Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học

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

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của Luận án là nghiên cứu xây dựng quy trình và một số biện pháp phát triển năng lực dạy STEM cho sinh viên sư phạm hoá học góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển NL. 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: Phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ---------------------- NGUYỄN THỊ THÙY TRANG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC STEM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HOÁ HỌC Chuyên ngành: LL&PPDH bộ môn Hoá học Mã số: 9.14.01.11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2021
Công trình được hoàn thành tại TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Đặng Thị Oanh TS. Phạm Thị Bình Phản biện 1: PGS.TS. Cao Cự Giác Phản biện 2: PGS.TS. Vũ Quốc Trung Phản biện 3: TS. Nguyễn Thị Kim Ánh Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Bộ môn họp tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi …..giờ … ngày … tháng… năm 2021 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội hoặc Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ 1. Nguyễn Thị Thùy Trang (12/2017). Dạy học chủ đề tecpen - hoá học lớp 11 nâng cao theo mô hình STEM. Hội thảo khoa học Quốc tế, Trường ĐHSP Hà Nội. 2. Dang Thi Oanh, Le Van Dung, Mai The Hung Anh, Nguyen Thi Thuy Trang (2018). STEM Education: Organizing high School Students in Vietnam using Engineering Design Process to Fabricate Water Purification Systems. American Journal of Educational Research, Vol 6, no. 9. DOI:10.12691/education-6-9-8. 3. Nguyen Thi Thuy Trang (1/2019). High school students in Vietnam apply scientific Method to solve problem used in STEM education. The international conference: The autonomy of university in scientific and technological activities in order to meet the demand of the 4th industrial revolution. Trường Đại học Thủ Đô. 4. Nguyễn Thị Thùy Trang (2019). Các hình thức hoạt động trải nghiệm trong môn hoá học ở nhà trường phổ thông. Tạp chí Trường ĐHSP Huế, số 2 (50). 5. Nguyễn Thị Thùy Trang (2019). Quy trình thiết kế và tổ chức dạy học các chủ đề trải nghiệm trong môn Hóa học. Tạp chí Khoa học - Đại học Huế, Tập 128, Số 6A, Tr. 05–14; 6. Mai Thị Mỹ Hương, Lê Văn Dũng, Nguyễn Thị Thùy Trang (2019). Bài giảng E- learning với chủ đề chế tạo máy lọc khói thuốc lá mini theo mô hình giáo dục STEM. Tạp chí Thiết bị giáo dục, Vol 205, kỳ 2 tháng 11. 7. Nguyen Thi Thuy Trang, Dang Thi Oanh, Pham Thi Binh (12/2019). Process of Constructing and Conducting STEM Lessons in Chemistry Teaching in Vietnam. Competency – based learning and teacher education. Proceedings of the 1st International Conference on Innovation in Learning Instruction and Teacher Education – ILITE 1. Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. 8. Nguyen Thi Thuy Trang, Dang Thi Oanh, Pham Thi Binh, Tran Trung Ninh, Le Van Dung, Mai The Hung Anh, Nguyen Mau Duc (2020). Practical Investigating of STEM Teaching Competence of Pre - Service Chemistry Teachers in Vietnam. Journal of Physics: Conference Series (Tạp chí thuộc danh mục Scopus – Q3) 9. Nguyễn Thị Thùy Trang, Đặng Thị Oanh, Phạm Thị Bình (2020). Đề xuất khung năng lực dạy học tích hợp STEM cho sinh viên sư phạm hóa học. Tạp chí Đại học Sư phạm Hà Nội, Volume 65, Issue 4, pp. 177-184. DOI: 10.18173/2354-1075.2020-0068. 10. Nguyễn Thị Thùy Trang, Đặng Thị Oanh, Phạm Thị Bình, Kiều Phương Hảo (2020). Xây dựng và sử dụng tài liệu hướng dẫn tự học về dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học. Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, số 69, trang 159-171. 11. Nguyễn Thị Thùy Trang (2021). Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học. Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Huế, số 2 (58). ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 1.Nguyễn Thị Thùy Trang (chủ nhiệm đề tài, 2018). Thiết kế và tổ chức thực hiện các chủ đề hoạt động trải nghiệm trong dạy học hoá học THPT theo định hướng phát triển năng lực HS (2018). Đề tài KHCN Cấp Trường ĐHSP Huế. Mã số: T18 – GD - 02. 2.Nguyễn Thị Thùy Trang (tham gia đề tài, 2018). Thiết kế một số chuyên đề dạy học theo mô hình giáo dục STEM. Đề tài KHCN Cấp Trường ĐHSP Huế (Dự án ETEP): T.18-ET–03 ĐH. 3.Nguyễn Thị Thùy Trang (chủ nhiệm đề tài, 2019 - 2020). Phát triển năng lực dạy học tích hợp STEM qua mô hình Blended Learning trong học phần “Hoạt động trải nghiệm sáng tạo” cho sinh viên sư phạm hóa học. Đề tài KHCN Cấp Đại học Huế. Mã số: DHH 2019 – 03 - 128. 4. Nguyễn Thị Thùy Trang (tham gia đề tài, 2020 - 2022). Phát triển năng lực thiết kế và tổ chức các hoạt động giáo dục STEM cho GV THPT các Tỉnh miền núi phía Bắc đáp ứng yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông mới. Đề tài Cấp Bộ. Mã số B2020-TNA-07
1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong kỉ nguyên của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, ngành nghề STEM (là từ viết tắt cho Khoa học (S – Science), Công nghệ (T – Technology), Kĩ thuật (E – Engineering) và Toán học (M – Maths)) có độ tăng trưởng cao nhất và không ngừng phát triển trong tất cả các lĩnh vực dựa theo số liệu thống kê của Hoa kì. Giáo dục STEM đóng một vai trò rất quan trọng trong việc tăng sự hứng thú, đam mê khoa học cho học sinh (HS) đối với ngành nghề STEM và học STEM từ đó góp phần chuẩn bị nguồn nhân lực cho các quốc gia. Mặt khác, giáo dục STEM là một giải pháp nhằm đạt được các mục tiêu phát triển bền vững (Sustainable Development Goals) như giải quyết các vấn đề về nghèo đói, biến đổi khí hậu, thiếu lương thực… để đảm bảo rằng tất cả các cá nhân được hưởng hòa bình, thịnh vượng và tất cả mọi người có cuộc sống tốt đẹp. Do đó, giáo dục STEM đang là xu hướng và đang được triển khai mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Phần Lan,… Việt Nam là quốc gia đang trong thời kì quá độ công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập quốc tế, do vậy giáo dục Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế chung của thế giới. Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường NL tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, trong đó Thủ tướng đã giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo (BGD&ĐT) thúc đẩy giáo dục STEM trong Chương trình giáo dục phổ thông (CTGDPT). Vai trò của giáo dục STEM trong CTGDPT 2018 được thể hiện thông qua các định hướng gồm chương trình (CT) có đầy đủ các môn học thuộc lĩnh vực STEM, yêu cầu dạy học tích hợp và đổi mới phương pháp (PP) giáo dục tạo điều kiện tổ chức các chủ đề STEM trong CT môn học và hoạt động giáo dục, CT địa phương, kế hoạch giáo dục của nhà trường và những hoạt động giáo dục định hướng nghề nghiệp sẽ tạo điều kiện cho việc triển khai giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông. Phong trào dạy học STEM trong nhà trường trung học càng được lan tỏa hơn khi Chỉ thị 16 tiếp tục được tăng cường qua công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH kí ngày 14/8/2020. Hoá học là ngành khoa học thuộc Science trong STEM. Kiến thức hóa học được vận dụng để giải quyết nhiều vấn đề trong thực tiễn. Do đó dạy học hóa học ở trường phổ thông có cơ hội tổ chức các hoạt động giáo dục STEM. Thông qua dạy học STEM, HS được học và vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn trong một chỉnh thể có tích hợp với Toán học, Công nghệ, Kĩ thuật và các môn Khoa học khác, HS được trải nghiệm, tương tác với xã hội... Từ đó kích thích sự hứng thú, tự tin, chủ động trong học tập của HS, hình thành và phát triển các năng lực (NL) chung và NL đặc thù, tạo ra sản phẩm giáo dục đáp ứng với nhu cầu nguồn nhân lực hiện đại. Như vậy, trong nhà trường phổ thông việc dạy và học STEM là cần thiết. Để thực hiện thành công và đồng bộ giáo dục STEM, ngoài các yếu tố như CT và cán bộ quản lí, thì giáo viên (GV) là người có vai trò quyết định. GV cần có hiểu biết về giáo dục STEM, có khả
2 năng thiết kế kế hoạch dạy học (KHDH), xây dựng nội dung và các học liệu cho việc dạy học STEM; truyền cảm hứng, hỗ trợ HS học tập, nghiên cứu, chế tạo và đôi khi là bạn cùng học, cùng chế tạo với HS... đó chính là năng lực dạy học (NLDH) STEM. Tuy nhiên, qua kết quả khảo sát thực tế cho thấy sinh viên sư phạm hóa học (SVSPHH) trên cả nước chưa có hiểu biết rõ ràng, chính xác về giáo dục STEM và việc dạy học STEM, chưa có NL thiết kế và tổ chức dạy học cũng như NL đánh giá trong dạy học STEM; trong CT của đại đa số trường đào tạo SVSPHH hiện nay chưa có học phần riêng về giáo dục STEM hoặc trong các học phần hiện hành chưa có nội dung nào liên quan đến giáo dục STEM, một số ít trường chỉ có một phần nhỏ nội dung này trong học phần phương pháp dạy học (PPDH). Thực tế này cho thấy cần thiết bồi dưỡng, trang bị nền tảng tri thức về dạy học STEM, kĩ năng thiết kế, tổ chức thực hiện và đánh giá trong dạy học STEM để SVSPHH đón đầu thực hiện tốt CTGDPT mới. Đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về giáo dục STEM, đào tạo GV dạy các môn STEM trên thế giới cũng như nghiên cứu vận dụng giáo dục STEM vào trong bối cảnh của Việt Nam. Tuy nhiên, chúng tôi chưa tìm thấy tài liệu nào đề cập một cách chi tiết, nghiên cứu đến vấn đề phát triển NLDH STEM cho SVSPHH ở Việt Nam. Từ vai trò của giáo dục STEM và sự cần thiết trong việc đào tạo GV phù hợp với công cuộc đổi mới giáo dục đáp ứng xu thế phát triển của xã hội, chúng tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng quy trình và một số biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH góp phần đổi mới PPDH theo định hướng phát triển NL. 3. Khách thể nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình đào tạo SVSPHH. 3.2. Đối tượng nghiên cứu NLDH STEM và các biện pháp phát triển NL này trong quá trình đào tạo SVSPHH tại các trường ĐH. 4. Phạm vi nghiên cứu 4.1. Về nội dung Phát triển NLDH STEM cho SVSPHH thông qua dạy học một số học phần thuộc chuyên ngành Lí luận và PPDH Hoá học (LL&PPDHHH) gồm Hoạt động trải nghiệm, PPDH Hóa học, thực hành dạy học tại trường sư phạm. 4.2. Về địa bàn Một số trường ĐH đại diện cho 3 miền Bắc, Trung, Nam là ĐHSP Hà Nội, ĐHSP Hà Nội 2, ĐHSP - ĐH Huế, ĐH Quy Nhơn, ĐHSP TP.HCM. 5. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng mô hình Blended Learning kết hợp với việc sử dụng tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM trong môn Hóa học và PPDH vi mô một cách hợp lí, phù hợp với đối
3 tượng SV trong dạy học một số học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH thì sẽ phát triển được NLDH STEM cho SVSPHH góp phần đổi mới PPDH ở các trường ĐH. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn + Nghiên cứu cơ sở lí luận về: Các lí thuyết, mô hình và PPDH theo hướng phát triển NL ở ĐH; giáo dục STEM, NL, NLDH, NLDH tích hợp, NLDH STEM. + Điều tra thực trạng của việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH ở một số trường ĐHSP. 6.2. Nghiên cứu và đề xuất khái niệm NLDH STEM, khung NLDH STEM, công cụ đánh giá NLDH STEM của SVSPHH. 6.3. Xây dựng tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM trong môn Hóa học. 6.4. Xây dựng quy trình và các biện pháp (vận dụng mô hình Blended Learning và PPDH vi mô) phát triển NLDH STEM cho SVSPHH trong một số học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH. 6.5. Thiết kế KHDH trong dạy học một số học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH nhằm phát triển NLDH STEM cho SVSPHH. 6.6. Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) để kiểm nghiệm, rút ra kết luận về tính khả thi và hiệu quả của những biện pháp đã đề xuất trong luận án. 7. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phối hợp các phương pháp (PP) nghiên cứu trong các nhóm PP sau: 7.1. Nhóm các PP nghiên cứu lí thuyết: - Sử dụng PP phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa... trong nghiên cứu tài liệu lí luận có liên quan và đề xuất biện pháp. 7.2. Nhóm các PP nghiên cứu thực tiễn: - Sử dụng PP điều tra để khảo sát thực trạng việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH tại một số trường ĐH. - Sử dụng PP chuyên gia để trao đổi, xin ý kiến về khái niệm, khung NLDH STEM của SVSPHH; đánh giá sự phù hợp, giá trị của tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM trong môn Hóa học. - Sử dụng PP TNSP để kiểm nghiệm tính khả thi, hiệu quả của quy trình, biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH đã đề xuất trong luận án. 7.3. PP thống kê toán học: - Sử dụng PP thống kê toán học để xử lí, phân tích kết quả TNSP nhằm khẳng định tính hiệu quả, khả thi của quy trình và các biện pháp đề xuất với việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH. 8. Đóng góp mới của luận án (1) Hệ thống hoá và làm rõ cơ sở lí luận về dạy học STEM, NLDH, NLDH tích hợp và NLDH STEM.
