XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN HÓA HỌC LỚP 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA HỌC
---------

HÀ LÊ QUỲNH TRÂN

XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ
PHẦN HÓA HỌC LỚP 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG
KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN SƯ PHẠM

Đà Nẵng, 5/2021


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA HỌC
---------

Đề tài:

XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ
PHẦN HÓA HỌC LỚP 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG
KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN SƯ PHẠM

Sinh viên thực hiện

:

Hà Lê Quỳnh Trân

Lớp

:

17SHH

Giảng viên hướng dẫn :

ThS. Nguyễn Thị Lan Anh

Đà Nẵng, 5/2021


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Khoa Hóa

NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : HÀ LÊ QUỲNH TRÂN
Mã số sinh viên

: 3140117028

Lớp

: 17SHH

Khoa

: Hóa học

Ngành

: Sư phạm Hóa học

1. Tên đề tài
“XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN HÓA HỌC
LỚP 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG
LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN”.
2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị
- Các tài liệu tham khảo liên quan đến việc sử dụng phương pháp dạy học theo định
hướng giáo dục STEM phần Hóa học lớp 11 ở trường THPT.
- Các tài liệu tham khảo liên quan đến việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa
học vào thực tiễn cho học sinh.
- Giáo án có sử dụng phương pháp dạy học dự án, xây dựng các tiến trình dạy học dự
án.
- Xây dựng các công cụ để đánh giá để đánh giá tính khả thi của đề tài.

3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
- Xây dựng, thiết kế giáo án có sử dụng phương pháp dạy học theo định hướng giáo
dục STEM một số chương phần Hóa học lớp 11 ở trường THPT.
- Thực nghiệm kiểm chứng việc sử dụng phương pháp dạy học theo định hướng giáo
dục STEM khi dạy một số chương phần Hóa học lớp 11 ở trường THPT.
4. Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Lan Anh
5. Ngày giao đề tài: Tháng 6/2020
6. Ngày hoàn thành đề tài: Tháng 5/2021


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập, nghiên cứu, cố gắng, nỗ lực phấn đấu cùng với sự giúp
đỡ tận tình của thầy cơ và bạn bè, em đã hồn thành khóa luận này. Lần đầu tiên làm
quen với cơng việc nghiên cứu, em đã gặp khơng ít khó khăn trong suốt quá trình thực
hiện. Tuy nhiên, em đã nhận được sự ủng hộ và giúp đỡ của quý Thầy cơ trong khoa
Hóa, đặc biệt là cơ giáo hướng dẫn. Với tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành
cảm ơn cô giáo - ThS. Nguyễn Thị Lan Anh đã tận tình chỉ dẫn và động viên em trong
suốt thời gian thực hiện khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn q Thầy cơ trong khoa Hóa - Trường Đại học Sư phạm
- Đại học Đà Nẵng đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cho chúng em trong những
năm học qua. Vốn kiến thức tiếp thu được trong q trình học tập khơng chỉ là nền tảng
cho q trình nghiên cứu khóa luận mà cịn là hành trang quý báu để em bước vào đời
một cách vững chắc và tự tin nhất.
Em xin cảm ơn cô giáo Trần Thị Chín cùng các em HS lớp 11/2 và 11/9 tại trường
THPT Nguyễn Duy Hiệu – Quảng Nam đã hỗ trợ em trong quá trình thực nghiệm sư
phạm để em có thể hồn thành tốt khóa luận này.
Một phần khơng thể thiếu của qng đời sinh viên đó là tình cảm chân thành, đồn
kết của các bạn lớp 17SHH đã chia sẻ, giúp đỡ em vượt qua khó khăn trong suốt quãng
thời gian học tập vừa qua.

Mặc dù đã nỗ lực hết sức mình, tuy nhiên do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm
nên đề tài không tránh khỏi những sai sót. Em kính mong nhận được sự góp ý và hướng
dẫn thêm từ các Thầy cơ để có thể tích lũy thêm về kinh nghiệm nghiên cứu khoa học
của mình.
Sau cùng em xin kính chúc q Thầy cơ trong khoa Hóa thật dồi dào sức khỏe,
nhiều niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao cả của mình là truyền đạt kiến thức cho
thế hệ mai sau và đạt được nhiều thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, tháng 05 năm 2021
Sinh viên
Hà Lê Quỳnh Trân


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài..................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................. 2
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu ...................................................................... 2
4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................... 2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................. 2
6. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 3
7. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 3
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận ........................................................................ 3
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn ..................................................................... 3
7.3. Phương pháp thống kê tốn học .......................................................................... 4
8. Dự kiến đóng góp của đề tài .................................................................................. 4
8.1. Về lí luận .............................................................................................................. 4
8.2. Về thực tiễn .......................................................................................................... 4
9. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................ 5
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ GIÁO DỤC STEM NHẰM

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC
TIỄN CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG THPT ........................................................... 6
1.1. Lịch sử nghiên cứu về STEM ............................................................................. 6
1.1.1. Giáo dục STEM trên thế giới ............................................................................ 6
1.1.2. Giáo dục STEM ở Việt Nam ............................................................................. 8
1.2. Tổng quan về giáo dục STEM ở trường THPT ................................................. 9
1.2.1. Khái niệm STEM ............................................................................................ 10
1.2.2. Giáo dục STEM............................................................................................... 10
1.2.3. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM ............................................................... 12
1.2.4. Mục tiêu giáo dục STEM ................................................................................ 13
1.2.5. Phân loại STEM ............................................................................................. 13
1.2.6. Các phương pháp và quy trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM .... 14
1.2.7. Tiến trình tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong chương trình
giáo dục phổ thơng ................................................................................................... 20
1.3. Năng lực và biện pháp phát triển năng lực ...................................................... 21


