Tổ chức hoạt động trải nghiệm steam trong dạy học với nội dung điện khoa học tự nhiên 9 nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học tự nhiên của học sinh chương trình giáo dục phổ thông 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÍ

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEAM TRONG DẠY
HỌC NỘI DUNG “ĐIỆN” – KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9
NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA
HỌC SINH
(CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018)

Giảng viên hướng dẫn : TS. Phùng Việt Hải
Họ và tên sinh viên : Nguyễn Hạnh Quyên
Mã số sinh viên : 43.01.102.051

Thành phố Hồ Chí Minh – 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÍ

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEAM TRONG DẠY
HỌC NỘI DUNG “ĐIỆN” – KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9
NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA
HỌC SINH
(CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018)

Giảng viên hướng dẫn : TS. Phùng Việt Hải
Họ và tên sinh viên : Nguyễn Hạnh Quyên

Mã số sinh viên : 43.01.102.051

Thành phố Hồ Chí Minh – 2021


i

LỜI CẢM ƠN
Quá trình làm luận văn gặp phải nhiều khó khăn, tuy nhiên rất may mắn
được sự giúp đỡ, hỗ trợ, động viên tận tình của q thầy cơ, bạn bè và gia đình.
Vì vậy, xin cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
- Thầy TS. Phùng Việt Hải, giảng viên đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện
khóa luận. Tuy khoảng cách địa lí xa xơi nhưng bằng lịng nhiệt huyết Thầy đã
hướng dẫn em rất tận tình. Qua khoảng thời gian làm việc chung với thầy, em
học được rất nhiều về kĩ năng và kiến thức. Em chân thành cảm ơn thầy.
- Thầy TS. Nguyễn Thanh Nga, hỗ trợ chun mơn chính cho đề tài. Trong
q trình làm khóa luận, khi gặp khó khăn thầy ln đưa ra hướng đi để em có thể
hoàn thiện đề tài, chuẩn bị và giúp em thực nghiệm sư phạm.
- Thầy ThS. Hồng Phước Muội, phó phịng chuyên môn, cô Trần Thị Ngọc
và cô Biền Thị Thanh Huyền giáo viên Trường THCS – THPT Hoa Sen đã hỗ trợ
rất nhiều từ xây dựng, chuẩn bị và giúp em thực nghiệm sư phạm để đánh giá
tính khả thi của dự án.
- Bạn Nguyễn Quỳnh Như đã bên cạnh hỗ trợ, giúp đỡ, cổ vũ và động viên
mình rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này.
Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn của mình đến gia đình, bạn bè đã ln sát
cánh, giúp đỡ, động viên em trong suốt q trình học tập và hồn thành khóa luận
tốt nghiệp này.

Thành phố Hồ Chí Minh, 03 tháng 05 năm 2021

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ ...................................................................... vi
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1.

Lý do chọn đề tài ........................................................................................ 1

2.

Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 3

3.

Giả thuyết khoa học .................................................................................... 3

4.

Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 3

5.

Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 3

6.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ................................................................. 3

7.

Phương pháp nghiên cứu khoa học ............................................................. 4
7.1.

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ...................................................... 4

7.2.

Phương pháp thực nghiệm sư phạm .................................................... 4

8.

Đóng góp của đề tài .................................................................................... 4

9.

Cấu trúc đề tài ............................................................................................. 4

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM
THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEAM ......................................................... 6
1.1.

Hoạt động trải nghiệm của HS ở trường THCS ...................................... 6

1.1.1. Định nghĩa hoạt động trải nghiệm ...................................................... 6
1.1.2. Đặc trưng của hoạt động trải nghiệm ................................................. 7
1.1.3. