- NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH. - Tổ chức dạy học các chủ đề STEM đã và đang thu hút sự quan tâm của các trường học phổ thông, các thầy, cô, các nhà khoa học giáo dục trong những năm gần đây.. - Thông qua giải quyết các vấn đề trong chủ đề STEM, học sinh có cơ hội phát triển năng lực cốt lõi và năng lực chuyên môn. - Bài viết này trình bày cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: quy trình thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học chủ đề STEM để phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. - Đã thiết kế và tổ chức dạy học hai chủ đề STEM và thực nghiệm tại hai trường THPT ở Đắk lắk và Thành phố Hồ Chí Minh. - Có sự tiến bộ về năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) và sáng tạo (ST) thông qua chủ đề STEM dạy học thực nghiệm.. - Từ khóa: Dạy học STEM. - năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. - Sự thụt lùi về giáo dục sẽ đe dọa đến vị trí lãnh đạo về kinh tế, Quân sự của Mỹ trên phạm vi toàn cầu. - Một trong những bước đi quan trọng của Mỹ trong cải cách giáo dục để tìm lại vị thế của mình là phát triển giáo dục STEM. - Hiện nay ở Việt Nam, STEM và giáo dục STEM nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu sâu. - Các bài viết, tài liệu về giáo dục STEM ở Việt Nam hiện nay có rất ít công trình nghiên cứu bàn về cơ sở lí luận của giáo dục STEM và vận dụng nó vào dạy học bộ môn. - Đặc biệt, các chủ đề dạy học STEM trong môn Hóa học còn hạn chế.. - 1 Khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. - 3 Khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.. - Bài viết trình bày sơ lược về giáo dục STEM, quy trình dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM. - Từ đó, xây dựng chủ đề về “Thiết bị lọc làm giảm hàm lượng axit trong nước” trong chương trình Hóa học vô cơ lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (NLGQVĐ&ST) cho HS.. - Giáo dục STEM là gì?. - Giáo dục STEM trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học [2]. - STEM về bản chất là dạy học tích hợp liên môn, tùy vào từng đối tượng khác nhau mà mục tiêu giáo dục STEM sẽ khác nhau. - Với HS phổ thông, việc theo học các chủ đề STEM còn có ảnh hưởng tích cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tương lai. - Mô hình giáo dục STEM. - Mô hình giáo dục STEM qua dạy học các môn Khoa học, Toán học, Kĩ thuật, Công nghệ khá phổ biến trên thế giới trong những năm gần đây, đặc biệt là ở Mỹ và các nước công nghiệp phát triển như Anh, Đức, Nhật, Pháp, Hàn Quốc,… trong đó nội dung học tập của môn học được thiết kế thành các chủ đề STEM. - Hiện nay, giáo dục STEM còn nhằm giải quyết vấn đề cung cấp nhân lực trình độ cao cho các ngành kinh tế, khoa học, kĩ thuật [4];. - Mục đích quan trọng nhất khi dạy học STEM là phát triển năng lực học sinh nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn của cuộc sống, đáp ứng được nhu cầu của người học và phù hợp với bối cảnh của người học.. - Chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn học. - Chủ đề STEM dạng này là sự tích hợp kiến thức từ nhiều môn học nhằm giải quyết một vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. - Chủ đề STEM nhiều môn phối hợp. - Chủ đề STEM dạng này khá phức tạp, có sự liên kết kiến thức giữa các môn rất chặt chẽ. - Các môn học được phối hợp với nhau để dạy học những nội dung có tính chất bổ trợ nhau, đảm bảo những gì HS được học ở môn này sẽ là tiền đề, điều kiện về kiến thức, kĩ năng để các em có thể học được ở môn tiếp theo [4].. - Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành và các hoạt động trải nghiệm [5]. - Các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt như học qua dự án. - chủ đề, học qua hoạt động trải nghiệm và đặc biệt phương pháp học qua thực hành luôn được áp dụng trong giáo dục STEM.. - Quy trình dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM. - Từ kinh nghiệm quốc tế trong tiếp cận giáo dục STEM và từ thực tế nội dung chương trình và sách giáo khoa môn Hóa học trong chương trình giáo dục phổ thông tại Việt Nam, chúng tôi đề xuất quy trình chung dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM gồm 5 bước cụ thể như sau (hình 1):. - Một số chủ đề giáo dục STEM môn Hóa học 10. - Trong chương trình Hóa học 10 có thể thiết kế và tổ chức dạy học một số chủ đề STEM như sau:. - Thiết kế mô hình cấu tạo nguyên tử;. - Thiết kế bảng tuần hoàn các nguyên tố Hóa học thông minh;. - Thiết bị lọc làm giảm hàm lượng axit trong nước;. - Chế tạo hệ thống tên lửa sử dụng nguyên liệu trong đời sống thực tiễn;. - Bài này sẽ giới thiệu chủ đề STEM “Thiết bị lọc làm giảm hàm lượng axit trong nước”.. - Lí do chọn chủ đề “Thiết bị lọc làm giảm hàm lượng axit trong nước”. - Việc sử dụng các thiết bị lọc nước để có được nguồn nước sạch đang là điều cần thiết, tuy. - nhiên giá thành của các thiết bị lọc trên thị trường hiện tại khá cao, trong khi đó, HS hoàn toàn có thể áp dụng những kiến thức đã được học để chế tạo một hệ thống lọc nước có thể sử dụng tại gia đình. - Bên cạnh việc sử dụng các nguyên vật liệu gần gũi trong đời sống để chế tạo hệ thống lọc nước, chủ đề còn giáo dục các em trong việc sử dụng tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trường.. - Mục tiêu STEM của chủ đề “Thiết bị lọc làm giảm hàm lượng axit trong nước”. - Hóa học: Nêu được tính. - Sử dụng được phần mềm imindmap để thiết kế sơ đồ tư duy nhằm hệ thống hóa kiến thức.. - Sử dụng phù hợpcác biện pháp thử nghiệm (đúng biện pháp, liều lượng, thao tác).. - Vận dụng các kiến thức toán học để thiết kế bản vẽ và thực hiện sản phẩm.. - Tiến hành hoạt động giáo dục STEM. - Hoạt động 1: Thiết kế bản vẽ thiết bị và thuyết trình, thảo luận. - Đưa ra yêu cầu của bản vẽ thiết kế để HS có thể thực hiện.. - GV duyệt bản vẽ thiết kế của các nhóm sau khi nhóm đã hoàn thành.. - Suy nghĩ về bản vẽ để phù hợp với yêu cầu của chủ đề. - Hoạt động 2: Chế tạo thiết bị lọc nước. - Thử nghiệm với bản vẽ của nhóm, sử dụng các công cụ đo lường để ghi nhận kết quả.. - Hoạt động 3: Áp dụng thử nghiệm thiết bị lọc nước. - Hoạt động 4. - Đánh giá sơ bộ sản phẩm và kết quả.. - Các nhóm thuyết trình về sản phẩm và kết quả.. - Bản thiết kế thiết kế thiết bị lọc nước. - Thiết bị lọc nước của các nhóm. - Thử nghiệm lọc nước bằng thiết bị tự chế. - Kết quả thực nghiệm sư phạm. - Hồ Chí Minh và tỉnh Đắk Lắk, thực nghiệm 02 chủ đề STEM đã đề xuất là “Thiết bị lọc làm giảm hàm lượng axit trong nước”. - và chủ đề “Chế tạo hệ thống tên lửa sử dụng nguyên liệu trong đời sống thực tiễn”. - dựng 02 đề kiểm tra trước và sau tác động vừa để đánh giá kết quả học tập, vừa đánh giá NL GQVĐ &ST của HS.. - Bảng 1: Bảng đánh giá sự tiến bộ NLGQVĐ&ST của lớp TN trước tác động và sau tác động. - Tiêu chí số. - Điểm trung bình các tiêu chí 1.51 Điểm trung bình các tiêu chí 2.15. - Phân tích mức độ tiến bộ của từng tiêu chí cho thấy:. - Các tiêu chí 1 (Phân tích được tình huống trong chủ đề STEM) và tiêu chí 2 (Phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong chủ đề STEM) có sự tiến bộ chậm. - Điều này được giải thích vì tiêu chí 1 và 2 là tiêu chí không khó, hầu hết các em đều có khả năng phân tích được tình huống và phát hiện tình huống có vấn đề khá tốt trước khi được thực nghiệm phương pháp mới.. - Tiêu chí 3 (Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề cần giải quyết trong chủ đề STEM), tiêu chí 4 (Đề xuất và phân tích được một số giải pháp để giải quyết vấn đề trong chủ đề STEM, lựa chọn giải pháp phù hợp nhất) là nhóm các tiêu chí có mức độ tiến bộ nhanh và tương đương nhau. - Kết quả này được