1.3.1. Khái niệm năng lực [8] ................................................................................... 21
1.3.2. Năng lực chung và năng lực đặc thù của mơn Hóa học ................................ 22
1.4. Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn........................................ 23
1.4.1. Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn ..................... 23
1.4.2. Cấu trúc năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn ........................ 23
1.4.3. Biểu hiện năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn [4] ................. 24
1.4.4. Phương pháp đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn . 25
1.5. Điều tra thực trạng dạy học STEM trong quá trình dạy và học mơn hóa học ở
lớp 11 THPT hiện nay nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức đã học vào
thực tiễn.................................................................................................................... 25
1.5.1. Tổ chức điều tra khảo sát................................................................................ 25
1.5.2. Kết quả điều tra ............................................................................................... 26
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 .......................................................................................... 33

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KẾ HOẠCH DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN HÓA
HỌC 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG
LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO THỰC TIỄN ......................... 34
2.1. Tổng quan về chương 1 và chương 9 chương trình Hóa học 11 THPT .......... 34
2.1.1. Mục tiêu chương 1 “Sự điện li” ...................................................................... 34
2.1.2. Mục tiêu chương 9 “Aldehyde – ketone – carboxylic acid” ............................ 35
2.1.3. Cấu trúc của chương 1 và chương 9 chương trình Hóa học 11 THPT .......... 35
2.2. Ngun tắc và quy trình xây dựng chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực
vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh ......................................... 36
2.2.1. Nguyên tắc xây dựng chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến
thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh .................................................................. 36
2.2.2. Quy trình xây dựng chủ đề dạy học STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng
kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh .......................................................... 37
2.3. Một số chủ đề STEM hóa học 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức
vào thực tiễn cho học sinh ....................................................................................... 39
2.3.1. Thiết kế một số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM ................. 39
2.3.1.1. Chủ đề "Chế tạo giấy chỉ thị màu từ một số loại rau củ, hoa quả tự nhiên"...40
2.3.1.1. Chủ đề "Sản xuất giấm hoa quả".....................................................................65
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 .......................................................................................... 95


3.1. Mục đích ............................................................................................................ 95
3.2. Nhiệm vụ ........................................................................................................... 95
3.3. Đối tượng và địa điểm thực nghiệm ................................................................. 95
3.4. Tiến trình thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 96
3.5. Tiến hành thực nghiệm ..................................................................................... 96
3.5.1. Mơ tả tiến trình thực nghiệm sư phạm ........................................................... 96
3.5.2 Phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm ...................................................... 97
3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................................ 104
3.6.1. Đánh giá định tính kết quả thực nghiệm ...................................................... 104

3.6.2. Đánh giá định lượng kết quả thực nghiệm ................................................... 104
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ........................................................................................ 109
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ........................................................................ 110
1. Kết luận .............................................................................................................. 110
2. Khuyến nghị ....................................................................................................... 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 112
PHỤ LỤC ............................................................................................................... 114
PHỤ LỤC 1 ............................................................................................................ 114
PHỤ LỤC 2 ............................................................................................................ 118


DANH MỤC VIẾT TẮT
STT

Chữ viết đầy đủ

Chữ viết tắt

1

HS

Học sinh

2

THPT

Trung học phổ thơng

3

NLVDKTHHVTT

Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn

4

GV

Giáo viên

5

PPDH

Phương pháp dạy học

6

TNSP

Thực nghiệm sư phạm


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM [10]. ................................................... 12
Hình 1.2. Các giai đoạn dạy học theo dự án. .............................................................. 16
Hình 1.3. Mơ hình 5E hướng dẫn tích hợp STEM. ..................................................... 17
Hình 1.4. Tiến trình dạy học STEM theo phương pháp nghiên cứu khoa học. ............ 18

Hình 1.5. Vịng lặp thiết kế trong giáo dục STEM [8]. ............................................... 19
Hình 1.6. Quy trình STEM......................................................................................... 19
Hình 1.7. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM. ................................................... 20
Hình 2. 1. Màu của quỳ và phenolphthalein trong dung dịch ở các khoảng pH khác
nhau. .......................................................................................................................... 59
Hình 2. 2. Giấy chỉ thị vạn năng (Giấy pH) ................................................................ 59
Hình 2. 3. Khoảng đổi màu của giấy pH ở các mơi trường khác nhau. ....................... 59
Hình 3. 1. GV nêu bối cảnh, đặt vấn đề...................................................................... 98
Hình 3. 2. Hai nhóm trưởng nhận bộ câu hỏi định hướng. .......................................... 98
Hình 3. 3. Hai nhóm trình bày kế hoạch cơng việc và phân cơng nhiệm vụ. ............... 98
Hình 3. 4. HS báo cáo tìm hiểu kiến thức nền. ........................................................... 99
Hình 3. 5. HS báo cáo tìm hiểu quy trình chế tạo giấy chỉ thị màu tự nhiên................ 99
Hình 3. 6. HS trưng bày và thuyết trình về poster đã chuẩn bị.................................... 99
Hình 3. 7. HS giới thiệu sản phẩm giấy chỉ thị màu. ................................................ 100
Hình 3. 8. HS thử nghiệm sự đổi màu của dịch chiết chỉ thị với 14 môi trường pH .. 100
Hình 3. 9. HS thử nghiệm giấy chỉ thị màu với 14 mơi trường pH ........................... 100
Hình 3. 10. Hai nhóm trưởng nhận bộ câu hỏi định hướng ....................................... 101
Hình 3. 11. Hai nhóm trình bày kế hoạch cơng việc và phân cơng nhiệm vụ ............ 101
Hình 3. 12. HS báo cáo tìm hiểu kiếm thức nền ....................................................... 102
Hình 3. 13. HS báo cáo tìm hiểu quy trình sản xuất giấm hoa quả ............................ 102
Hình 3. 14. HS trưng bày và thuyết trình về poster đã chuẩn bị ................................ 103
Hình 3. 15. Sản phẩm giấm hoa quả của hai nhóm ................................................... 103
Hình 3. 16. HS thử nghiệm sản phẩm tại lớp bằng phương pháp hóa học ................. 104
Hình 3. 17. HS trưng bày món ăn được chế tạo với giấm hoa quả ............................ 104
Hình 3. 18. Góp ý, bổ sung hoàn thiện chủ đề "Chế tạo giấy chỉ thị màu từ rau củ, hoa
quả tự nhiên" ........................................................................................................... 107
Hình 3. 19. Góp ý, bổ sung hồn thiện chủ đề “Sản xuất giấm hoa quả” .................. 109


DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1. 1. Tỉ lệ GV trả lời câu hỏi “Thầy (cơ) hiểu gì về khái niệm dạy học
STEM?” .................................................................................................................... 27
Biểu đồ 1. 2. Tỉ lệ GV trả lời câu hỏi “Theo các thầy (cô) dạy học theo định hướng
STEM có ý nghĩa gì?” ............................................................................................... 27
Biểu đồ 1. 3. Tỉ lệ GV trả lời câu hỏi “Thầy (cô) quan tâm đến STEM trong việc giảng
dạy môn Hóa học như thế nào?” ................................................................................ 28
Biểu đồ 1. 4. Tỉ lệ GV trả lời câu hỏi “Theo thầy (cô) khi dạy học theo định hướng
giáo dục STEM có những khó khăn gì?”.................................................................... 28
Biểu đồ 1. 5. Tỉ lệ GV trả lời câu hỏi “Theo quý thầy (cô) việc GV xây dựng và tổ
chức các chủ đề dạy học STEM trong chương trình Hóa học THPT nhằm phát triển
năng lực cho HS hiện nay ở mức độ nào?”................................................................. 29
Biểu đồ 1. 6. Tỉ lệ học sinh 3 khối tham gia khảo sát ................................................. 30
Biểu đồ 1. 7. Tỉ lệ HS trả lời câu hỏi "Thầy (cô) em đã dạy học theo định hướng giáo
dục STEM chưa?" ...................................................................................................... 30
Biểu đồ 1. 8. Tỉ lệ HS trả lời câu hỏi “Em thấy việc học tập theo định hướng giáo dục
STEM có ý nghĩa như thế nào?” ................................................................................ 31
Biểu đồ 1. 9. Tỉ lệ HS trả lời câu hỏi “Em được học môn Hóa theo định hướng giáo
dục STEM chưa?”...................................................................................................... 31
Biểu đồ 1. 11. Tỉ lệ HS trả lời câu hỏi “Em có vận dụng được kiến thức Hóa học vào
trong đời sống sau khi học không?” ........................................................................... 32


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1. Cấu trúc của chương 1 và chương 9 chương trình Hóa học 11. ................. 35
Bảng 2. 2. Hai chủ đề dạy học STEM. ....................................................................... 39
Bảng 2. 3. Kiến thức STEM trong chủ đề “Chế tạo giấy chỉ thị màu từ một số loại rau
củ, hoa quả tự nhiên” ................................................................................................. 42
Bảng 2. 4. Một số ưu, nhược điểm của chất chỉ thị màu phổ biến hiện nay ................ 44
Bảng 2. 5. Kế hoạch triển trai chủ đề "Chế tạo giấy chỉ thị màu từ một số loại rau củ,
hoa quả tự nhiên" ....................................................................................................... 44

Bảng 2. 6. Chuẩn bị nguyên liệu và dụng cụ chế tạo giấy chỉ thị màu tự nhiên .......... 47
Bảng 2. 7. Phiếu đánh giá (1.1) .................................................................................. 54
Bảng 2. 8. Phiếu đánh giá (1.2) .................................................................................. 54
Bảng 2. 9. Phiếu đánh giá (1.3) .................................................................................. 55
Bảng 2. 10. Phiếu đánh giá (1.4) ................................................................................ 56
Bảng 2. 11. Kiến thức STEM trong chủ đề "Giấm hoa quả" ....................................... 66
Bảng 2. 12. Kế hoạch triển trai chủ đề "Giấm hoa quả".............................................. 68
Bảng 2. 13. Chuẩn bị nguyên liệu và dụng cụ Sản xuất giấm hoa quả ........................ 70
Bảng 2. 14. Phiếu đánh giá (2.1) ................................................................................ 77
Bảng 2. 15. Phiếu đánh giá (2.2) ................................................................................ 77
Bảng 2. 16. Phiếu đánh giá (2.3) ................................................................................ 78
Bảng 2. 17. Phiếu đánh giá (2.4) ................................................................................ 79
Bảng 2. 18. Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào
thực tiễn của HS. ....................................................................................................... 88
Bảng 2. 19. Bảng kiểm quan sát sự phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực
tiễn của HS ................................................................................................................ 90
Bảng 2. 20. Phiếu hỏi HS tự đánh giá về các mức độ đạt được năng lực vận dụng kiến
thức vào thực tiễn. ..................................................................................................... 92
Bảng 3. 1. Đối tượng và địa bàn TNSP ...................................................................... 96
Bảng 3. 2. Mơ tả tiến trình thực nghiệm sư phạm ....................................................... 97
Bảng 3. 3. Nội dung đánh giá chủ đề “Chế tạo giấy chỉ thị màu từ một số loại rau củ,
hoa quả tự nhiên” ..................................................................................................... 106
Bảng 3. 4. Nội dung đánh giá chủ đề chủ đề “Sản xuất giấm hoa quả”......................108


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Giáo dục Việt Nam đang đứng trước yêu cầu phát triển để đáp ứng nhiệm vụ cơng

nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và hội nhập quốc tế thành cơng. Vì vậy nhiệm vụ của
ngành giáo dục là phải không ngừng nâng cao chất lượng đào tạo và hiệu quả nghiên
cứu khoa học, để góp phần đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng cao cho đất nước. Điều
này được hội nghị lần thứ 8 BCHTWĐ khóa XI thơng qua và có hiệu lực ngày 04 tháng
11 năm 2013 theo quyết định số 29 NQ/TW [10].
Hóa học là mơn khoa học thực nghiệm dựa trên cơ sở lý thuyết, gắn liền với tự nhiên
cùng với đời sống của con người, có miền kiến thức rộng để gắn kết lí thuyết với thực
tế. Mỗi bài giảng hóa học mang theo ngơn ngữ của thực tế đi kèm có thể lồng ghép vào
thực tiễn đời sống, những hiện tượng biến đổi thực tế trong cuộc sống hàng ngày giúp
học sinh (HS) nắm chắc kiến thức lý thuyết một cách chủ động, tạo hứng thú, sáng tạo
học tập. Vì vậy những giờ giảng Hóa học, những giờ thực hành và những bài tập Hóa
học khơng những củng cố kiến thức lý thuyết mà cịn phát triển năng lực sáng tạo và
niềm say mê yêu thích của HS đối với mơn Hóa học.
Qua quan sát thực tế, chúng tôi nhận thấy đa phần HS chưa có khả năng tự học, phần
lớn là học thuộc lịng, HS trở nên thụ động khi nghe quá lâu, không phù hợp với kỹ năng
đào tạo, do một phần giáo viên còn sử dụng phương pháp truyền thụ một chiều gây sự
nhàm chán với, không tạo hứng thú học tập cho HS.
Đã có nhiều nghiên cứu đổi mới phương pháp dạy học Hóa học ở trường trung học
phổ thơng (THPT). Mặc dù kết quả nghiêm cứu thu được những tích cực, tuy nhiên do
tùy thuộc điều kiện và tình hình cụ thể vùng miền và đối tượng HS mà áp dụng những
phương pháp hay kỹ thuật dạy học nào cho phù hợp.
Với thực trạng đó thì dạy học theo định hướng STEM hoàn toàn phù hợp, hiện đại
khi đưa các lý thuyết khơ khan từ sách vở vận dụng tích cực, có hiệu quả vào thực tế
cuộc sống nhằm nâng cao hiệu quả học tập và góp phần phát triển năng lực vận dụng
kiến thức hóa học vào thực tiễn (NLVDKTHHVTT) cho HS.
STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ),
Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Tốn học). Giáo dục STEM là quan điểm dạy
học theo hướng tiếp cận liên ngành nhằm trang bị cho HS những kiến thức và kĩ năng
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 1


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Các
kiến thức và kĩ năng này phải được giảng dạy tích hợp giúp người học có thể áp dụng
những kiến thức đó trong những bối cảnh cụ thể.
Hiện nay, ở Việt Nam, giáo dục STEM nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu sâu. Mặc
dù đã có một số nghiên cứu, các bài viết, tài liệu về giáo dục STEM ở Việt Nam, tuy
nhiên các cơng trình nghiên cứu bàn về cơ sơ lí luận của giáo dục STEM và vận dụng
nó vào dạy học bộ mơn, đặc biệt là các chủ đề dạy học STEM trong mơn Hóa học cịn
hạn chế. Các trường THPT ở Việt Nam hiện nay cũng đã triển khai mơ hình dạy học
STEM, tuy nhiên chúng chưa được phổ biến và còn nhiều giáo viên (GV) vẫn lúng túng,
chưa hiểu đúng về dạy học STEM.
Với những lí do trên, chúng tơi lựa chọn và thực hiện đề tài: “Xây dựng và tổ chức
dạy học một số chủ đề phần Hóa học lớp 11 theo định hướng giáo dục STEM nhằm
phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn”. Hi vọng đề tài này
sẽ góp phần đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao hiệu quả học tập mơn Hóa học.
2. Mục đích nghiên cứu
Biện pháp xây dựng và tổ chức dạy học một số chủ đề phần Hóa học lớp 11 THPT
theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học
vào thực tiễn cho HS THPT.
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Q trình dạy học Hóa học ở trường THPT theo định hướng
giáo dục STEM.
- Đối tượng nghiên cứu: Việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực
tiễn cho HS thơng qua hoạt động dạy học hóa học lớp 11 theo định hướng giáo dục
STEM.
4. Giả thuyết khoa học

Trong quá trình dạy học, nếu GV tổ chức dạy học một số chủ đề hóa học lớp 11 theo
định hướng giáo dục STEM hợp lí, phù hợp với đối tượng HS thì sẽ góp phần phát triển
tốt khả năng nhận thức và NLVDKTHHVTT cho HS.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các vấn đề cơ sở lý luận của đề tài:
+ Nghiên cứu xây dựng tài liệu tổng quan về lý thuyết dạy học STEM.
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 2


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

+ Nghiên cứu kế hoạch dạy học.
- Nghiên cứu về thực trạng vận dụng dạy học STEM trong dạy học hóa học ở các
trường phổ thơng hiện nay nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học cho
HS.
- Nghiên cứu chương trình, mục tiêu, phân tích nội dung một số chương phần hóa học
lớp 11 theo định hướng giáo dục STEM.
- Vận dụng lí thuyết về dạy học STEM vào thiết kế kế hoạch bài dạy.
- Thực nghiệm sư phạm bằng cách tổ chức dạy học các chủ đề đã thiết kế nhằm đánh
giá giả thuyết khoa học đề ra.
- Xây dựng công cụ đánh giá để đánh giá tính khả thi của đề tài.
- Kết luận khoa học và đề xuất một số khuyến nghị.
6. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
- Nội dung nghiên cứu: chương 1 và chương 9 Hóa học lớp 11.
- Địa bàn nghiên cứu: Trường THPT Nguyễn Duy Hiệu, Điện Bàn, Quảng Nam.
- Thời gian nghiên cứu: năm học 2020 – 2021.
7. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện được mục đích, nhiệm vụ mà đề tài đã đề ra, trong quá trình nghiên cứu

sử dụng kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu.
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) Hóa học.
- Nghiên cứu tài liệu lý luận dạy học STEM nói chung (Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật,
Tốn học) và dạy học Hóa học nói riêng.
- Nghiên cứu các tài liệu về kiểm tra đánh theo định hướng phát triển
NLVDKTHHVTT của HS.
- Nghiên cứu nội dung kiến thức, phân phối chương trình, sách giáo viên, tài liệu tham
khảo, các chuyên đề… có liên quan đến chương 1 và chương 9 hóa học 11.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Để nghiên cứu về việc phát triển NLVDKTHHVTT của HS thông qua các chủ đề dạy
học theo định hướng giáo dục STEM phần Hóa học lớp 11, chúng tôi sử dụng phối hợp
các phương pháp như: phương pháp quan sát, phương pháp đàm thoại, phương pháp
điều tra và phương pháp thực nghiệm. Trong đó, phương pháp thực nghiệm là phương
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 3


