung các môn học khác. 1.1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam Kể từ cuối những năm 80 của thế kỷ XX và những năm đầu của thế kỷ XXI, quan điểm tiếp cận tích hợp đã ảnh hưởng tới giáo dục Việt Nam. Nằm trong lộ trình đổi mới đồng bộ phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá ở các trường phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của học sinh và đáp ứng cuộc cách mạng 4.0, Bộ Giáo dục và Đào tạo tiếp tục chỉ đạo các Sở giáo dục, các cơ sở giáo dục tăng cường bồi dưỡng, nâng cao năng lực cho đội ngũ giáo viên sẵn sàng đáp ứng mục tiêu đổi mới, trong đó tăng cường năng lực dạy học theo hướng “ tích hợp, liên môn”, dạy học tích hợp theo mô hình STEM là một trong những vấn đề cần ưu tiên. Có thể điểm qua một số nghiên cứu về DHTH ở Việt Nam: Nguyễn Thị Ánh Tuyết, Dương Tiến Sỹ, Trần Bá Hoành; Nguyễn Phúc Chỉnh 1.1.2. Nghiên cứu về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT 1.1.2.1. Trên thế giới
7 Theo thống kê của Josh Brown - Trường đại học Illinois giai đoạn 2007 - 2010 tại Mỹ có 60 bài báo tạp chí khoa học liên quan trực tiếp đến dạy học STEM được xuất bản từ 8 tạp chí nổi tiếng trong lĩnh vực giáo dục của Mỹ, điều này cho thấy cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về dạy học STEM. Với mục đích nghiên cứu về xu hướng dạy học STEM. Nhiều quốc gia đã quan tâm nghiên cứu và ứng dụng dạy học STEM: Mỹ; Pháp; Anh; ; Malaysia… 1.1.2.2. Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở Việt Nam Ở Việt Nam, mô hình dạy học tích hợp STEM được đưa vào Việt Nam từ năm 2010 thông qua Liên doanh DTT - EDUSPEC phối hợp với Trường Icarnegie - Hoa Kỳ trên nền tảng là 2 môn học công nghệ thông tin (CNTT) và Robotics cho khối phổ thông từ lớp 1 đến lớp 12. Mô hình đã được mở rộng triển khai thí điểm tại các trường phổ thông thuộc 3 thành phố Hà Nội, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh. Các nội dung chương trình STEM được triển khai theo chuẩn quốc tế và phù hợp với mục tiêu của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo. Hiện nay một số tổ chức giáo dục cũng triển khai các hoạt động dạy học STEM như công ty Endeavor Learning Institute và Học viện sáng tạo S3. Tuy nhiên, các hoạt động dạy học STEM này chưa phải là hoạt động chính thức trong các trường phổ thông mà chỉ là các hoạt động độc lập của các công ty giáo dục như là một mảng kinh doanh và hoạt động truyền thông cộng đồng.Sự phối hợp giữa Bộ Giáo dục và Đào tạo với Hội Đồng Anh triển khai chương trình thí điểm về dạy học STEM cho 14 trường THCS và THPT tại các tỉnh thành như Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng, Quảng Ninh và Nam Định. Đã mang lại những hiệu quả thiết thực trong việc áp dụng lý thuyết vào thực hành trong quá trình học tập của học sinh và đã được các em vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn tạo ra những mô hình, những sản phẩm thiết thực phục vụ cuộc sống sinh hoạt. Nhận thấy vai trò của dạy học STEM như là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam sau năm 2015 và đặc biệt chỉ thị 16/CT - TTg ngày 04 tháng 5
8 năm 2017 của Thủ Tướng Chính Phủ, Bộ giáo dục đã quán triệt tinh thần dạy học STEM trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông mới. Dạy học STEM tuy mới xuất hiện ở Việt Nam nhưng bước đầu đã dành được sự quan tâm của cộng đồng và các cơ quan chức năng đặc biệt là từ phía Bộ Giáo dục và Đào tạo. 1.1.3. Khái quát kết quả nghiên cứu của các công trình đã công bố và những vấn đề đặt ra luận án tiếp tục giải quyết 1.1.3.1. Khái quát kết quả nghiên cứu của các công trình khoa học đã công bố Trên cơ sở tổng quan các công trình nghiên cứu ở nước ngoài và trong nước có liên quan đến dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông và dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT cho thấy: các tác giả đã bàn tới dạy học STEM trên các khía cạnh khác nhau, tuy nhiên, nghiên cứu về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí thì chưa có tác giả nào nghiên cứu chuyên sâu. 1.1.3.2. Những vấn đề đặt ra luận án tiếp tục giải quyết Thứ nhất, làm rõ bản chất của dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông; xác định được mối liên hệ tương tác giữa các môn học trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông; trình bày được qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông và liệt kê được các con đường dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông. Từ đó, xây dựng được lý luận về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí, làm rõ khái niệm về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí và các thành tố của dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí. Thứ hai, phân tích, đánh giá đúng thực trạng dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí và thực trạng dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí để có cơ sở thực tiễn vững chắc cho việc áp dụng kỹ thuật thiết kế dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí.
9 Thứ ba, thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí đảm bảo tính khoa học và phù hợp với yêu cầu dạy học và đặc điểm của các nhà trường, góp phần nâng cao kết quả học tập của học sinh và đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay. 1.2. Những vấn đề lý luận về dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 1.2.1. Dạy học tích hợp ở trường THPT 1.2.1.1. Khái niệm về dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông Dạy học tích hợp ở trường THPT: Là định hướng dạy học giúp cho HS phát triển khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống, được thực hiện ngay trong quá trình lĩnh hội tri thức và rèn luyện kỹ năng; phát triển được những năng lực cần thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề. Dạy học tích hợp là phương pháp giảng dạy kết hợp một hoặc nhiều môn học nhằm làm sáng tỏ cho môn học mà giáo viên thấy sự cần thiết trong giảng dạy để đáp ứng mục tiêu của quá trình dạy học theo yêu cầu mới. 1.2.1.2. Mục tiêu dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông Giống như nhiều mô hình dạy học tích cực khác, mục tiêu của dạy học tích hợp ở trường THPT hướng tới mục tiêu tổng quát: * Kĩ năng tư duy đặc biệt nhấn mạnh đến kĩ năng giải quyết vấn đề (phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp, thực hiện giải pháp và trình bày, bảo vệ kết quả) * Kĩ năng sống và làm việc cụ thể như kĩ năng giao tiếp, kĩ năng hợp tác, kĩ năng thuyết trình, kĩ năng quyết định giải quyết vấn đề. 1.2.1.3. Hình thức tổ chức dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông * Tích hợp trong nội bộ môn học, * Tích hợp lồng ghép theo chủ đề dạy học gắn với thực tiễn * Tích hợp đa môn, liên môn, xuyên môn
10 Dạy học tích hợp ở trường THPT được tổ chức dưới các hình thức: Hình thức dạy học theo tập thể lớp; Hình thức dạy học theo cá nhân; Hình thức dạy học tham quan; Hình thức dạy học thông qua hoạt động ngoại khóa; Hình thức dạy học theo nhóm; Hình thức dạy học theo trải nghiệm sáng tạo; Hình thức dạy học theo bàn tay nặn bột; Hình thức dạy học theo dự án; Hình thức dạy học thông qua Xêmina. 1.2.2. Môn Vật lí ở trường trung học phổ thông Vật lí học là ngành khoa học nghiên cứu các dạng vận động đơn giản, tổng quát nhất của vật chất và tương tác giữa chúng. Trong nhà trường phổ thông, giáo dục vật lí được thực hiện ở cả ba cấp học với các mức độ khác nhau. 1.2.2.1. Mục tiêu dạy học môn Vật lí ở trường trung học phổ thông 1.2.2.2. Nội dung dạy học môn Vật lí ở trường trung học phổ thông 1.2.2.3. Hình thức dạy học môn Vật lí ở trường trung học phổ thông 1.2.2.4. Phương pháp dạy học môn Vật lí ở trường trung học phổ thông 1.2.2.5. Phương tiện dạy học môn Vật lí ở trường trung học phổ thông 1.2.2.6. Kiểm tra đánh giá kết quả dạy học môn Vật lí ở trường trung học phổ thông 1.2.3. Dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí Dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí: Là định hướng dạy học giúp cho HS phát triển khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng trong dạy học Vật lí thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong việc học và nghiên cứu môn Vật lí để ứng dụng các kiến thức vào cuộc sống, được thực hiện ngay trong quá trình lĩnh hội tri thức Vật lí và rèn luyện kỹ năng; phát triển được những năng lực cần thiết, nhất là năng lực áp dụng kiến thức khoa học Vật lí vào giải quyết vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. 1.2.3.1. Mục tiêu dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 1.2.3.2. Nội dung dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.2.3.3. Hình thức tổ chức dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí
11 1.2.3.4. Phương pháp dạy học tích hợp ở trường THPT thông thông qua môn Vật lí 1.2.3.5. Phương tiện dạy học tích hợp ở trường THPT thông thông qua môn Vật lí 1.2.3.6. Kiểm tra, đánh giá trong dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.3. Những vấn đề lý luận về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 1.3.1. Khái niệm về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 1.3. 1.1. Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) [84] STEM là thuật ngữ được rút gọn được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của Mỹ. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) vào năm 2001. Trước đó, năm 1990, NSF dùng thuật ngữ SMET tuy nhiên thuật ngữ này có cách phát âm. Theo đó, dạy học theo mô hình STEM được hiểu : Dạy học theo mô hình STEM là những hoạt động giáo dục có tính chất liên môn khi đề cập từ hai trong các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Trong đó nội dung học tập gắn với thực tiễn và phương pháp dạy học gắn với năng lực hành động 1.3.1.2. Mục tiêu dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT 1.3.1.3. Mối liên hệ tương tác giữa các môn học trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT 1.3.1.4. Quy trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT 1.3.1.5. Các con đường dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT 1.3.2. Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí
12 1.3.2.1. Cơ sở khoa học của dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.3.2.2. Khái niệm dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí là định hướng dạy học môn vật lý liên môn với từ hai trong số các môn khoa học, công nghệ và toán học trở lên, giúp cho HS phát triển khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng trong dạy học Vật lí thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong việc học và nghiên cứu môn Vật lí để ứng dụng các kiến thức vào cuộc sống, được thực hiện ngay trong quá trình lĩnh hội tri thức Vật lí và rèn luyện kỹ năng; phát triển được những năng lực cần thiết, nhất là năng lực hành động áp dụng kiến thức khoa học Vật lí vào giải quyết vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. 1.3.2.3. Mục tiêu dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.3.2.4. Quy trình và nội dung dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.3.2.5. Hình thức, phương pháp dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.3.2.6. Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.3.2.7. Phương tiện dạy học tích hợp mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.3.2.8. Đánh giá kết quả dạy học tích hợp mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 1.4.1. Các yếu tố chủ quan 1.4.2. Các yếu tố khách quan 1.4.2.1. Cơ sở vật chất trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí
13 1.4.2.2. Môi trường trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 1.4.2.3. Tài liệu học tập trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí CHƯƠNG 2 THỰC TRẠNG DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MÔ HÌNH STEM Ở CÁC TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VÙNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ THÔNG QUA MÔN VẬT LÍ 2.1. Khái quát về địa bàn nghiên cứu và tổ chức khảo sát thực trạng 2.1.1. Khái quát về địa bàn khảo sát thực trạng 2.2. Tổ chức khảo sát thực trạng 2.2.1. Mục đích khảo sát thực trạng 2.2.2. Nội dung nghiên cứu thực trạng (1) Thực trạng dạy học tích hợp ở trường THPT (2) Thực trạng dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí (3) Thực trạng dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí. (4) Thực trạng các yếu tố ảnh hưởng đến dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí. (5) Xác định ưu điểm, hạn chế và các nguyên nhân của chúng 2.2.3. Khách thể và đối tượng khảo sát thực trạng Luận án khảo sát 1339 đối tượng thuộc 07 trường THPT 2.2.4. Thời gian khảo sát 1/2017 đến tháng 5/2018 2.2.5. Phương pháp nghiên cứu thực trạng * Phương pháp điều tra * Phương pháp quan sát * Phương pháp nghiên cứu sản phẩm
14 * Phương pháp chuyên gia * Phương pháp xử lý số liệu bằng thống kê toán học 2.2.6. Cách thức xử lý số liệu khảo sát Công thức tính trung bình có trọng số (mean) n a x + a x + a x + a x + a x + ... + an xn a x k k Xi = 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 = k =1 n a N k k =1 Trong đó x1, x2......., xn là các phần tử trong tập mẫu; ai là trọng số của phần tử xi Với tất cả các nội dung trong khảo sát, xk có giá trị là 1, 2, 3, 4 và 5 tương ứng với các mức độ từ thấp đến cao. 2.3. Thực trạng dạy học tích hợp ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 2.3.1. Thực trạng nhận thức của CBQL, GV, HS về dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí Đa số ý kiến cho rằng: dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí là “ rất quan trọng” và “quan trọng”, không có ý kiến nào nhận thức ở vai trò không quan trọng và ít quan trọng. 2.3.2. Thực trạng mức độ thực hiện dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí Đa số các GV dạy môn Vật lí ở trường THPT đã thực hiện dạy học tích hợp với các mức độ khác nhau nhưng chủ yếu ở mức " thỉnh thoảng” 2.3.3. Thực trạng thực hiện nội dung dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí Các nội dung tích hợp chủ yếu là tích hợp nội môn, rất ít các giáo viên sử dụng tích hợp xuyên môn, tích hợp đa môn, và cá biệt vẫn có những giáo viên chưa bao giờ sử dụng tích hợp theo chủ đề dạy học 2.3.4. Thực trạng lựa chọn và sử dụng các hình thức tổ chức dạy học tích hợp ở Kết quả bảng 2.5 cho thấy: GV đã sử dụng đa dạng các hình thức tổ
15 chức dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí, trong đó hình thức được sử dụng chủ yếu vẫn là “dạy học trên lớp”, còn các hình thức khác ít sử dụng hơn, chủ yếu ở mức “thi thoảng” và “hiếm khi”. 2.3.5. Thực trạng lựa chọn và sử dụng hệ thống phương pháp dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí GV đã sử dụng đa dạng hệ thống PPDH, song một số phương pháp mới trong dạy học chưa được quan tâm sử dụng đúng mức, mà vẫn tập trung nhiều hơn vào việc lựa chọn và sử dụng các PPDH truyền thống, thông dụng. 2.3.6. Thực trạng sử dụng phương tiện dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí GV được nghiên cứu cũng đã sử dụng đa dạng các phương tiện dạy học trong đó có chú trọng đến sử dụng các phương tiện dạy học cho phù hợp với việc đổi mới phương pháp dạy học môn Vật lí. 2.3.7. Thực trạng kiểm tra đánh giá dạy học tích hợp ở trường THPT Kiểm tra đánh giá kết quả dạy học tích hợp ở trường THPT thông qua môn Vật lí chủ yếu dựa theo phương pháp kiểm tra đánh giá truyền thông theo hình thức thi của Bộ giáo dục là trắc nghiệm theo các cấp độ. Bên cạnh đó có một số giáo viên đã sử dụng hình thức đánh giá theo năng lực học tập của học sinh 2.4. Thực trạng dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 2.4.1. Thực trạng nhận thức của CBQL, GV về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí Đa số CBQL, GV, HS đã tìm hiểu về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT Phổ thông thông qua môn Vật lí. Tuy nhiên, việc tìm hiểu này chủ yếu là dưới góc độ để biết chứ chưa được tham gia các lớp tập huấn và thực tế để hiểu biết một cách đầy đủ. 2.4.2. Thực trạng mức độ thực hiện dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí
16 Đa số GV được nghiên cứu chưa thực hiện dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí (71,65%) 2.4.3. Thực trạng nội dung dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí Nội dung dạy học tích hợp theo mô hình STEM theo một số chủ đề dạy học đơn giản, và đa số là chưa thực hiện, 2.4.4. Thực trạng hình thức tổ chức dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí Hình thức dạy học tích hợp theo mô hình STEM chỉ đơn giản là dạy học trên lớp cá biệt thỉnh thoảng, hiếm khi được sử dụng theo các hình thức tích cực nhằm phát triển năng lực người học còn đa số là chưa thực hiện. 2.4.5. Thực trạng phương pháp dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí Qua số liệu khảo sát chúng tôi thấy giáo viên đã sử dụng một số phương pháp dạy học tích cực trong quá trình dạy học, tuy nhiên ở mức độ thấp. 2.4.6. Thực trạng phương tiện dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí Phương tiện dạy học trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí cũng ở mức độ hạn chế. 2.4.7. Thực trạng kiểm tra đánh giá kết quả dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí Kết quả cho thấy: GV vẫn theo cách kiểm tra đánh giá thông thường, thông qua các bài kiểm tra trắc nghiệm với ma trận đề theo 4 cấp độ: Nhận biết, thông hiểu, vận dụng và vận dụng cao. Đặc biệt việc xếp loại chất lượng vẫn dựa vào tỉ lệ đỗ trong kỳ thi THPT Quốc gia. 2.5. Thực trạng mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 2.5.1. Các yếu tố chủ quan
17 Luận án khảo sát thực trạng các yếu tố chủ quan (YTCQ) ảnh hưởng đến dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí bao gồm: YTCQ 1: Nhận thức của CBQL, GV, HS về dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí YTCQ 2: Năng lực dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí YTCQ 3: Tính tích cực chủ động sáng tạo của học sinh trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ơ trường THPT thông qua môn Vật lí 2.5.2. Các yếu tố khách quan Cán bộ quản lý và giáo viên, học sinh thống nhất đánh giá tất cả các yếu tố đều ảnh hướng nhiều đến dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí. CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO MÔ HÌNH STEM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA MÔN VẬT LÍ 3.1. Những yêu cầu chung khi thiết kế dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 3.1.1. Đảm bảo mục tiêu giáo dục phổ thông và xu hướng đổi mới giáo dục 3.1.2. Đảm bảo bán sát những nguyên tắc lí luận, yêu cầu và kĩ thuật về dạy học tương tác, dạy học hợp tác 3.1.3. Đảm bảo tính hệ thống, tính khoa học 3.1.4. Đảm bảo phù hợp với thực tiễn dạy học ở trường trung học phổ thông trên địa bàn nghiên cứu 3.1.5. Đảm bảo phù hợp đặc điểm học sinh trung học phổ thông trong giai đoạn hiện nay
18 3.1.6. Đảm bảo phù hợp với định hướng phát triển giáo dục hiện nay 3.2. Thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 3.2.1. Nguyên tắc thiết kế 3.2.1.1. Nguyên tắc logic và tối ưu 3.2.1.2. Nguyên tắc thích ứng và hỗ trợ dạy học tập tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 3.2.1.3. Nguyên tắc tích cực hóa, tăng cường trải nghiệm và hoạt động của học sinh 3.2.1.4. Nguyên tắc tương tác và tham gia của hoc sinh Dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 3.2.2. Kỹ thuật thiết kế qui trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường trung học phổ thông thông qua môn Vật lí 3.2.2.1. Phân tích chương trình môn học 3.2.2.2. Nghiên cứu học sinh và điều kiện dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 3.2.2.3. Thiết kế các hoạt động của học sinh và giáo viên trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 3.2.2.4. Thiết kế môi trường dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 3.2.2.5. Xác định các biện pháp và kỹ thuật phản hồi, giám sát, đánh giá và điều chỉnh học tập trong dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí 3.3. Nội dung và quy trình dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vật lí GV giữ vai trò giúp đỡ, hướng dẫn, tổ chức, điều khiển hoạt động học của HS, khởi xướng các mối quan hệ hợp tác GV - HS, HS - HS, làm cho chúng vận động và tác động qua lại lẫn nhau trong một hoạt động chung. 3.3.1. Xác định mục tiêu dạy học tích hợp theo mô hình STEM ở trường THPT thông qua môn Vậ t lí