giải thích là vì các tiêu chí này có mối liên hệ với nhau, từ việc thu thập được thông tin liên quan đến vấn đề cần giải quyết, HS hầu như đều sẽ đề xuất được các giải pháp để giải quyết vấn đề, từ đó lựa chọn giải pháp phù hợp nhất để tiến hành thực hiện.. - Tiêu chí 5 (Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ trong chủ đề STEM) là tiêu chí có sự tiến bộ rõ rệt nhất, bởi vì đây là tiêu chí không khó, nhưng hầu hết các em chưa quan tâm đến việc đánh giá giải pháp đề ra, nên sau khi được thực nghiệm, được GV hướng dẫn, các em đã tiến bộ hẳn trong việc thực hiện và đánh giá giải pháp của mình.. - Các tiêu chí 6 (Xác định và làm rõ ý tưởng mới trong chủ đề STEM. - phân tích độ tin cậy của ý tưởng), tiêu chí 7 (Phát hiện vấn đề mới khi GQVĐ trong chủ đề STEM) và tiêu chí 8 (Nghiên cứu để thay đổi giải pháp GQVĐ khi có sự thay đổi dữ kiện trong chủ đề STEM) mặc dù điểm TBTC. - sau tác động thấp hơn so với các tiêu chí khác nhưng xét về mức độ tiến bộ so với trước tác động là nhanh. - Điều này được giải thích bởi lẽ trước đây HS không tự xác định vấn đề, ý tưởng mới mà hầu hết chỉ tập trung vào việc giải quyết vấn đề mà GV đặt ra. - Sau khi thực nghiệm, được GV hướng dẫn, tạo cơ hội và khuyến khích sự sáng tạo, HS sẽ là người đặt ra những vấn đề mới và nghiên cứu để giải quyết vấn đề đó một cách tốt nhất.. - 5% chứng tỏ sự chênh lệch điểm TB có ý nghĩa cao, việc tác động của các biện pháp phát triển NL GQVĐ và ST là có hiệu quả.. - Sự tiến bộ các tiêu chí NL GQVĐ &ST kiểm tra trước và sau tác động của các lớp TN. - Sự tiến bộ của NL GQVĐ&ST kiểm tra trước và sau tác động của các lớp TN. - Biểu đồ sự tiến bộ NLGQVĐ&ST của lớp TN. - Theo biểu đồ sự tiến bộ NLGQVĐ, năng lực GQVĐ&ST của lớp TN sau tác động đều tăng dần trong quá trình rèn luyện, thể hiện ở các hình bên trái, đồ thị biểu diễn mỗi tiêu chí đều đi lên. - ở các hình bên phải đường biểu diễn điểm TB các tiêu chí của lớp TN sau tác động đều nằm ở phía trên cao hơn so với lớp TN trước tác động.. - Từ đó có thể kết luận dạy học STEM là có hiệu quả và khả thi, có thể áp dụng rộng rãi trong dạy học Hóa học nói chung, dạy học chương trình Hóa học lớp 10 THPT nói riêng.. - Giáo dục STEM là định hướng giáo dục rất cần thiết trong bối cảnh Việt Nam hiện nay, thúc đẩy đào tạo về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học kích thích được sự sáng tạo, đam mê, khám phá khoa học, đáp ứng nhu cầu phát triển của đất nước. - Với chủ đề STEM, “Thiết bị lọc làm giảm hàm lượng axit trong nước” đã tạo được niềm tin, hứng thú và phát triển được năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS. - Hóa học trở nên gần gũi với cuộc sống của HS, gắn kiến thức lí thuyết với đời sống thực tế, ứng dụng các tiến bộ khoa học kĩ thuật. - Kết quả thực nghiệm sư phạm đã xác nhận sự tiến bộ NLGQVĐ&ST của HS lớp thực nghiệm sau tác động cao hơn so với trước tác động là có ý nghĩa thống kê và nghiên cứu này có hệ số ảnh hưởng ở mức độ lớn, do đó có thể nhân rộng được.. - Mark Windale (2016), “Giáo dục STEM bồi dưỡng những nhà đổi mới, sáng tạo trong tương lai”, Hội thảo Vai trò của nhà nước và các tổ chức cá nhân có liên quan trong việc xây dựng chiến lược phát triển giáo dục STEM. - Bộ Giáo dục và Đào tạo - Hội đồng Anh.. - Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể.. - Lê Xuân Quang (2017), Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM.. - Trần Thế Sang, “Xây dựng và sử dụng một số chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 trung học phổ thông” Luận văn thạc sĩ, Trường ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh, 2019.. - Trần Trung Ninh (Chủ biên), Phan Thị Thanh Hội, Nguyễn Văn Biên, Đặng Thị Thuận An, Dạy học tích hợp Hóa học, Vật lý, Sinh học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt