Tổ chức dạy học chủ đề “phương trình trạng thái” vật lí lớp 12 (ct gdpt 2018) theo định hướng giáo dục stem

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
………………….

LƢƠNG THỊ MỸ LY

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ
“PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI”- VẬT LÍ LỚP 12
(CT GDPT 2018) THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC
STEM

LUẬN VĂN THẠC SĨ
LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN VẬT LÍ

Đà Nẵng – Năm 2022


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
………………………

LƢƠNG THỊ MỸ LY

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ
“PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI”- VẬT LÍ LỚP 12
(CT GDPT 2018) THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC
STEM

Ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học Bộ môn Vật lí
Mã số : 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. DƢƠNG XUÂN QUÝ

Đà Nẵng – Năm 2022




iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Số thứ tự

Chữ viết tắt

Chữ viết đầy đủ

1

CT

Chƣơng trình

2

DH

Dạy học

3

GDPT

Giáo dục phổ thơng

4

GDTX

Giáo dục thƣờng xuyên

5

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

6

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

7

GV

Giáo viên

8

HS

Học sinh

9

NL

Năng lực

10

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

11

PH&GQVĐ

Phát hiện và giải quyết vấn đề

12

SGK

Sách giáo khoa

13

THPT

Trung học phổ thơng

14

TN

Thí nghiệm

15

TNSP

Thực nghiệm sƣ phạm

16

TT

Trung tâm


iv

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... iii
MỤC LỤC .....................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH VẼ................................................................................................ix
DANH MỤC SƠ ĐỒ ..................................................................................................... x
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài................................................................................................... 1
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ............................................................................... 2
3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 3
4. Giả thuyết khoa học của đề tài .............................................................................. 3
5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ........................................................ 3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................ 4
7. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................................... 4
8. Đóng góp của đề tài .............................................................................................. 5
9. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................ 5
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH
HƢỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI
QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH ............................................................................ 6
1.1. Dạy học phát triển năng lực GQVĐ ......................................................................... 6
1.1.1. Khái niệm năng lực ......................................................................................... 6
1.1.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề ............................................................ 7
1.1.3. Cấu trúc và các biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề ................. 7
1.2. Giáo dục STEM trong dạy học ............................................................................... 10
1.2.1. Khái niệm STEM .......................................................................................... 10
1.2.2. Khái niệm về giáo dục STEM ....................................................................... 11
1.2.3. Mục tiêu giáo dục STEM .............................................................................. 11
1.2.4. Chủ đề STEM ............................................................................................... 11
1.2.5. Phân loại chủ đề STEM ............................................................................... 12
1.2.6. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM ......................................................... 13

1.3. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí theo định hƣớng giáo
dục STEM ...................................................................................................................... 14


v
1.4. Quy trình xây dựng và tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM nhằm
phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ....................................................... 16
1.5. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.................... 18
1.6. Thực trạng dạy học môn Vật lí theo định hƣớng giáo dục STEM nhằm phát
triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS........................................................................ 19
1.6.1. Mục đích điều tra .......................................................................................... 19
1.6.2. Đối tƣợng điều tra ......................................................................................... 19
1.6.3. Phƣơng pháp điều tra .................................................................................... 19
1.6.4. Kết quả điều tra ............................................................................................. 20
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .............................................................................................. 23
CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “PHƢƠNG
TRÌNH TRẠNG THÁI” – VẬT LÍ 12 (CT GDPT 2018) THEO ĐỊNH
HƢỚNG GIÁO DỤC STEM ...................................................................................... 24
2.1. Phân tích kiến thức chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” – Vật lí 12 (CT GDPT
2018) .............................................................................................................................. 24
2.1.1. Yêu cầu cần đạt trong dạy học chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” ................ 24
2.1.2. Nội dung kiến thức chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” .................................. 25
2.2. Xây dựng và tổ chức dạy học chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” – Vật lí 12 (CT
GDPT 2018) theo định hƣớng STEM ........................................................................... 26
2.2.1. Chủ đề “Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng” ............................................. 26
2.2.2. Chủ đề “Thiết kế phƣơng án thí nghiệm các đẳng q trình” ...................... 37
2.2.3. Chủ đề “An toàn trong điều kiện áp suất thay đổi” ...................................... 45
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .............................................................................................. 54
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .............................................................. 55
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm .................................................. 55

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm ............................................................. 55
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ............................................................ 55
3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp của thực nghiệm sƣ phạm........................................... 55
3.2.1. Đối tƣợng của thực nghiệm sƣ phạm ............................................................ 55
3.3.2. Phƣơng pháp của thực nghiệm sƣ phạm ....................................................... 55
3.3. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm ............................................................................. 55
3.4. Phân tích và đánh giá kết quả TNSP ...................................................................... 59
3.4.1. Những thuận lợi và khó khăn trong q trình thực nghiệm .......................... 59
3.4.2. Kết quả TNSP ............................................................................................... 59
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .............................................................................................. 85
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 86


vi
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 87
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

1.1.

Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề

7

1.2.

Tiêu chí đánh giá chủ đề STEM

18

1.3.
2.1.

Kết quả khảo sát thực trạng hiểu biết của GV về giáo dục
STEM
Mục tiêu dạy học của chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” – CT
hiện hành

20
24

3.1.

Kế hoạch TNSP chủ đề “Phƣơng trình trạng thái khí lý tƣởng”
tại Trung tâm GDTX tỉnh Quảng Ngãi

56

3.2.

Kế hoạch TNSP chủ đề “Thiết kế phƣơng án thí nghiệm các
đẳng quá trình” tại TT GDTX tỉnh Quảng Ngãi

57

3.3.

Kế hoạch TNSP chủ đề “An toàn trong điều kiện áp suất thay
đổi” tại TT GDTX tỉnh Quảng Ngãi

58

3.4.

Phiếu đánh giá tìm hiểu kiến thức nền và bản thiết kế chủ đề
“Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng”

62

3.5.

Phiếu đánh giá sản phẩm chủ đề “Phƣơng trình trạng thái khí lí
tƣởng”

65

3.6.

Phiếu đánh giá hoạt động nhóm 3 chủ đề “Phƣơng trình trạng

thái khí lí tƣởng”

66

3.7.

Phiếu đánh giá hoạt động nhóm 4 chủ đề “Phƣơng trình trạng
thái khí lí tƣởng”

66

3.8.

Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề khi thực hiện chủ đề
“Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng” của HS Nguyễn Thị Mỹ
Hạnh

67

3.9.

Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề khi thực hiện chủ đề
“Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng” của HS Nguyễn Duy

68

Hoàng
3.10.

Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề khi thực hiện chủ đề

“Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng” của HS Bạch Văn Thảo

69

3.11.

Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề khi thực hiện chủ đề
“Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng” của HS Huỳnh Thị
Phƣơng Trang

70


viii
Số hiệu

Tên bảng

bảng
3.12.
3.13.
3.14.

Bảng đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của lớp 10A1 với chủ
đề “ Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng”
Phiếu đánh giá sản phẩm chủ đề “Thiết kế phƣơng án thí
nghiệm các đẳng q trình”
Phiếu đánh giá việc trình bày sản phẩm chủ đề “Thiết kế
phƣơng án thí nghiệm các đẳng q trình”

Trang
71
74
75

3.15.

Phiếu đánh giá hoạt động nhóm chủ đề “Thiết kế phƣơng án thí
nghiệm các đẳng q trình” – Nhóm 1

76

3.16.

Phiếu đánh giá hoạt động nhóm chủ đề “Thiết kế phƣơng án thí
nghiệm các đẳng q trình” – Nhóm 2

76

Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề khi thực hiện chủ đề
3.17.

“Thiết kế phƣơng án thí nghiệm các đẳng q trình” của HS
Nguyễn Thị Mỹ Hạnh

77

Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề khi thực hiện chủ đề
3.18.

3.19.

“Thiết kế phƣơng án thí nghiệm các đẳng q trình” của HS
Nguyễn Duy Hồng
Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề khi thực hiện chủ đề
“Thiết kế phƣơng án thí nghiệm các đẳng q trình” của HS

78

78

Bạch Văn Thảo
3.20.

Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề khi thực hiện chủ đề
“Thiết kế phƣơng án thí nghiệm các đẳng q trình”của HS
Huỳnh Thị Phƣơng Trang

79

3.21.

Bảng đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của các nhóm với chủ
đề “ Thiết kế phƣơng án thí nghiệm các đẳng quá trình”

80


ix

DANH MỤC HÌNH VẼ
Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

1.1.

Chu trình STEM (theo )

10

1.2.

Khảo sát mong muốn của HS về nội dung và cách triển khai bài học
của GV

22

3.1.

Hình ảnh các nhóm trình bày bản thiết kế

61

3.2.

Hình ảnh của các nhóm khi chế tạo thí nghiệm và trình bày kết quả thí

nghiệm

61

3.3.

Hình ảnh một số phiếu học tập của các nhóm

64

3.4.

Hình ảnh một số sản phẩm của các nhóm

66

3.5.

Hình ảnh các nhóm trình bày, trao đổi và hoàn thiện bản thiết kế chủ
đề “Thiết kế phƣơng án thí nghiệm các đẳng q trình”

73

3.6.

Hình ảnh hoạt động của các nhóm chủ đề “Thiết kế phƣơng án thí
nghiệm các đẳng q trình”

73

3.7.

Biểu đồ so sánh năng lực tìm hiểu vấn đề của HS qua 2 chủ đề

81

3.8.

Biểu đồ so sánh năng lực đề xuất giải pháp của HS qua 2 chủ đề

82

3.9.

Biểu đồ so sánh năng lực thực hiện GP GQVĐ của HS qua 2 chủ đề

82

3.10.

Biểu đồ so sánh năng lực đánh giá việc GQVĐ và phát hiện VĐ mới
cần GQ của HS qua 2 chủ đề

83


x

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Số hiệu

Tên sơ đồ
sơ đồ
1.1.
Tiến trình xây dựng kiến thức Vật lí theo kiểu DHPH & GQVĐ
2.1.
Sơ đồ cấu trúc chủ đề khí lí tƣởng

Trang
15
38


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sự tồn tại và phát triển xã hội trong thế kỉ 21 sẽ dựa trên nền tảng và sự gắn kết
của tri thức và công nghệ. Điều này đặt ra cho ngành giáo dục nhiệm vụ cần chuẩn bị
nguồn nhân lực có chất lƣợng về khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học, làm tiền
đề cho sự phát triển khoa học công nghệ, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế, đáp
ứng với nhu cầu hội nhập ngày càng cao của mỗi quốc gia, dân tộc. Cho đến nay đã có
rất nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm thúc đẩy giáo dục STEM ở mọi cấp độ trong
đó có Việt Nam.
Việt Nam là quốc gia đang trong q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội
nhập quốc tế. Khơng nằm ngoài xu thế chung, Việt Nam cũng đã ban hành các chính
sách thúc đẩy giáo dục STEM trong hệ thống giáo dục. Đó là Chỉ thị số 16/CT-TTg,
ngày 04/05/2017 của Thủ tƣớng Chính phủ về tăng cƣờng năng lực tiếp cận cuộc cách
mạng công nghiệp lần thứ 4; là Quyết định số 522/QĐ-TTg ngày 14/05/2018 của Thủ
tƣớng Chính phủ ban hành Đề án giáo dục hƣớng nghiệp và định hƣớng phân luồng
học sinh (HS) trong giáo dục phổ thông giai đoạn 2018 – 2025. Các chính sách trên

đều hƣớng tới thúc đẩy giáo dục STEM, chuẩn bị điều kiện đào tạo nhân lực đáp ứng
yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4”.
Trong giai đoạn vừa qua, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã triển khai nhiều hoạt động
giáo dục có ý nghĩa đúng với bản chất của giáo dục phát triển năng lực, phẩm chất
ngƣời học, gắn với giáo dục STEM nhƣ dạy học tích hợp liên môn, vận dụng kiến thức
liên môn giải quyết vấn đề thực tiễn, dạy học gắn với di sản, dạy học gắn với sản xuất
kinh doanh tại địa phƣơng, cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học,…Đó là
những tiền đề tốt để triển khai chƣơng trình giáo dục phổ thơng 2018 nói chung, thúc
đẩy giáo dục STEM trong trƣờng phổ thơng nói riêng.
Có nhiều quan điểm tiếp cận, nhiều phƣơng pháp, kĩ thuật dạy học đƣợc triển
khai áp dụng nhằm đáp ứng mục tiêu giáo dục. Giáo dục STEM là một trong những
quan điểm tiếp cận để thực hiện tốt những mục tiêu đó. Thơng qua giáo dục STEM,
HS hoạt động thực hành, trải nghiệm, vận dụng các kiến thức liên môn giải quyết
một số vấn đề thực tiễn trong bố cảnh cụ thể, từ đó phát triển nên phẩm chất và
năng lực của ngƣời học.
Trong dạy học, mơn Vật lí có nhiều cơ hội để tổ chức dạy học theo phƣơng thức
STEM ở nhiều mức độ khác nhau, từ việc bƣớc đầu trải qua các công việc nghiên cứu
đến mức độ nghiên cứu các đề tài khoa học có ý nghĩa.
Chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” có các kiến thức liên quan đến sự biến đổi


2
trạng thái của chất khí, có nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Các nội dung của chủ đề
đƣợc đề cập ở lớp 10 chƣơng trình hiện hành và ở lớp 12 CT GDPT 2018. Nội dung
của chủ đề tạo nhiều cơ hội để xây dựng các bài học STEM ở nhiều mức độ khác nhau.
Với những lý do trên chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu là: TỔ CHỨC DẠY
HỌC CHỦ ĐỀ “PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI” - VẬT LÍ LỚP 12 (CT
GDPT 2018) THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM.
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Ngày 04/05/2017, Thủ tƣớng Chính phủ đã ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về

việc tăng cƣờng năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ. Một trong
các giải pháp mà Chỉ thị của Thủ tƣớng đề ra nhằm thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt
Nam 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, cơng nghệ, kĩ thuật
và tốn học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thơng”. Chỉ
thị cũng giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo “Thúc đẩy triển khai giáo dục về
khoa học, công nghệ, kĩ thuật và tốn học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ
thơng; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018…”.
Với việc ban hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy
giáo dục STEM trong chƣơng trình giáo dục phổ thông.
Thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg, ngành Giáo dục và Đào tạo đã thực hiện nhiều
giải pháp nhằm thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học ở tất cả
các bậc học, ngành học. Đối với giáo dục trung học, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã chỉ
đạo các địa phƣơng triển khai hoạt động nghiên cứu khoa học của HS trung học cơ sở,
trung học phổ thông và tổ chức Cuộc thi khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia dành cho HS
trung học; tổ chức cuộc thi vận dụng kiến thức liên mơn để giải quyết tình huống thực
tiễn dành cho HS trung học; thí điểm mơ hình dạy học gắn với sản xuất, kinh doanh và
bảo vệ môi trƣờng tại địa phƣơng; hƣớng dẫn HS vận dụng kiến thức liên môn vào giải
quyết các vấn đề thực tiễn thông qua dạy học dựa trên dự án, tổ chức các hoạt động
trải nghiệm;... Những hoạt động trên đã góp phần đổi mới phƣơng thức dạy học ở
trƣờng trung học, góp phần bƣớc đầu triển khai giáo dục STEM trong nhà trƣờng.
Bên cạnh đó, ngày 23/05/2018, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành kế hoạch
số 333/KH-BGDĐT triển khai thí điểm giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông ở 15
tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng với 60 trƣờng trung học cơ sở, trung học phổ
thông; Bộ cũng đã tổ chức Hội nghị đánh giá kết quả thí điểm vào tháng 06/2019 tại
thành phố Đà Nẵng. Trên cơ sở kết quả thí điểm thành cơng giáo dục STEM theo Kế
hoạch 333/KH-BGDĐT, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành Công văn số

3
3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/08/2020 về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM
trong giáo dục trung học. Công văn 3089 định hƣớng rõ 3 hình thức triển khai dạy học
phù hợp với điều kiện thực tiễn ở Việt Nam là: Dạy học STEM theo bài học gắn với
môn học, thuộc các mơn: Tốn, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Cơng nghệ, Tin học; tiếp
theo đó, dựa trên các bài học STEM, có thể tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM
dƣới dạng sinh hoạt câu lạc bộ. Hình thức và mức độ cao nhất là tổ chức nghiên cứu
khoa học với các đề tài có ý nghĩa thực tiễn và có tính mới, tính ứng dụng.
Trong những năm gần đây, có một số luận văn nghiên cứu về tổ chức dạy học
STEM nhằm phát triển năng lực HS nhƣ:
Luận văn thạc sĩ của Hà Minh Đạt (2019), “Tổ chức dạy học một số kiến thức
về nguồn điện xoay chiều theo định hƣớng giáo dục STEM cho HS THPT” do TS.
Nguyễn Quang Linh trƣờng ĐH Sƣ phạm – ĐH Thái Nguyên hƣớng dẫn.
Luận văn thạc sĩ của Chung Quang Tùng (2020), Dạy học chủ đề STEM “Chế
tạo máy bơm nƣớc tiện ích” trong dạy học vật lí 10 do TS. Dƣơng Xuân Quý trƣờng
ĐH sƣ phạm Hà Nội hƣớng dẫn.
Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Thị Mỹ Trang (2020), Tổ chức dạy học chƣơng
“Mắt. Các dụng cụ quang” do TS. Nguyễn Thanh Nga trƣờng ĐH sƣ phạm TP HCM
hƣớng dẫn.
Tuy nhiên, vẫn chƣa có đề tài nghiên cứu tổ chức dạy học chủ đề “Phƣơng trình
trạng thái”- Vật lí lớp 12 (CT GDPT 2018) theo định hƣớng giáo dục STEM nhằm
phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” - Vật lí lớp 12
(CT GDPT 2018) theo định hƣớng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải
quyết vấn đề của HS.
4. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu thiết kế tiến trình dạy học và tổ chức đƣợc một số bài dạy và hoạt động trải
nghiệm STEM trong dạy học chủ đề “Phƣơng trình trạng thái”, trong đó địi hỏi HS
thực hiện các nhiệm vụ đa dạng khi giải quyết các vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức

khoa học, để sử dụng trong dạy học Vật lí lớp 12 (CT GDPT 2018) thì có thể góp phần
phát triển đƣợc năng lực giải quyết vấn đề của HS.
5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tƣợng nghiên cứu: Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS
thông qua thực hiện các bài học và hoạt động trải nghiệm STEM chủ đề “Phƣơng trình
trạng thái”.
- Phạm vi nghiên cứu: Hoạt động dạy – học tại Trung tâm GDTX tỉnh Quảng


4
Ngãi trong dạy học chủ đề “Phƣơng trình trạng thái”- Vật lí lớp 10 theo định hƣớng
giáo dục STEM.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu trên, chúng tôi nhận thấy cần thực hiện đƣợc
một số nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực; về năng lực giải
quyết vấn đề.
- Nghiên cứu về giáo dục STEM và việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề
trong giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông.
- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn: Điều tra thực trạng việc tổ chức giáo dục STEM ở
trƣờng phổ thông.
- Nghiên cứu mục tiêu dạy học môn khoa học tự nhiên; Chƣơng trình và SGK
hiện hành, chƣơng trình GDPT mới và các tài liệu tham khảo có liên quan đến nội
dung kiến thức “Phƣơng trình trạng thái” chƣơng trình GDPT 2018, để xây dựng các
bài học và hoạt động trải nghiệm.
- Xây dựng sơ đồ cấu trúc logic nội dung chủ đề “ Phƣơng trình trạng thái”
- Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học và hoạt động trải nghiệm STEM
trong chủ đề “Phƣơng trình trạng thái”.
- Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu

7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo,
sách, bài báo tạp chí chuyên ngành về dạy học và đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện
nay ở trƣờng phổ thông.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về giáo dục STEM và kiểm tra đánh giá theo định
hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) của HS.
- Nghiên cứu nội dung chƣơng trình, SGK, sách GV và các tài liệu tham khảo
để xác định đƣợc các đặc điểm và mục tiêu dạy học chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” –
Vật lí 12 (CT GDPT 2018).
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Tìm hiểu việc dạy thông qua phỏng vấn, trao đổi với GV và việc học thông qua
trao đổi với HS, đồng thời sử dụng phiếu khảo sát nhằm đánh giá tình hình dạy học
chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” – Vật lí 10 (CT GDPT hiện hành), cụ thể là:
- Tìm hiểu những khó khăn của GV khi dạy học chủ đề “Phƣơng trình trạng
thái ” – Vật lí 10 (CT GDPT hiện hành).
- Tìm hiểu những vƣớng mắc mà HS gặp phải khi học chủ đề “Phƣơng trình


5
trạng thái ” – Vật lí 10 (CT GDPT hiện hành).
- Đánh giá thực trạng năng lực giải quyết vấn đề của HS.
- Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá hiệu quả của đề tài.
7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài.
7.4. Phương pháp thống kê tốn học
Xử lí các số liệu thu đƣợc từ thực nghiệm sƣ phạm.
8. Đóng góp của đề tài
- Xác định cơ sở lý luận của việc tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục
STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học Vật lí lớp 12
- CT GDPT 2018.

- Thiết kế một số bài học và hoạt động trải nghiệm STEM gắn với chủ đề “
Phƣơng trình trạng thái”.
- Đóng góp vào xu thế triển khai giáo dục STEM vào thực tế.
- Có thể làm tài liệu tham khảo cho GV các trƣờng THPT và sinh viên các
trƣờng sƣ phạm.
9. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm có các phần chính sau:
- Phần Mở đầu;
- Phần Nội dung gồm 3 chƣơng:
+ Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực giải quyết
vấn đề của HS trong dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.
+ Chƣơng 2: Xây dựng bài học và hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học
chủ đề “Phƣơng trình trạng thái” – Vật lí lớp 12 (CT GDPT 2018) theo định hƣớng
giáo dục STEM.
+ Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm.
- Phần Kết luận chung và kiến nghị;
- Phần Tài liệu tham khảo;
- Phần Phụ lục.


6

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG
GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT
VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
1.1. Dạy học phát triển năng lực GQVĐ
1.1.1. Khái niệm năng lực
Theo tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế thế giới OECD: Năng lực là khả
năng đáp ứng một cách hiệu quả những yêu cầu phức hợp trong một bối cảnh cụ thể.

Trong chƣơng trình GDPT – Chƣơng trình tổng thể năm 2018 [1] đã xác định:
- Năng lực: là thuộc tính cá nhân đƣợc hình thành, phát triển nhờ các tố chất
sẵn có và q trình học tập, rèn luyện, cho phép con ngƣời huy động tổng hợp các kiến
thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện
thành cơng một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều
kiện cụ thể.
- Năng lực cốt lõi: là năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kì ai cũng cần phải có để
sống, học tập và làm việc hiệu quả.
Chƣơng trình giáo dục phổ thơng hình thành và phát triển cho HS những năng
lực cốt lõi sau:
- Những năng lực chung: đƣợc hình thành, phát triển thơng qua tất cả các môn
học và hoạt động giáo dục: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác,
năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo;
- Những năng lực đặc thù: đƣợc hình thành, phát triển chủ yếu thông qua một
số môn học và hoạt động giáo dục nhất định: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính tốn,
năng lực khoa học, năng lực cơng nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ, năng lực
thể chất.
Bên cạnh việc hình thành, phát triển các năng lực cốt lõi, chƣơng trình giáo dục
phổ thơng cịn góp phần phát hiện, bồi dƣỡng năng khiếu của HS.
Các quan điểm của các tác giả đƣa ra đều có chung nhận định là: Năng lực là
khả năng cá nhân trong việc tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ để thực hiện thành
cơng một nhiệm vụ nào đó trong một bối cảnh xác định. Năng lực khơng phải là một
thuộc tính đơn nhất mà nó là khả năng kết hợp linh hoạt các kiến thức, kĩ năng với thái
độ, tình cảm, giá trị và động cơ cá nhân.
Đặc trƣng của năng lực của mỗi HS đƣợc hình thành bộc lộ qua các hành động.
Chính vì thế với mỗi HS, năng lực đƣợc hình thành sẽ có sự khác biệt nhất định phụ
thuộc vào nội dung chƣơng trình, hình thức dạy học, phƣơng pháp dạy học... Năng lực


7

đƣợc hình thành thơng qua các hoạt động nên trong quá trình dạy học để phát triển NL
của HS thì việc xây dựng các hoạt động học là vô cùng cần thiết.
1.1.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
Theo GS.TS Đỗ Hƣơng Trà: “Năng lực giải quyết vấn đề của HS đƣợc hiểu là
sự huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ, xúc cảm, động cơ của HS đó để giải
quyết các tình huống thực tiễn trong bối cảnh cụ thể mà các giải pháp khơng có sẵn
ngay lập tức” [18]
1.1.3. Cấu trúc và các biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề
Năng lực giải quyết vấn đề của HS đƣợc thể hiện thông qua những hoạt động
trong quá trình giải quyết vấn đề. Phân tích cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề qua
tiến trình dạy học GQVĐ có thể thấy có 4 thành tố sau: [18]
- Năng lực tìm hiểu vấn đề: Nhận biết, phát hiện vấn đề, xác định đƣợc những
thơng tin đã cho, thơng tin cần tìm. Theo Whimbey & Lockhead1: Ngƣời giải quyết
vấn đề tốt là ngƣời biết tìm hiểu các sự kiện và mối quan hệ trong vấn đề một cách đầy
đủ, chính xác. Cịn ngƣời giải quyết vấn đề không tốt thƣờng không nhận thấy đƣợc
tầm quan trọng của việc đọc kĩ, hiểu chính xác tất cả các thông tin nên dễ hiểu sai, dẫn
đến thất bại trong quá trình giải quyết vấn đề.
- Năng lực đề xuất giải pháp GQVĐ: Phân tích, sắp xếp, kết nối các thông tin
với kiến thức đã biết và đƣa ra giải pháp, lựa chọn giải pháp tốt nhất để GQVĐ. Năng
lực này bao gồm mô tả vấn đề bằng ngơn ngữ Vật lí, thiết lập mối quan hệ giữa các đại
lƣợng để giải quyết tình huống.
- Năng lực thực hiện giải pháp GQVĐ: Thực hiện giải pháp, điều chỉnh giải
pháp cho phù hợp với thực tiễn khi có sự thay đổi.
- Năng lực đánh giá và phản ánh giải pháp, xây dựng vấn đề mới: Đánh giá
giải pháp đã thực hiện và vấn đề đặt ra; phản ánh giá trị của giải pháp, xác nhận những
kiến thức và kinh nghiệm.
Nhƣ vậy, năng lực giải quyết vấn đề gồm 4 thành tố, mỗi thành tố gồm một
số hành vi sẽ đƣợc hình thành khi HS làm việc độc lập hoặc khi làm việc nhóm trong
q trình giải quyết vấn đề đƣợc thể hiện cụ thể qua bảng sau:
Bảng 1.1. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực
thành tố
1. Tìm
hiểu vấn
đề

Chỉ số hành vi

Mức độ biểu hiện

M1: Quan sát, mô tả đƣợc các quá trình, hiện tƣợng
1.1. Tìm hiểu tình trong tình huống để làm rõ vấn đề cần giải quyết.
huống vấn đề
M2: Giải thích thơng tin đã cho, mục tiêu cuối cùng
cần thực hiện để làm rõ vấn đề cần giải quyết.


8
Năng lực
thành tố

Chỉ số hành vi

Mức độ biểu hiện
M3: Phân tích, giải thích thơng tin đã cho, mục tiêu
cần thực hiện và phát hiện vấn đề cần giải quyết.
M1: Từ các thơng tin đúng và đủ về q trình, hiện
tƣợng, trình bày đƣợc một số câu hỏi riêng lẻ.

M2:Từ các thơng tin đúng và đủ về q trình, hiện

1.2. Phát hiện vấn
tƣợng, trình bày đƣợc các câu hỏi liên quan đến vấn
đề cần nghiên
đề cần giải quyết.
cứu
M3: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện
tƣợng, trình bày đƣợc câu hỏi liên quan đến vấn đề
và xác định đƣợc vấn đề cần giải quyết.
M1: Sử dụng đƣợc ít nhất một phƣơng thức (văn bản,
hình vẽ, biểu bảng, lời nói,…) để diễn đạt lại vấn đề.
1.3. Phát biểu vấn M2: Sử dụng đƣợc ít nhất hai phƣơng thức để diễn
đề
đạt lại vấn đề.
M3: Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng 2 phƣơng thức và
phân tách thành các vấn đề bộ phận.
M1: Diễn đạt lại đƣợc tình huống một cách đơn giản.
2.1. Diễn đạt lại M2: Diễn đạt lại đƣợc tình huống trong đó có sử
tình huống bằng
dụng các hình vẽ, kí hiệu để làm rõ thơng tin của tình
ngơn ngữ của huống.
chính mình
M3: Diễn đạt lại đƣợc tình huống bằng nhiều cách
khác nhau một cách linh hoạt

2. Đề
xuất giải
pháp

2.2. Tìm kiếm
thơng tin liên

quan đến vấn đề

M1: Bƣớc đầu thu thập thông tin về kiến thức và
phƣơng pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ các
nguồn khác nhau.
M2: Lựa chọn đƣợc nguồn thông tin về kiến thức và
phƣơng pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề và
đánh giá nguồn thơng tin đó.
M3: Lựa chọn đƣợc tồn bộ các nguồn thông tin về
kiến thức và phƣơng pháp cần sử dụng để giải quyết
vấn đề cần thiết và đánh giá đƣợc độ tin cậy của
nguồn thông tin.

2.3. Đề xuất giải M1: Thu thập, phân tích thơng tin liên quan đến vấn


9
Năng lực
thành tố

Chỉ số hành vi

Mức độ biểu hiện

pháp giải

đề; xác định thông tin cần thiết để giải quyết vấn đề.

quyết vấn đề

M2: Đƣa ra phƣơng án giải quyết (đề xuất giả thuyết,
phƣơng án kiểm tra giả thuyết bằng suy luận lí thuyết
hoặc thực nghiệm).
M3: Đƣa ra phƣơng án, lựa chọn phƣơng án tối ƣu,
lập kế hoạch thực hiện.
M1: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ
thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng văn bản.

3.1. Lập kế hoạch

M2: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ

thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng sơ đồ, hình
cụ thể để thực
vẽ.
hiện giải pháp
M3: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ
thể, thuyết minh các kế hoạch cụ thể qua sơ đồ, hình
vẽ.
M1: Thực hiện đƣợc giải pháp để giải quyết vấn đề

3.

Thực

hiện giải 3.2. Thực
pháp giải giải pháp
quyết vấn
đề

hiện

cụ thể, giả định (vấn đề học tập) mà chỉ cần huy động
một kiến thức, hoặc tiến hành một phép đo, tìm kiếm,
đánh giá một thông tin cụ thể.
M2: Thực hiện đƣợc giải pháp trong đó huy động ít
nhất hai kiến thức, hai phép đo,…để GQVĐ.
M3: Thực hiện giải pháp cho một chuỗi vấn đề liên
tiếp, trong đó có những vấn đề nảy sinh từ chính q
trình giải quyết vấn đề.

M1: Đánh giá các bƣớc trong quá trình giải quyết vấn
3.3. Đánh giá và
đề, phát hiện ra sai sót, khó khăn.
điều chỉnh các
M2: Đánh giá các bƣớc trong quá trình GQVĐ, phát
bƣớc giải quyết
hiện sai sót, khó khăn và đƣa ra những điều chỉnh.
cụ thể ngay trong
M3: Đánh giá các bƣớc trong quá trình giải quyết vấn
q trình thực
đề, phát hiện sai sót, khó khăn, đƣa ra những điều
hiện
chỉnh và thực hiện việc điều chỉnh.
4.1. Đánh giá quá M1: So sánh kết quả cuối cùng thu đƣợc với đáp án
4. Đánh trình giải quyết và rút ra kết luận khi giải quyết vấn đề cụ thể.
giá việc vấn đề và điều
M2: Đánh giá đƣợc kết quả cuối cùng và chỉ ra

10
Năng lực

Mức độ biểu hiện

Chỉ số hành vi

thành tố

chỉnh việc giải nguyên nhân của kết quả thu đƣợc.

giải

quyết vấn quyết vấn đề
đề, phát
hiện vấn

M3: Đánh giá việc giải quyết vấn đề. Đề ra giải pháp
tối ƣu hơn để nâng cao hiệu quả giải quyết vấn đề.

đề mới

trong tình huống mới.
4.2. Phát hiện vấn
đề cần giải quyết
mới.

M1: Đƣa ra khả năng ứng dụng của kết quả thu đƣợc
M2: Xem xét kết quả thu đƣợc trong tình huống mới,
phát hiện những khó khăn, vƣớng mắc cần giải

quyết.
M3: Xem xét kết quả thu đƣợc trong tình huống mới,
phát hiện những khó khăn, vƣớng mắc cần giải quyết
và diễn đạt vấn đề mới cần giải quyết.

1.2. Giáo dục STEM trong dạy học
1.2.1. Khái niệm STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Cơng
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Tốn học), thƣờng đƣợc sử dụng khi
bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của
mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học đƣợc mơ tả
bởi chu trình STEM (Hình 1.1), trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức
khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế cơng nghệ
mới nhằm giải quyết các vấn đề; Tốn là công cụ đƣợc sử dụng để thu nhận kết quả và
chia sẻ kết quả đó với những ngƣời khác. [6]

(Kỹ sư: Giải quyết vấn đề)

Math

Knowledge

Scientists: answer questions

Technology

(Nhà khoa học: Trả lời câu
hỏi)

Engineers: Solve problems

Science

Engineering

Hình 1.1. Chu trình STEM (theo )


11
1.2.2. Khái niệm về giáo dục STEM
Giáo dục STEM là mơ hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS
áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số
vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể.[6]
Giáo dục STEM về bản chất đƣợc hiểu là trang bị cho ngƣời học khả năng vận
dụng kiến thức, kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ
thuật và toán học. Giáo dục STEM giúp thu hẹp khoảng cách giữa nhà trƣờng và cuộc
sống, tạo ra những con ngƣời có năng lực làm việc “tức thì” trong mơi trƣờng có tính
sáng tạo và sử dụng trí óc trong các cơng việc ít lặp lại trong thế kỉ XXI.[9]
1.2.3. Mục tiêu giáo dục STEM
Dƣới 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 chƣơng trình giáo dục phổ
thơng, mặt khác giáo dục STEM nhằm:[6]
Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc lĩnh vực STEM cho HS:
Đó là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa
học, Công 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.
Phát triển các năng lực chung cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS
những cơ hội, cũng nhƣ thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21.
Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật, Tốn học,

HS sẽ đƣợc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp
tác, năng lực tự chủ và tự học.
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 nhƣ cho
nghề nghiệp trong tƣơng lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lƣợng 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 nƣớc.
1.2.4. Chủ đề STEM [12]
Chủ đề dạy học STEM là chủ đề dạy học đƣợc thiết kế dựa trên vấn đề thực tiễn
kết hợp với chuẩn kiến thức, kĩ năng của các môn khoa học trong chƣơng trình phổ
thơng. Trong q trình dạy học, giáo viên tổ chức cho học sinh làm việc nhóm, sử
dụng cơng nghệ truyền thống và hiện đại, cơng cụ tốn học để tạo ra sản phẩm có tính
ứng dụng thực tế, phát triển kĩ năng và tƣ duy của học sinh.
Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí: giải quyết vấn đề thực tiễn, kiến thức
trong chủ đề thuộc lĩnh vực STEM, định hƣớng hoạt động – thực hành, làm việc nhóm.


12
Cụ thể:
- Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực ti n
Vận dụng kiến thức STEM để giải quyết vấn đề thực tiễn chính là mục tiêu của
dạy học theo quan điểm giáo dục STEM. Do vậy, chủ đề STEM không phải là giải
quyết các vấn đề mang tính tƣởng tƣợng và xa rời thực tế mà nó ln hƣớng đến giải
quyết các vấn đề các tình huống trong xã hội, kinh tế, mơi trƣờng cộng đồng địa
phƣơng của họ cũng nhƣ toàn cầu.
- Các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề
Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới
phát triển đƣợc những năng lực chuyên môn liên quan đến Khoa học, Kỹ thuật, Công
nghệ, Toán học.
- Chủ đề STEM định hướng hoạt động – thực hành

Định hƣớng hoạt động – thực hành là một tiêu chí của quan điểm giáo dục
STEM nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho HS.
Điều này sẽ giúp học sinh có đƣợc 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,
học sinh sẽ hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế.
- ọc sinh làm việc nhóm để thực hiện chủ đề STEM
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
kỉ 21, bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm học sinh sẽ đƣợc vào môi trƣờng thúc đẩy
các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tƣởng và cùng nhau phát triển giải pháp.
1.2.5. Phân loại chủ đề STEM [12]
- Phân loại dựa trên khía cạnh các lĩnh vực STEM tham gia GQVĐ ta có:
+ STEM đầy đủ: là loại hình STEM yêu cầu ngƣời học cần vận dụng kiến thức
của cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
+ STEM khuyết: là loại hình STEM mà ngƣời học khơng phải vận dụng kiến
thức cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
- Phân loại dựa trên khía cạnh phạm vi kiến thức để GQVĐ STEM ta có:
+ STEM cơ bản: là loại hình STEM đƣợc xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc
phạm vi các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Tốn học trong chƣơng trình
giáo dục phổ thơng. Các sản phẩm STEM này thƣờng đơn giản, chủ đề giáo dục
STEM bám sát nội dung sách giáo khoa và thƣờng đƣợc xây dựng trên cơ sở các nội
dung thực hành, thí nghiệm trong chƣơng trình giáo dục phổ thơng.
+ STEM mở rộng: là loại hình STEM có những kiến thức nằm ngoài chƣơng


13
trình và sách giáo khoa. Những kiến thức đó ngƣời học phải tự tìm hiểu và nghiên cứu.
Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn. Các chủ đề thƣờng đƣợc
xây dựng trên cơ sở các nội dung mang tính bổ sung, mở rộng chƣơng trình giáo dục

phổ thơng.
- Phân loại dựa vào mục đích dạy học ta có:
+ STEM dạy kiến thức mới: là STEM đƣợc xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức
của nhiều môn học khác nhau mà HS chƣa đƣợc học (hoặc đƣợc học một phần). HS sẽ
vừa giải quyết đƣợc vấn đề và vừa lĩnh hội đƣợc tri thức mới.
+ STEM vận dụng: là STEM đƣợc xây dựng trên cơ sở những kiến thức HS đã
đƣợc học. STEM dạng này sẽ bồi dƣỡng cho HS năng lực vận dụng lí thuyết vào thực
tế. Kiến thức lí thuyết đƣợc củng cố và khắc sâu.
1.2.6. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM
Dựa theo tài liệu [4], giáo dục STEM là một phƣơng thức giáo dục nhằm trang
bị cho HS những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn.
Nội dung bài học theo chủ đề (sau đây gọi chung bài học) STEM gắn với việc
giải quyết tƣơng đối trọn vẹn một vấn đề, trong đó HS đƣợc tổ chức tham gia học tập
một cách tích cực, chủ động và biết vận dụng kiến thức vừa học để giải quyết vấn đề
đặt ra; thơng qua đó góp phần hình thành phẩm chất năng lực cho HS.
Tùy thuộc vào đặc thù từng môn học và điều kiện cơ sở vật chất, các trƣờng có
thể áp dụng linh hoạt các hình thức tổ chức giáo dục STEM nhƣ sau:
- Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM
+ Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trƣờng trung học.
GV thiết kế các bài học STEM để triển khai trong quá trình dạy học các mơn học
thuộc chƣơng trình giáo dục phổ thơng theo hƣớng tiếp cận tích hợp nội mơn hoặc tích
hợp liên môn.
+ Nội dung bài học STEM bám sát nội dung chƣơng trình của các mơn học nhằm
thực hiện chƣơng trình giáo dục phổ thông theo thời lƣợng quy định của các mơn học
trong chƣơng trình.
+ HS thực hiện bài học STEM đƣợc chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu
học tập để tiếp nhận và vận dung kiến thức thông qua các hoạt động: lựa chọn giải
pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu thiết kế; chia sẻ,
thảo luận, hoàn thiện hoặc điều chỉnh mẫu thiết kế dƣới sự hƣớng dẫn của GV.
- Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM

+ Hoạt động trải nghiệm STEM đƣợc tổ chức thơng qua hình thức câu lạc bộ
hoặc các hoạt động trải nghiệm thực tế; đƣợc tổ chức thực hiện theo sở thích, năng
khiếu và lựa chọn của HS một cách tự nguyện. Nhà trƣờng có thể tổ chức các không