4 (2) Thiết kế được công cụ điều tra và đánh giá thực trạng việc phát triển NLDH STEM của SVSPHH. (3) Đề xuất được khái niệm NLDH STEM, xây dựng được khung NL và bộ công cụ đánh giá NLDH STEM của SVSPHH. (4) Xây dựng được tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM trong môn Hóa học. (5) Đề xuất quy trình và hai biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH thông qua một số học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH. Cụ thể: - Quy trình gồm 3 giai đoạn, mỗi giai đoạn tập trung phát triển một số NL thành phần của NLDH STEM ứng với các biện pháp phù hợp. - Biện pháp 1. Vận dụng mô hình Blended Learning để phát triển NLDH STEM cho SVSPHH. - Biện pháp 2. Vận dụng PPDH vi mô để phát triển NLDH STEM cho SVSPHH. 9. Cấu trúc của luận án Ngoài các phần mở đầu (5 trang), kết luận và khuyến nghị (2 trang), tài liệu tham khảo (130 tài liệu) và phụ lục (142 trang), luận án gồm có 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học (48 trang). Chương 2: Phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học (70 trang). Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (31 trang). CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC STEM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HOÁ HỌC 1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề về giáo dục STEM và việc phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hoá học 1.1.1. Trên thế giới Qua việc đã tổng quan các tài nghiên cứu về giáo dục STEM trên thế giới, cho thấy các vấn đề sau được quan tâm nghiên cứu, gồm: Nghiên cứu xu hướng, tầm quan trọng của giáo dục STEM – Đây là cơ sở cho thấy sự cần thiết thực hiện dạy học STEM ở nhà trường phổ thông; Nghiên cứu về lí thuyết giáo dục STEM, hình thức và PPDH tích cực chủ yếu trong dạy học STEM, xây dựng một số chủ đề STEM – Đây là cơ sở để chúng tôi tham khảo, vận dụng và xây dựng thành tài liệu hỗ trợ SVSPHH phát triển NLDH STEM phù hợp với bối cảnh của Việt Nam; Nghiên cứu, chuẩn hóa công cụ điều tra và đánh giá nhận thức của GV về giáo dục STEM – Đây là cơ sở để chúng tôi kế thừa, bổ sung và chuẩn hóa lại công cụ điều tra thực tiễn phát triển NLDH STEM của SVSPHH phù hợp với Việt Nam; Nghiên cứu về các rào cản gây trở ngại trong quá trình thực hiện dạy học STEM – Đây là cơ
5 sở để chúng tôi đề ra các giải pháp cải thiện và tăng cường trong dạy học STEM cho SVSPHH; Nghiên cứu về khung NL sư phạm cho GV dạy học STEM - Các khung NL này không tập trung vào NLDH, còn mang tính cục bộ địa phương, có nhiều vấn đề chưa phù hợp với thực tiễn của Việt Nam. Đây là căn cứ quan trọng trong việc xác định khung NLDH STEM cho SVSPHH. 1.1.2. Ở Việt Nam Dạy học STEM ở Việt Nam đã được Đảng, Nhà nước, BGD&ĐT quan tâm, cụ thể hoá bằng các Văn kiện, Nghị quyết, Chỉ thị. Đã có các hoạt động bồi dưỡng GV về thực hiện giáo dục STEM. Đã có các sách, tạp chí, luận án nghiên cứu về giáo dục STEM, nghiên cứu thực hiện giáo dục STEM trong nhiều môn học. Đây là cơ sở, là nguồn tài liệu tham khảo quý để chúng tôi vận dụng, điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp với luận án. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chưa đề cập cụ thể đến khung NLDH STEM của SVSPHH và các biện pháp phù hợp để phát triển NL này cho SVSPHH, đây cũng là một yêu cầu quan trọng nhằm đáp ứng CTGDPT 2018. 1.2. Dạy học ở đại học theo định hướng phát triển năng lực 1.2.1. Một số lí thuyết học tập làm cơ sở cho dạy học phát triển năng lực Để xác định cơ sở lí luận để phát triển NLDH STEM cho SVSPHH, chúng tôi dựa trên 4 lí thuyết học tập được áp dụng rộng rãi trong giáo dục, đó là (1) thuyết hành vi (behavorism), (2) thuyết nhận thức (cognitivism), (3) thuyết kiến tạo (constructivism) và (4) thuyết kết nối (connectivism). 1.2.2. Một số mô hình, phương pháp dạy học tích cực ở Đại học Có nhiều mô hình và PPDH tích cực vận dụng ở trường ĐH, để đề xuất các biện pháp phù hợp trong việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH, luận án vận dụng một số mô hình và PPDH như mô hình Blended learning, dạy học vi mô. 1.3. Giáo dục STEM 1.3.1. Khái niệm giáo dục STEM Có nhiều định nghĩa khác nhau về giáo dục STEM, nhưng các khái niệm đó đều có chung các từ khóa là liên ngành, thực tiễn và bối cảnh cụ thể. Trong luận án này, chúng tôi đã định nghĩa giáo dục STEM vẫn đảm bảo ba từ khóa trên và bổ sung thêm cách thức HS giải quyết vấn đề STEM như sau: Giáo dục STEM là một PP học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS áp dụng các kiến thức khoa học và toán học để tạo ra công nghệ bằng con đường kĩ thuật trong những bối cảnh cụ thể. 1.3.2. Các mức độ tích hợp và mô hình giáo dục STEM Đã có nhiều tranh cãi về mô hình giáo dục STEM cũng như mức độ tích hợp của nó, có thể kể đến các mô hình mô tả các mức độ tích hợp trong giáo dục STEM của tác giả Vasquez, Delaforce, Bybee, Hobbs, Todd R. Kelley, Lyn English. Tuy nhiên, không có mô
6 hình nào là tối ưu, giáo dục STEM không nhất thiết luôn phải tích hợp đầy đủ 4 lĩnh vực. Dựa trên mục tiêu (cần phát triển NL, phẩm chất, yêu cầu cần đạt) và dựa trên mục đích (hướng nghiệp, trang bị kiến thức mới, nâng cao hứng thú cho người học, …) để lựa chọn mô hình cho phù hợp. 1.3.3. Mục tiêu giáo dục STEM J.F.Kalolo (2016) đã tổng kết giáo dục STEM trên toàn thế giới gồm 7 mục tiêu. Dưới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo dục STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong CTGDPTTT, mặt khác giáo dục STEM nhằm góp phần phát triển NL chung; NL đặc thù STEM đó là thông qua CT giáo dục, HS hình thành và phát triển khả năng hiểu biết và vận dụng các kiến thức trong bốn lĩnh vực STEM; định hướng nghề nghiệp cho HS. 1.3.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM J.F.Kalolo (2016) trình bày 4 vai trò của giáo dục STEM đối với HS. GD STEM triển khai được với nhiều đối tượng HS có trình độ, NL khác nhau, chính khoá hoặc ngoại khoá, thời lượng triển khai linh hoạt. Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học 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; Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM; Hình thành và phát triển NL, phẩm chất cho HS; Kết nối trường học với cộng đồng; Hướng nghiệp, phân luồng; Thích ứng với cách mạng công nghiệp 4.0. 1.3.5. Phân loại STEM Có nhiều loại hình giáo dục STEM khác nhau tùy theo cơ sở phân loại. Một số cách phân loại phổ biến được đề cập gồm STEM đầy đủ và STEM khuyết; STEM cơ bản và STEM mở rộng; STEM kiến tạo và STEM vận dụng. Tương ứng với các cách phân loại này, công văn số 3089 đã hướng dẫn một số hình thức tổ chức giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông như sau: Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM, tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM, Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật. 1.3.6. Chu trình STEM Để giải quyết một vấn đề tương đối trọn vẹn trong chủ đề/ bài học STEM, HS phải thực hiện QTNCKH để chiếm lĩnh kiến thức mới và sử dụng QTTKKT để tạo ra công nghệ mới phỏng theo chu trình STEM. Toán học là công cụ được sử dụng để thực hiện hai quy trình trên. Hai quy trình trên tiếp nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học – kĩ thuật theo mô hình "xoáy ốc" và sau mỗi chu trình thì lượng kiến thức khoa học tăng lên, cùng với nó là công nghệ phát triển ở trình độ cao hơn. Ngoài khái niệm được trình bày trong mục 1.2.1, chu trình STEM cũng là một dấu hiệu để phân biệt giáo dục STEM với các loại hình giáo dục khác. Đây cũng chính là sự tiếp cận liên môn trong giáo dục STEM, mặc dù kiến thức mới mà HS cần phải học để giải quyết vấn đề trong chủ đề STEM cụ thể có thể
7 chỉ thuộc một môn học. 1.3.7. Các phương pháp dạy học, kĩ thuật dạy học tích cực sử dụng trong dạy học STEM Nội dung chủ đề STEM gắn với việc giải quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề thực tiễn. Do đó, GV cần chú ý lựa chọn các PPDH, KTDH hướng HS vào các hoạt động tìm tòi, khám phá, định hướng hành động. Các hoạt động học của HS được thiết kế theo hướng mở về điều kiện thực hiện nhưng cụ thể về yêu cầu cần đạt của sản phẩm STEM. Dạy học giải quyết vấn đề, dạy học khám phá, dạy học dự án, dạy học 5E là các PPDH; và KWL, KLEWS, động não, sơ đồ quan hệ, sơ đồ tư duy, mảnh ghép, khăn trải bàn là các KTDH mà đa số các nghiên cứu trên thế giới sử dụng trong dạy học STEM cũng là PPDH chủ đạo trong các chủ đề STEM mà luận án vận dụng. Trong từng hoạt động dạy học cụ thể, có thể phối hợp một cách phù hợp, linh hoạt, đa dạng thêm một số PPDH sao cho phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS. 1.3.8. Đánh giá trong dạy học STEM 1.3.8.1. Nguyên tắc đánh giá Đặc điểm của dạy học STEM là định hướng sản phẩm, PPDH là dạy học dự án, dạy học khám phá… Do đó, việc đánh giá thường xuyên, đa dạng hóa các hình thức và công cụ đánh giá là rất cần thiết. GV có thể đánh giá HS dựa trên các hoạt động trên lớp, trình bày, báo cáo sản phẩm... Vì vây, đánh giá cần đảm bảo các nguyên tắc sau: Kết hợp đánh giá của GV với tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của HS; Đánh giá phải hướng tới sự phát triển phẩm chất và NL của HS thông qua mức độ đạt chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ và các biểu hiện NL, phẩm chất của HS; Đánh giá vì sự phát triển của người học. 1.3.8.2. Các yêu cầu đánh giá Đánh giá kết quả học tập của HS trong dạy học STEM cần đáp ứng các yêu cầu sau: Đánh giá quá trình học tập của HS; Nội dung đánh giá HS chú trọng về đánh giá NL và phẩm chất; Đánh giá kết quả học tập cá nhân; Đánh giá kết quả học tập nhóm. 1.3.8.3. Các công cụ đánh giá Các công cụ thu nhận thông tin để đánh giá quá trình, đánh giá kết quả trong dạy học STEM bao gồm: Câu hỏi, bài kiểm tra, phiếu điều tra, hồ sơ học tập, phiếu học tập, câu hỏi phỏng vấn, nhiệm vụ dự án, nhật kí nhóm/ cá nhân… 1.4. Năng lực, năng lực dạy học, năng lực dạy học tích hợp, năng lực dạy học STEM 1.4.1. Năng lực 1.4.1.1. Khái niệm năng lực NL là khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, giá trị, mong muốn để hành động có hiệu quả và có trách nhiệm các nhiệm vụ, công việc thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân (sự sẵn sàng hành động) trong một lĩnh vực cụ thể”. 1.4.1.2. Khung năng lực Khung NL có hai cách tiếp cận xây dựng là theo nguồn lực hợp thành và theo bộ phận. Trong luận án, khi xây dựng khung NLDH STEM cho SVSPHH, chúng tôi sử dụng cách
8 tiếp cận NL bộ phận gồm ba thành phần chính (hợp phần, thành tố, hành vi). Đây cũng là cơ sở để chúng tôi xây dựng khung NLDH STEM, từ đó đề xuất các biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH ở chương tiếp theo. 1.4.2. Năng lực dạy học NLDH là khả năng huy động và sử dụng hiệu quả mọi nguồn lực của cá nhân nhằm thực hiện thành công nhiệm vụ dạy học. 1.4.3. Năng lực dạy học tích hợp Theo chuẩn đầu ra trình độ ĐH khối ngành sư phạm đào tạo GV THPT [13], NLDH tích hợp thuộc tiêu chuẩn 4 về NLDH. 1.4.4. Năng lực dạy học STEM Đã có một số công trình nghiên cứu đề xuất khái niệm và khung NLDH tích hợp cho SVSPHH. Tuy nhiên chưa có công trình nào đề xuất khái niệm NLDH STEM trong khi bản chất của dạy học STEM là một hình thức của dạy học tích hợp, đồng nghĩa NLDH STEM là một bộ phận của NLDH tích hợp. Đã có một số công trình nghiên cứu xây dựng khung NLDH STEM ở trên thế giới và Việt Nam. Với những phân tích về các khung NL đó, chúng tôi chỉ lựa chọn, điều chỉnh một số NL thành phần và tiêu chí phù hợp với bối cảnh Việt Nam. 1.5. Thực trạng phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm Hoá học Để tìm hiểu thực trạng công tác phát triển NLDH STEM ở một số trường ĐH, để từ đó đề xuất các biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH phù hợp, chúng tôi đã: Tiến hành điều tra 21 GgV bộ môn PPDH Hóa học và 431 SVSPHH tham gia TNSP thuộc 5 trường: ĐHSP Hà Nội, ĐHSP Hà Nội 2; ĐHSP - ĐH Huế, ĐH Quy Nhơn và ĐHSP TP.HCM trong thời gian từ năm 2017 - 2020. chúng tôi đã tiến hành điều tra 21 GgV tổ bộ môn PPDH Hóa học và 431 SVSPHH của các trường: ĐHSP Hà Nội, ĐHSP Hà Nội 2, ĐHSP – ĐH Huế, ĐH Quy Nhơn, ĐHSP TP.HCM về thực tiễn phát triển NLDH STEM cho SVSPHH, từ đó xác định những khó khăn cũng như nhu cầu phát triển NLDH STEM cho SVSPHH. Kết quả cho thấy GgV đã đánh giá cao tầm quan trọng của việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH nhưng chỉ mới phần ít GgV triển khai cho SV thực hiện dạy học STEM, GgV thực hiện chỉ mới dừng ở mức độ giới thiệu sơ lược về lí thuyết giáo dục STEM trong một số học phần LL&PPDHHH hoặc thông qua hướng dẫn SV nghiên cứu khoa học, tiểu luận và bài tập lớn; SVSPHH đã biết về STEM qua nhiều kênh thông tin, được GgV tổ chức thực hiện dạy học STEM thông qua giới thiệu sơ lược về lí thuyết giáo dục STEM trong một số học phần LL&PPDHHH, và thực hiện nghiên cứu khoa học, làm tiểu luận và bài tập lớn. Hiểu biết của đa số SV về dạy học STEM vẫn chưa rõ ràng, chưa chính xác; SV chưa có NL thiết kế, tổ chức, đánh giá trong dạy học STEM. SV đồng ý cao với các khó khăn và có nhu cầu lớn về việc tiếp cận dạy học STEM. Đây là những cơ sở lí luận và thực tiễn quan trọng để chúng tôi đề xuất khung NLDH STEM, xây dựng tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM trong môn Hóa học, đề xuất quy trình và các biện pháp phát triển NLDH STEM này cho SVSPHH trong chương 2.
9 CHƯƠNG 2. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC DẠY HỌC STEM CHO SINH VIÊN SƯ PHẠM HOÁ HỌC 2.1. Phân tích chương trình, nội dung các học phần thuộc khối học vấn nghiệp vụ sư phạm ngành và thực hành sư phạm tại các trường Đại học CT đào tạo SVSPHH của các trường trong hình 2.1 đều không có học phần riêng về giáo dục STEM. Nội dung đề cương chi tiết của các học phần không thể hiện bất kì vấn đề nào liên quan đến giáo dục STEM. Chỉ có các học phần liên quan đến NLDH nói chung, vì thế không có học phần nào giúp SV phát triển NLDH STEM trong CT đào tạo. Để phát triển NLDH STEM cho SVSPHH cần có các biện pháp phù hợp lồng ghép vào các học phần LL&PPDHHH hiện hành cũng như có thể thực hiện khi có môn học chuyên sâu về giáo dục STEM. 2.2. Khung năng lực dạy học STEM của sinh viên sư phạm hóa học Việc xây dựng khung NLDH STEM của SVSPHH cần đảm bảo 4 nguyên tắc sau: Đảm bảo tính khoa học, đảm bảo tính khách quan, đảm bảo tính thực tiễn, đảm bảo tính toàn diện. Khung NLDH STEM của SVSPHH được xây dựng theo quy trình 5 bước. Tiếp thu ý kiến từ các chuyên gia chúng tôi đã chỉnh sửa, sau đó tiến hành thử nghiệm thăm dò, qua nhiều lần điều chỉnh, khung NLDH STEM chính thức đề xuất gồm 4 NL thành phần và 8 tiêu chí. Bảng 2.2. Khung NLDH STEM của SVSPHH NL thành phần Tiêu chí NL nhận thức chung về 1. Nhận thức các vấn đề lí luận về dạy học STEM dạy học STEM 2. Xác định vấn đề thực tiễn cần giải quyết, bối cảnh cụ thể có liên hệ với các nội dung kiến thức trong CT môn Hoá học và các môn học thuộc lĩnh vực STEM để xây dựng chủ đề STEM 3. Đề xuất tên và xác định các thông tin cơ bản của chủ đề (mục NL thiết kế chủ đề STEM tiêu, nhiệm vụ, nội dung, sản phẩm và tiêu chí đánh giá sản qua dạy học hoá học phẩm của chủ đề STEM) 4. Xây dựng tiến trình tổ chức dạy học chủ đề, lựa chọn PPDH, KTDH tích cực, ICT sử dụng trong tổ chức dạy học chủ đề STEM 5. Thiết kế các hoạt động học tập cụ thể cho chủ đề STEM NL tổ chức thực hiện chủ 6. Thực hiện các hoạt động dạy học chủ đề STEM theo KHDH đề STEM qua dạy học đã thiết kế hoá học 7. Thiết kế và sử dụng các công cụ đánh giá HS qua chủ đề NL đánh giá trong dạy STEM và xử lí thống kê số liệu thu được học chủ đề STEM theo 8. Tự đánh giá KHDH, điều chỉnh hoạt động thiết kế và hoạt định hướng phát triển NL động thực hiện dạy học STEM
10 2.3. Thiết kế công cụ đánh giá năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học 2.3.1. Các mức độ biểu hiện năng lực dạy học STEM của sinh viên sư phạm hóa học Căn cứ vào khung NLDH STEM của SVSPHH được trình bày trong bảng 2.1, chúng tôi mô tả chi tiết các mức độ của các tiêu chí để đánh giá NLDH STEM cho SVSPHH. Các mức độ biểu hiện trong mỗi tiêu chí được chia thành 4 mức dựa trên mức độ nhận thức, khả năng thực hiện, tính sáng tạo. 2.3.2. Bộ công cụ đánh giá năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học Căn cứ vào khung NLDH STEM của SVSPHH, chúng tôi xây dựng bộ công cụ đánh giá NL này gồm có: phiếu GgV đánh giá NLDH STEM, phiếu SV tự đánh giá NLDH STEM, bài kiểm tra nhận thức về dạy học STEM, bài kiểm tra NL (đầu vào, đầu ra) về dạy học STEM. 2.4. Xây dựng tài liệu hỗ trợ sinh viên sư phạm về dạy học STEM trong môn Hóa học Nhằm hình thành và phát triển NL nhận thức chung về dạy học STEM, đây là NL thành phần đầu tiên trong khung NLDH STEM chúng tôi đã đề xuất ở bảng 2.1 và xuất phát từ thực trạng điều tra các vấn đề liên quan đến phát triển NLDH STEM cho SVSPHH như đã trình bày ở mục 1.5, chúng tôi tiến hành xây dựng tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM. Một mặt, tài liệu này là công cụ đắc lực cho GgV trong việc hình thành cho SV những vấn đề lí luận chung về dạy học STEM nhằm đáp ứng mong muốn của SV cũng như hỗ trợ SV phát triển NL nhận thức trong NLDH STEM. Mặt khác, tài liệu này là công cụ cho SV tự học, tự nghiên cứu để có những hiểu biết khái quát, ban đầu về dạy học STEM. Tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM gồm có 2 dạng: Tài liệu dạng text; tài liệu dạng điện tử được xây dựng dựa trên tài liệu dạng text. Chúng tôi phát triển tài liệu điện tử bằng cách đa dạng hóa (multimedia) các hình thức từ nội dung trong tài liệu dạng text, thiết kế thành các video, bài giảng E – Learning giúp SV dễ hiểu và hứng thú hơn khi tự nghiên cứu các lí luận về dạy học STEM. Các sản phẩm của tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM đều được chuyển tải lên khóa học trực tuyến trên hệ thống quản lí học tập Moodle có địa chỉ web là http://lophochoaonline.com/. Khóa học này sẽ được sử dụng trong mô hình Blended Learning. Tài liệu được sử dụng để tổ chức cho SV tự học kết hợp với học tập trực tiếp trên lớp nhằm phát triển NL nhận thức chung về dạy học STEM, góp phần phát triển NL thiết kế, NL tổ chức thực hiện chủ đề STEM qua dạy học hóa học và NL đánh giá trong dạy học chủ đề STEM theo định hướng phát triển NL; tài liệu hỗ trợ có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho SVSPHH các trường ĐH khác giúp SV tự học, tự nghiên cứu và tham khảo thêm về các các vấn đề lí luận dạy học STEM trong môn Hóa học. 2.5. Quy trình phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học Dựa trên cấu trúc NLDH STEM của SVSPHH đã đề xuất trong mục 2.2, kết quả phân tích CT đào tạo SVSPHH ở các trường ĐH trong mục 2.1, cơ sở lí luận về các PPDH ở ĐH, tham khảo các nghiên cứu trước đó về việc rèn kĩ năng, phát triển NLDH cho SVSPHH, chúng tôi xây dựng quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH gồm ba giai đoạn, giai đoạn trước là tiền đề để thực hiện giai đoạn sau. Mỗi giai đoạn tập trung vào phát triển một số
11 NL thành phần của NLDH STEM. Để hình thành và phát triển NLDH STEM, SVSPHH cần tham gia và thực hiện đầy đủ các hoạt động từ giai đoạn 1 đến giai đoạn 3 trong quy trình. Xuất phát từ thực tiễn TNSP, quy trình này được thực hiện theo hai hình thức: - Hình thức 1 là ba giai đoạn được lồng ghép, tích hợp trong hai học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH. Đối với hình thức này, SV có nhiều điều kiện về thời gian để nghiên cứu, thực hiện các bài tập vận dụng, BTTH rèn kĩ năng, thực hành xây dựng và thiết kế, thực hành tập giảng, rèn luyện các kĩ năng, tương tác với GgV và bạn học qua đó phát triển tốt các thành tố NL trong hệ thống NLDH STEM. - Hình thức 2 là cả ba giai đoạn được thực hiện lồng ghép, tích hợp trong một học phần thuộc chuyên ngành LL&PPDHHH. Hình thức này phù hợp đối với các lớp TN không có sự nối tiếp về các học phần trong các kì hoặc qua các kì của các năm học trong thời gian thực hiện luận án. Hình thức 2 có ưu điểm là SV được rèn luyện và phát triển NL một cách liên tục trong giới hạn thời gian của một học phần. 2.6. Một số biện pháp phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm hóa học Các biện pháp được chọn là hình thức hoặc PPDH ở ĐH phù hợp, tương ứng với từng giai đoạn trong quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH. Hình 2.8 mô tả việc vận dụng mô hình Blended Learning kết hợp với PPDH vi mô theo quy trình ở bảng 2.6 để phát triển NLDH STEM cho SV. Cụ thể, mô hình Blended Learning được vận dụng cùng với tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM trong môn Hóa học để phát triển NL nhận thức, NL thiết kế, một phần NL đánh giá chủ đề STEM cho SV, được thực hiện trong giai đoạn 1 và giai đoạn 2 của quy trình; PPDH vi mô được vận dụng để phát triển NL tổ chức thực hiện, phần còn lại của NL đánh giá chủ đề STEM cho SV và được thực hiện trong giai đoạn 3 của quy trình. Hình 2.8. Mối liên hệ giữa quy trình và các biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH
12 2.6.1. Biện pháp 1. Vận dụng mô hình Blended Learning để phát triển năng lực dạy học STEM cho SVSPHH Xuất phát từ cơ sở lí luận trình bày trong mục 1.2.2.1 và khung NLDH STEM trình bày trong bảng 2.1, mô hình Blended Learning là một biện pháp phù hợp để phát triển một số NL thành phần trong NLDH STEM cho SVSPHH, được sử dụng để thực hiện trong giai đoạn 1 và giai đoạn 2 của quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH. Tiến trình thực hiện gồm 7 bước: - Giai đoạn 1 gồm 4 bước (từ bước 1 đến bước 4) để phát triển NL cho SV thuộc tiêu chí 1 và góp phần phát triển NL cho SV từ tiêu chí 2 đến tiêu chí 5, một phần tiêu chí 7 và một phần tiêu chí 8 trong khung NLDH STEM ở bảng 2.1. Nội dung tiến trình thực hiện giai đoạn 1 được trình bày trong hình 2.9. Hình 2.9. Tiến trình thực hiện phát triển NLDH STEM theo giai đoạn 1 - Giai đoạn 2 gồm bước 5 và bước 6 để phát triển các NL cho SV từ tiêu chí 2 đến tiêu chí 5, một phần còn lại của tiêu chí 7 và tiêu chí 8 trong khung NLDH STEM ở bảng 2.1. Nội dung tiến trình thực hiện giai đoạn 2 được trình bày trong hình 2.10. Hình 2.10. Tiến trình thực hiện phát triển NLDH STEM theo giai đoạn 2
13 2.6.1.1. Giai đoạn 1. Phát triển NL nhận thức chung về dạy học STEM cho SVSPHH Giai đoạn này được tiến hành gồm 4 bước như trong hình 2.9, được GgV tổ chức thực hiện theo hai hình thức là học tập trực tuyến và trực tiếp trên lớp. Trong đó: - Bước 1 và bước 2 được GgV tổ chức cho SV học tập trực tuyến, SV trong quá trình tự học dựa trên những hướng dẫn, bài học, học liệu mà GgV chuẩn bị sẵn trong khóa học trực tuyến để có những hiểu biết ban đầu về các vấn đề lí luận dạy học STEM. - Bước 3 được GgV tổ chức theo hình thức học tập tương tác trên lớp nhằm giải đáp thắc mắc, chuẩn hóa, hệ thống lại kiến thức góp phần phát triển NLDH STEM cho SV đồng thời GgV đánh giá SV thông qua quan sát hoạt động học tập dựa trên phiếu GgV đánh giá NLDH STEM. - Bước 4 được GgV tổ chức theo hình thức học tập trực tuyến nhằm đánh giá SV thông qua bài kiểm tra nhận thức về dạy học STEM, phản hồi lại mức độ biểu hiện của việc nhận thức các vấn đề lí luận về dạy học STEM trong tiêu chí 1 của khung NLDH STEM. SV tiếp tục tự học theo nhóm, dựa trên lí thuyết mô đun 2 của tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM trong môn Hóa học để làm các BTTH nhằm tự hình thành và rèn các kĩ năng riêng lẻ liên quan đến việc thiết kế chủ đề STEM; Thông qua bài tập thiết kế chủ đề STEM trong môn Hóa học, SV tiếp tục tự thực hành lựa chọn, xây dựng các thông tin chung và thiết kế KHDH của chủ đề STEM. Qua đó giúp SV hiểu rõ và tự rèn các kĩ năng ban đầu về thiết kế chủ đề STEM. Kế hoạch tổ chức hoạt động học tập trực tuyến và KHDH trực tiếp: “Các vấn đề lí luận về dạy học STEM trong môn Hóa học” (KHDH 1). 2.6.1.2. Giai đoạn 2. Phát triển NL thiết kế và một phần NL đánh giá chủ đề STEM qua dạy học môn Hóa học Giai đoạn này có 2 bước (bước 5, bước 6) được GgV tổ chức thực hiện theo 2 hình thức là học tập trực tuyến và học tập trực tiếp trên lớp như trình bày trong hình 2.10. Trong đó, - Bước 5 được GgV tổ chức theo hình thức học tập tương tác trên lớp, GgV rèn cho SV các kĩ năng riêng lẻ và kết hợp các kĩ năng này trong thiết kế chủ đề STEM thông qua việc sửa các BTTH và bài tập thiết kế chủ đề STEM trong môn Hóa học nhằm phát triển NL SV từ tiêu chí 2 đến tiêu chí 5, một phần tiêu chí 7 là thiết kế các công cụ đánh giá HS qua chủ đề STEM (kí hiệu là 7a) và một phần tiêu chí 8 là tự đánh giá, điều chỉnh KHDH chủ đề STEM (kí hiệu là 8a) trong khung NLDH STEM. Đồng thời, GgV đánh giá các mức độ biểu hiện NL của SV ở các tiêu chí đó trong phiếu GgV đánh giá NLDH STEM qua quan sát. - Bước 6 được GgV tổ chức theo hình thức trực tuyến cho SV hoàn chỉnh lại bài tập thiết kế chủ đề STEM trong môn Hóa học, bước này là cơ hội để SV tiếp tục hoàn thiện các kĩ năng đã học ở bước 5 góp phần phát triển thêm NL thiết kế chủ đề STEM cho SV. Bên cạnh đó, GgV tiếp tục đánh giá các mức độ biểu hiện NL của SV ở các tiêu chí trên trong phiếu GgV đánh giá NLDH STEM qua kết quả bài tập mà SV hoàn thiện lại. Kế hoạch học
14 tập trực tuyến và trực tiếp trên lớp: “Thiết kế chủ đề STEM qua dạy học môn Hóa học” (KHDH 2). Như vậy, các vấn đề lí luận về dạy học STEM, các hoạt động thực hành của SV về thiết kế chủ đề STEM qua mô hình Blended Learning được SV thực hiện trực tuyến ở không gian ngoài lớp học giúp GgV và SV tiết kiệm thời gian học tập tại lớp. Điều này đồng nghĩa GgV và SV có nhiều thời gian hơn trong các hoạt động tương tác trực tiếp trên lớp, có nhiều cơ hội hơn trong quá trình rèn luyện các kĩ năng, giải đáp những thắc mắc, khó khăn cho SV. Chúng tôi kết hợp giới thiệu sản phẩm tổng hợp một số chủ đề STEM của SV các lớp TNSP xây dựng trong hoạt động học tập bằng mô hình Blended Learning. 2.6.2. Biện pháp 2. Vận dụng PPDH vi mô để phát triển năng lực dạy học STEM cho SVSPHH Xuất phát từ các phân tích về sự phù hợp của PPDH vi mô trong việc phát triển NLDH STEM cho SVSPHH ở mục 1.2.2.2 và khung NLDH STEM trình bày trong bảng 2.2, PPDH vi mô là một biện pháp hiệu quả để phát triển NL cho SV thuộc tiêu chí 6, phần còn lại của tiêu chí 7 là sử dụng các công cụ đánh giá HS qua chủ đề STEM và xử lí thống kế số liệu thu được (kí hiệu là 7b), phần còn lại của tiêu chí 8 là tự đánh giá, điều chỉnh hoạt động thiết kế và hoạt động thực hiện dạy học STEM (kí hiệu là 8b) trong khung NLDH STEM. Biện pháp này được thực hiện trong giai đoạn 3 của quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH. Giai đoạn 3 gồm bước 7, bước 8 và bước 9 nối tiếp với 6 bước của 2 giai đoạn trong quy trình phát triển NLDH STEM trước đó. Hình 2.11. Tiến trình thực hiện phát triển NLDH STEM theo giai đoạn 3 Giai đoạn này được GgV tổ chức thực hiện theo 2 hình thức là học tập trực tuyến và học tập trực tiếp trên lớp. Trong đó, - Bước 7 được GgV tổ chức theo hình thức học tập tương tác trên lớp, GgV giới thiệu và rèn các KNDH STEM cho SV thông qua việc sửa BTTH rèn kĩ năng 6 và tổ chức cho