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

pháp chính, phương pháp quan sát, phương pháp đàm thoại và phương pháp điều tra là
phương pháp hỗ trợ.
7.2.1. Phương pháp quan sát
Mục đích quan sát là theo dõi quá trình học của HS trong các giờ học theo các chủ đề
đã thiết kế, từ đó đánh giá NLVDKTHHVTT của HS, đánh giá hiệu quả tiết dạy trên
mục tiêu ban đầu đã đề ra.
- Hình thức và phương tiện quan sát: quan sát trực tiếp và quan sát gián tiếp qua hình
ảnh, video.
- Nội dung quan sát: hoạt động của HS trong các giờ học theo định hướng giáo dục

STEM, NLVDKTHHVTT của HS.
7.2.2. Phương pháp đàm thoại
Trao đổi với GV và HS để tìm hiểu ý kiến, quan niệm, thái độ… của họ về việc giảng
dạy hóa học trong trường THPT, cũng như những thuận lợi và khó khăn mà GV và HS
đã gặp phải.
7.2.3. Phương pháp điều tra
Điều tra, khảo sát thực trạng dạy học STEM và phương pháp tham vấn các chuyên
gia về giáo dục STEM và thực tiễn dạy học ở các trường THPT.
7.2.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các
biện pháp đã đề xuất.
7.3. Phương pháp thống kê tốn học
- Sử dụng tốn thống kê để xử lí số liệu.
- Tính các thơng số thống kê đặc trưng.
8. Dự kiến đóng góp của đề tài
8.1. Về lí luận
Đề xuất tiến trình dạy học một số chủ đề phần Hóa học 11 theo định hướng giáo dục
STEM.
8.2. Về thực tiễn
Xây dựng và tổ chức dạy học một số chủ đề phần hoá học lớp 11 theo định hướng
giáo dục STEM nhằm phát triển NLVDKTHHVTT và xây dựng bộ công cụ đánh giá
các biểu hiện NLVDKTHHVTT của HS.
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 4


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

9. Cấu trúc của khóa luận

Ngồi phần mở đầu, phần kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục thì
nội dung của khóa luận được cấu trúc thành 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn về giáo dục STEM và sự phát triển năng lực vận
dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh ở trường THPT.
Chương 2. Thiết kế nội dung dạy học một số chủ đề phần hóa học lớp 11 theo định
hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực
tiễn.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.

Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 5


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ GIÁO DỤC STEM
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC
VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG THPT
1.1. Lịch sử nghiên cứu về STEM
1.1.1. Giáo dục STEM trên thế giới
Thuật ngữ STEM có nguồn gốc ban đầu trong chính sách của chính phủ Hoa Kỳ và
được đặt ra bởi Quỹ khoa học quốc gia vào đầu những năm 1990. Thuật ngữ gốc thực
ra là “SMET” (khoa học, tốn học, kĩ thuật và cơng nghệ), nhưng do sự giống nhau của
nó với một thuật ngữ thơ tục, một cán bộ chương trình tại quỹ khoa học quốc gia đã đề
xuất cách viết là STEM và đã được thông qua. Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng ngay
cả những người đối mặt với STEM sẽ có một chút bối rối về ý nghĩa và ngữ cảnh của
nó. Breiner, Harkness, Johnson và Koehler (2012) đã tiến hành một cuộc khảo sát tại
một trường đại học nghiên cứu lớn ở miền Trung Tây Hoa Kỳ và hỏi các giảng viên hai

câu hỏi: “STEM là gì?”, “STEM ảnh hưởng và tác động đến cuộc sống của bạn như thế
nào?”. Họ báo cáo rằng các giảng viên đã có thể xác định STEM là các ngành riêng
biệt, ví dụ: khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học, nhưng cách hiểu của mỗi người
vẫn chưa có sự đồng nhất và chính xác. Như vậy, định nghĩa STEM cịn để lại nhiều
tranh luận (Breiner và các cộng sự, 2012; Bybee, 2013).
Vì STEM được nhận thức rằng “T” (công nghệ) và “E” (kĩ thuật) thường là thứ yếu
đối với “S” (khoa học) và “M” (toán học). STEM trong giáo dục đề cập sự tích hợp của
các mơn học. Hiệp hội Thử nghiệm và Đánh giá Quốc tế ủng hộ HS tìm hiểu về sự phát
triển của công nghệ, với ý nghĩa là “Nghiên cứu về tất cả những thay đổi mà con người
đã tạo ra trong môi trường tự nhiên với mục đích cá nhân”, bao gồm “Nghiên cứu và
ứng dụng trải nghiệm học tập có liên quan đến sáng chế, đổi mới và thay đổi nhằm đáp
ứng nhu cầu và mong muốn của con người” (ITEA, 2009). Tuy nhiên, Học viện kĩ thuật
quốc gia Hoa Kỳ khuyến cáo rằng các khái niệm kĩ thuật minh họa bản chất của những
ý tưởng lớn như thiết kế và tư duy hệ thống, là thiết thực cho thiết kế chương trình giảng
dạy, bởi vì quy trình thiết kế kĩ thuật là quy trình ra quyết định lặp đi lặp lại sử dụng nội
dung kiến thức về toán học và khoa học là nền tảng của nó. Điều này để lại cơ hội cho
các nhà giáo dục STEM thiết kế và thực hiện các hoạt động kĩ thuật sáng tạo tích hợp
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 6


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

các mơn STEM trong các cơ hội học tập có ý nghĩa cho sinh viên. Năm 2013, Next
Generation Science Standards cung cấp một số lựa chọn về cách triển khai tích hợp các
tiêu chuẩn trong hình thức tổ chức, đặc biệt trong lĩnh vực kĩ thuật (Carla C. Johnson và
các cộng sự, 2016).
Nền tảng của STEM là sự tích hợp trong bối cảnh những thách thức và vấn đề của
thế giới trong giáo dục. Năm 2014, Moore và các đồng nghiệp đã phát triển một khung

tích hợp STEM được áp dụng để hướng dẫn trọng tâm của định hướng bao gồm 6 yếu
tố chính: thu hút HS học tập có ý nghĩa và cung cấp quyền truy cập nội dung, mơi trường
học tập STEM tích hợp bao gồm bối cảnh và động lực; phát triển khả năng giải quyết
vấn đề, sáng tạo và kĩ thuật tư duy bậc cao, giáo dục STEM tích hợp bao gồm các thách
thức thiết kế kĩ thuật của các công nghệ liên quan cho các mục đích hấp dẫn bao gồm tư
duy kĩ thuật, tiến bộ công nghệ và kĩ thuật đảo ngược công nghệ; cho phép HS học hỏi
từ thất bại và thiết kế lại dựa trên những gì đã học; giáo dục STEM bao gồm các mục
tiêu toán học và khoa học, cũng như các môn học khác như tiếng Anh và các nghiên cứu
xã hội, dựa trên các tiêu chuẩn trong hoạt động học tập; cung cấp cho HS cơ hội để tìm
hiểu nội dung một cách sâu sắc; nhấn mạnh khả năng làm việc nhóm và giao tiếp đối
với cuộc sống trong lực lượng lao động thế kỷ XXI (Carla C. Johnson và các cộng sự,
2016).
Theo Ban Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ vào năm 2007, hơn 80% nghề nghiệp đang
phát triển ở quốc gia này phụ thuộc vào sự thành thạo về kiến thức và kĩ năng trong tốn
học, kĩ thuật, khoa học và cơng nghệ mà giáo dục STEM đem lại. Hội nghị bàn tròn kinh
doanh năm 2005 và Ủy ban Khoa học, Kĩ thuật và chính sách cộng đồng CSEPP năm
2007 cũng cho rằng: “Giáo dục STEM gắn liền với sự tăng trưởng và phát triển kinh tế,
an ninh quốc gia và sự cạnh tranh trên tồn cầu”. Bên cạnh đó, Quỹ Carnegie 2009 có
đề xuất 4 lĩnh vực trọng tâm của định hướng giáo dục STEM bao gồm: cấp độ cao hơn
về toán học và khoa học cho tất cả HS; các tiêu chuẩn chung, đơn giản, rõ ràng hơn, phù
hợp với các đánh giá; nâng cao khả năng giảng dạy và học chuyên nghiệp, được hỗ trợ
bởi trường học và hệ thống quản lí tốt hơn; thiết kế cho các trường học để hỗ trợ học tập
hiệu quả hơn (Business Roundtable, 2005; Carla C. Johnson và các cộng sự, 2016).
Hội đồng nghiên cứu quốc gia Hoa Kỳ năm 2011 và 2014 nêu rõ quan điểm: “Định
hướng giáo dục STEM là sự phối hợp nhu cầu giải quyết việc học STEM trong hệ thống
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 7

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

giáo dục để chuẩn bị tốt hơn cho nghề nghiệp tương lai của con em cùng với sự hiểu
biết về STEM”. Định hướng giáo dục STEM là một cam kết đầy triển vọng của 25 nhà
lãnh đạo trong giáo dục STEM từ các lĩnh vực STEM khác nhau, cùng với tiếng Anh và
các bên liên quan đến chính sách giáo dục và cải cách. Trọng tâm là giải quyết sáng tạo,
tích hợp, dựa trên các dự án, chương trình giảng dạy trong hệ thống giáo dục quốc dân,
đồng thời giúp giáo viên nắm được các tiêu chuẩn cốt lõi về toán học và tiếng Anh trong
những tiêu chuẩn khoa học của thế hệ tiếp theo (Next Generation Science Standards,
29/06/2019).
1.1.2. Giáo dục STEM ở Việt Nam
Trong giai đoạn giáo dục hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất
lượng dạy học là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Nghị quyết số 29NQ/TW ngày
4/11/2013 về đổi mới căn bản, toàn diện GD – ĐT đã chỉ đạo: “Tiếp tục đổi mới mạnh
mẽ phương pháp dạy học và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động,
sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học, khắc phục lối truyền thụ áp đặt
một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học,
tạo cơ sở đề người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”
[1]. Trong quá trình đổi mới đó, phương thức giáo dục tích hợp Khoa học – Cơng nghệ
- Tốn, gọi tắt là STEM đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo triển khai từ năm học
2014 – 2015 thông qua việc chỉ đạo các cơ sở giáo dục xây dựng và thực hiện dạy học
theo chủ đề tích hợp liên mơn và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành
cho HS trung học [1]. Nhằm cụ thể hóa hơn nữa phương thức giáo dục STEM trong giáo
dục phổ thông, trong năm học 2016 – 2017, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phối hợp với
Hội đồng Anh triển khai thí điểm giáo dục STEM ở một số trường trung học và đã thu
được những kết quả tích cực [2].
Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu về dạy học định hướng STEM cho HS như: Tác
giả Phùng Việt Hải – Phan Tiến Dậu (2018) [3] đã nghiên cứu về đề tài “Phát triển năng
lực định hướng nghề nghiệp cho HS lớp 10 thông qua dạy học STEM chủ đề “Những
cây cầu trên sông Hàn”” và kết quả thu được cho thấy các nhóm HS đều thực hiện

thành cơng các dự án, đồng thời hình thành và phát triển được năng lực định hướng nghề
nghiệp của cá nhân; tác giả Nguyễn Thanh Nga – Nguyễn Y Phụng (2018) [7] đã nghiên
cứu về đề tài “Xây dựng chủ đề giáo dục STEM chương “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 8


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

nhằm định hướng nghề nghiệp cho học sinh” và thu được kết quả là các nhóm HS đều
làm ra sản phẩm đạt yêu cầu, tích lũy thêm kiến thức về ngành nghề xây dựng cũng như
phát triển năng lực tự định hướng nghề nghiệp; tác giả Tưởng Duy Hải (2017) [12] đã
nghiên cứu đề tài “Giáo dục định hướng nghề nghiệp qua hoạt động trải nghiệm sáng
tạo trong dạy học Vật lí gắn với bối cảnh địa phương” và quá trình thực nghiệm sư
phạm đem lại kết quả là tất cả các HS không chỉ rèn luyện được các kĩ năng quan trọng
như hợp tác, giải quyết vấn đề mà còn phát triển được các năng lực chung và năng lực
riêng của môn học, đặc biệt là phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp cho bản thân;
tác giả Nguyễn Mậu Đức – Dương Thị Ánh Tuyết (2018) [11], đã nghiên cứu đề tài
“Dạy học chủ đề acid – base (hóa học 11) theo định hướng giáo dục STEM” và kết quả
thu được là tạo được niềm tin, hứng thú và phát triển được năng lực giải quyết vấn đề
cho HS… Những nghiên cứu trên là cơ sở lý luận chung về dạy học STEM giúp HS
phát triển toàn diện, đáp ứng mục tiêu phát triển quốc gia trong thời đại tồn cầu hóa
đầy cạnh tranh. Tuy nhiên, các tác giả chưa nghiên cứu sâu vào việc vận dụng dạy học
STEM cho HS vào một chủ đề cụ thể mơn Hóa học.
Mặt khác, theo chỉ thị số 16/CT-TTg được 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 4,
đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục, một trong những giải pháp đó là: “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 cơng nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập

trung vào thúc đẩy đào tạo về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Tốn học, Ngoại ngữ,
Tin học trong chương trình giáo dục phổ thông…” Chỉ thị cũng đưa ra nhiệm vụ cho
Bộ Giáo dục và Đào tạo “Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo
dục phổ thơng; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thơng ngay từ năm học 2017 –
2018…” [1]
Cho đến nay, các đề tài về dạy học STEM ở mơn Hóa học cịn chưa nhiều. Khái niệm
dạy học STEM vẫn còn mới đối với nhiều GV và mơ hình STEM mới chỉ đang được
tiến hành ở một số trường THPT quốc tế tại các thành phố lớn. Vì vậy, việc phát triển
năng lực cho HS thơng qua mơ hình STEM cần được áp dụng để trang bị cho HS trở
thành cơng dân tồn cầu theo kịp thế giới.
1.2. Tổng quan về giáo dục STEM ở trường THPT
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 9


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1.2.1. Khái niệm STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ),
Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học).
Hiện nay thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh
giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp.
Trong ngữ cảnh giáo dục, nói đến STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của
nền giáo dục đối với các mơn Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Quan tâm
đến việc tích hợp các mơn học trên gắn với thực tiễn để năng cao năng lực cho người
học. Giáo dục STEM có thể được hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ như: chính sách
STEM, chương trình STEM, nhà trường STEM, môn học STEM, bài học STEM hay
hoạt động STEM.
Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực

Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Tốn học, ví dụ: Nhóm ngành nghề về CNTT; Y sinh;
Kĩ thuật, Điện tử và Truyền thông… [15].
Tùy từng ngữ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các mơn học hay các lĩnh
vực.
1.2.2. Giáo dục STEM
Có nhiều định nghĩa khác nhau về giáo dục STEM.
- Giáo dục STEM là cách tiếp cận các lĩnh vực khoa học và tốn học bằng cách tích
hợp cơng nghệ và kĩ thuật từ mẫu giáo đến lớp 12 (Bybee, 2010).
- STEM là một cách học liên ngành theo phương pháp liên hệ các thực tiễn cuộc sống
với các ngành khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học (Lantz, 2009).
- STEM được hình thành từ 4 lĩnh vực: Science (khoa học), Technology (cơng nghệ),
Engineering (kĩ thuật), Mathematics (tốn học), trong đó kĩ thuật và cơng nghệ được
xem là yếu tố thứ yếu so với khoa học và toán học. Giáo dục STEM là tích hợp việc dạy
và học các nội dung lí thuyết và thực hành các kiến thức về tốn học và khoa học thơng
qua việc tích hợp các yếu tố kĩ thuật và cơng nghệ có liên quan (Carla C. Johnson và
các cộng sự, 2016).
Như vậy, tuy có nhiều diễn giải khác nhau nhưng các tác giả đều có điểm chung rằng
giáo dục STEM là “phương thức dạy học tích hợp, bao gồm các yếu tố khoa học, toán

Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 10


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

học, cơng nghệ và kĩ thuật, nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống”. Theo
Carla C. Johnson và các cộng sự (2016), các lĩnh vực STEM có thể được hiểu như sau:
- Khoa học: đề cập đến các quá trình và thực tiễn tư duy khoa học, dùng để trả lời và
kiểm tra các câu hỏi về thế giới tự nhiên. Trong đó, các yêu cầu về khoa học được đưa

ra dưới nhiều hình thức khác nhau: câu hỏi, thu thập bằng chứng, phát triển, giải thích
và truyền đạt kết quả, thực hành và nghiên cứu khoa học. Kiến thức khoa học sẽ cung
cấp cho quy trình thiết kế kĩ thuật.
- Cơng nghệ: có thể là các yếu tố con người, cấu trúc, máy móc, quy trình, hệ thống.
Phần lớn cơng nghệ hiện đại là sản phẩm của khoa học và kĩ thuật, và công cụ công
nghệ hỗ trợ cho 2 lĩnh vực này.
- Kĩ thuật: tập trung vào thiết kế, sản xuất và vận hành công nghệ một cách hiệu quả.
Các thiết kế địi hỏi phải có kế hoạch sáng tạo, cẩn thận những ứng dụng của yếu tố
khoa học và toán học. Quy trình thiết kế được xem là yếu tố trung tâm của thực hành kĩ
thuật. Quy trình thiết kế kĩ thuật được lặp đi lặp lại và phản ánh trên từng giai đoạn, như
phạm vi vấn đề, nền tảng, lập kế hoạch cho một giải pháp, thực hiện giải pháp và thử
nghiệm giải pháp. Bên cạnh đó, thiết kế kĩ thuật còn là tư duy kĩ thuật, đòi hỏi hệ thống
tư duy, sáng tạo, lạc quan, kiên trì, đổi mới, hợp tác, giao tiếp và tư duy đạo đức, quản
lí sự rủi ro, học từ những thất bại và xem xét sự an toàn. Thiết kế kĩ thuật kết hợp với kĩ
thuật tư duy cho phép người học tích hợp nhiều yếu tố với nhau để giải quyết vấn đề.
Yếu tố kĩ thuật là sự kết hợp của kiến thức khoa học, tốn học và các cơng cụ cơng nghệ.
- Toán học: liên quan đến sự phát triển của kiến thức toán học mới. Các nhà phát triển
toán học xem xét các thành phần của toán học và mở rộng kiến thức thơng qua logic
phát triển cấu trúc tốn học mới. Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá
trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều mơn học tích hợp, khơng phải là dạy hai
mơn học và lấy một môn học làm công cụ giảng dạy cho môn học khác (Carla C. Johnson
và các cộng sự, 2016).

Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 11


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

1.2.3. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM

Hình 1.1. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM [10].
- Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn: Vận dụng kiến thức
STEM để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn chính là mục tiêu dạy học theo quan điểm
STEM. Do vậy, bài học STEM không phải là để giải quyết các vấn đề mang tính tưởng
tượng và xa vời thực tế mà nó ln hướng đến giải quyết các vấn đề, các tình huống
trong xã hội, kinh tế, mơi trường trong cộng đồng địa phương của họ cũng như toàn cầu.
- Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM
để giải quyết: Tiêu chí này nhằm đảm bảo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới
phát triển được những năng lực chun mơn liên quan.
- Chủ đề STEM định hướng thực hành: Định hướng hành động là một tiêu chí của quan
điểm STEM nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho
HS. Điều này sẽ giúp HS có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải
chỉ từ lý thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành,
HS sẽ hiểu được hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế.
- Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS: Trên thực tế có những chủ
đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân. Tuy nhiên, làm việc theo nhóm là hình thức làm
việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức hợp gắn với thực tiễn. Làm việc
theo nhóm là một kĩ năng quan trọng trong thế kỷ XXI , bên cạnh đó khi làm việc theo
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 12


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

nhóm HS sẽ được đặt vào mơi trường thúc đẩy các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng và
cùng nhau phát triển giải pháp.
1.2.4. Mục tiêu giáo dục STEM

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 chương trình giáo dục phổ thơng, mặt
khác giáo dục STEM nhằm:
- Phát triển các năng lực đặc thù của các mơn học thuộc về STEM cho HS: Đó là những
kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn
học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn
đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Cơng nghệ. HS biết về quy trình thiết kế
và chế tạo ra các sản phẩm [13].
- Phát triển các năng lực cốt lõi cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS những
cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỷ XXI . Bên
cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ
được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công…
- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những kiến thức,
kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề
nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng
lực, phẩm chất tốt đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây
dựng và phát triển đất nước.
Trong khóa luận này chúng tơi trình bày về mục tiêu “Phát triển năng lực đặc thù của
các môn học thuộc về STEM cho HS” cụ thể là NLVDKTHHVTT.
1.2.5. Phân loại STEM
(1) Dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề STEM
- STEM đầy đủ: là loại hình STEM yêu cầu người học cần vận dụng kiến thức cả bốn
lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
- STEM khuyết: là loại hình STEM mà người học không phải vận dụng kiến thức cả
bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
(2) Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM
- STEM cơ bản: là loại hình STEM được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi
các môn học Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học trong chương trình giáo dục
Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 13


KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

phổ thơng. Các sản phẩm STEM này thường đơn giản, chủ đề giáo dục STEM bám sát
nội dung sách giáo khoa và thường được xây dựng trên cơ sở các nội dung thực hành,
thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thơng.
- STEM mở rộng: là loại hình STEM có những kiến thức nằm ngồi chương trình và
sách giáo khoa. Những kiến thức đó người học phải tự tìm hiểu và nghiên cứu. Sản phẩm
STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn.
(3) Dựa vào mục đích dạy học
- STEM dạy kiến thức mới: là STEM được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức của
nhiều môn học khác nhau mà HS chưa được học (hoặc được học một phần). HS sẽ vừa
giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội được kiến thức mới.
- STEM vận dụng: là STEM được xây dựng trên cơ sở những kiến thức đã được học.
STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho HS năng lực vận dụng lý thuyết vào thực tế. Kiến
thức lý thuyết sẽ được củng cố và khắc sâu [14].
1.2.6. Các phương pháp và quy trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM
1.2.6.1. Phương pháp dạy học dự án
a. Khái niệm dạy học dự án
Dạy học theo dự án là một hình thức dạy học, trong đó người học thực hiện một nhiệm
vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, có tạo ra các sản phẩm
có thể giới thiệu. Nhiệm vụ này được người học thực hiện với tính tự lực cao trong tồn
bộ q trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế hoạch, đến việc thực hiện dự án,
kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện. Kết quả dự án là những
sản phẩm có thể trình bày, giới thiệu, chuyển giao được.
b. Đặc điểm của dạy học dự án
- Định hướng thực tiễn: Chủ đề của dự án xuất phát từ những tình huống của thực tiễn
xã hội, nghề nghiệp và đời sống. Nhiệm vụ của dự án cần chứa đựng những vấn đề phù

hợp với trình độ và khả năng của người học.
- Định hướng hứng thú người học: HS được tham gia đề xuất và chọn đề tài, nội dung
học tập phù hợp với khả năng và hứng thú cá nhân.
- Định hướng hành động: Trong q trình thực hiện dự án có sự kết hợp giữa nghiên
cứu lí thuyết và vận dụng lí thuyết vào hoạt động thực tiễn, thực hành. Thơng qua đó để

Hà Lê Quỳnh Trân

Trang 14