15 SV lựa chọn trích đoạn chủ đề STEM đã thiết kế trong giai đoạn trước nhằm giúp SV vận dụng, kết hợp các kĩ năng riêng lẻ trong tổ chức thực hiện dạy học trích đoạn chủ đề STEM qua đó góp phần phát triển các KNDH, các NL tương ứng cho SV ở tiêu chí 6, 7b và 8b. - Bước 8 được GgV tổ chức theo hình thức trực tuyến, cho SV tự thực hành dạy học trích đoạn chủ đề STEM, quay video và nhận phản hồi lần 1 qua sự góp ý của GgV, bạn học trên ứng dụng Padlet; từ đó SV tự điều chỉnh lại trích đoạn KHDH, quay video lần 2 nộp lại trên Padlet. Bước này là cơ hội để SV phát triển NL tổ chức thực hiện chủ đề STEM qua dạy học hóa học và phần còn lại của NL đánh giá trong dạy học chủ đề STEM theo định hướng phát triển NL, bên cạnh đó, SV cũng tiếp tục phát triển thêm NL của các tiêu chí đã phát triển trong giai đoạn 1 và giai đoạn 2 trước đó. - Bước 9 được GgV tổ chức theo hình thức học tập tương tác trên lớp qua hai hoạt động, hoạt động 1 là chọn ngẫu nhiên một số nhóm SV và tổ chức cho các nhóm đó thực hành dạy trích đoạn như đã thực hiện trong bước 8, hoạt động 2 là GgV tổ chức phân tích video lần 2 của các nhóm còn lại. Hai hoạt động này nhằm tiếp tục nhận xét, góp ý, điều chỉnh, hoàn thiện lại các kĩ năng tổng hợp trong hoạt động tổ chức thực hiện KHDH của SV. SV tiếp tục điều chỉnh kế hoạch và quay video lần 3 (nếu chưa đạt yêu cầu trong lần 2) nộp trên Padlet. GgV đánh giá các mức độ biểu hiện các NL của SV ở các tiêu chí 6, 7b, 8b trong phiếu GgV đánh giá NLDH STEM qua quan sát quá trình điều chỉnh trích đoạn KHDH, quá trình tập giảng và sản phẩm video tập giảng lần 2 của SV trong bước 8 hoặc lần 3 (nếu có) trong bước 9. Kế hoạch học tập trực tuyến và trực tiếp trên lớp: “Tổ chức dạy học chủ đề STEM qua dạy học môn Hóa học” (KHDH 3). Trong KHDH 3, chúng tôi giới thiệu một số hình ảnh SV tập giảng trích đoạn trực tiếp trên lớp và phản hồi trên padlet. CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm TNSP được tiến hành nhằm khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học và đánh giá tính khả thi, hiệu quả của quy trình và các biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH trên cơ sở phân tích các kết quả thu được. 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Để đạt được mục đích đã đề ra, nhiệm vụ TNSP được xác định như sau: - Xác định nội dung và PP TNSP. - Chọn đối tượng và địa bàn TNSP. - Biên soạn tài liệu hỗ trợ SVSP về dạy học STEM trong môn Hóa học, xây dựng các KHDH (KHDH 1, KHDH 2, KHDH 3), xây dựng các công cụ đánh giá gồm: Bài kiểm tra NL đầu ra về dạy học STEM, bài kiểm tra NL đầu vào về dạy học STEM, bài kiểm tra nhận thức về dạy học STEM, phiếu GgV đánh giá NLDH STEM, phiếu SV tự đánh giá NLDH STEM.
16 - Tiến hành trao đổi với GgV TNSP về các KHDH; quy trình và hai biện pháp phát triển NLDH STEM cho SVSPHH, các công cụ đánh giá NLDH STEM của SVSPHH. - Lập kế hoạch và TNSP theo kế hoạch gồm: TNSP thăm dò nhằm rút kinh nghiệm, điều chỉnh và 2 vòng TNSP chính thức. - Xử lí kết quả TNSP, rút ra kết luận. 3.2. Nội dung, phương pháp, địa bàn, đối tượng và thu thập xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm 3.2.1. Nội dung TNSP Nội dung TNSP được trình bày tóm tắt trong bảng 3.1 như sau: Bảng 3.1. Nội dung đánh giá Tiêu chí NL Thời Công cụ đánh Nội dung TN được đánh Nội dung cụ thể điểm giá giá Sử dụng bài kiểm tra NL đầu Bài kiểm tra NL vào về dạy học STEM để đầu vào về dạy đánh giá đầy đủ các tiêu chí học STEM NLDH STEM của SV trước (mục 2.3.2.3) khi thực hiện các biện pháp Đánh giá 1, 2, 3, 4, 5, tác động. TTĐ NLDH STEM 6, 7, 8 SV dựa vào bảng mô tả chi Phiếu SV tự tiết các mức độ biểu hiện của đánh giá NLDH tiêu chí NLDH STEM, tự STEM (mục đánh giá NLDH STEM của 2.3.2.2) bản thân trước khi thực hiện các biện pháp tác động. Phiếu GgV đánh giá KHDH 1: Các vấn đề lí luận NLDH STEM về dạy học STEM trong Đánh giá NL (mục 2.3.2.1) môn Hóa học. GĐ1, nhận thức biện 1 chung về dạy Kiến thức của SV về dạy pháp 1 Bài kiểm tra học STEM học STEM sau khi kết thúc nhận thức về quá trình tự học trực tuyến dạy học STEM với tài liệu web và học trực (phụ lục 2.4) tiếp trên lớp KHDH 1.
17 Đánh giá NL thiết kế chủ đề STEM qua dạy - KHDH 2: Thiết kế chủ đề Phiếu GgV học hoá học và STEM qua dạy học môn GĐ2, đánh giá một phần NL 2, 3, 4, 5, 7a, Hóa học. biện NLDH STEM đánh giá trong 8a - Sản phẩm về thông tin pháp 1 (mục 2.3.2.1) dạy học chủ đề chung và KHDH chủ đề STEM theo STEM SV xây dựng. định hướng phát triển NL Đánh giá NL tổ chức thực hiện chủ đề STEM qua dạy học Phiếu GgV - KHDH 3: Tổ chức dạy học hoá học và GĐ3, đánh giá chủ đề STEM qua dạy học phần còn lại biện 6, 7b, 8b NLDH STEM môn Hóa học. của NL đánh pháp 2 (mục 2.3.2.1) - Video dạy học trích đoạn giá trong dạy của SV. học chủ đề STEM theo định hướng phát triển NL Sử dụng bài kiểm tra NL đầu Bài kiểm tra ra về dạy học STEM để đánh NL đầu ra về Đánh giá tác giá đầy đủ các tiêu chí dạy học STEM động phát triển NLDH STEM của SV sau (phụ lục 2.2) NLDH STEM khi thực hiện các biện pháp của SVSPHH 1, 2, 3, 4, 5, tác động. STĐ qua việc vận 6, 7, 8 SV dựa vào bảng mô tả chi dụng quy trình Phiếu SV tự tiết các mức độ biểu hiện của qua 2 biện pháp đánh giá tiêu chí NLDH STEM, tự đã đề xuất NLDH STEM đánh giá NLDH STEM của (mục 2.3.2.2) bản thân sau khi thực hiện các biện pháp tác động. 3.2.2. Phương pháp TNSP Để đánh giá sự phát triển NLDH STEM cho SVSPHH qua đó đánh giá tính hiệu quả và khả thi của quy trình phát triển NLDH STEM cho SVSPHH trong 2 biện pháp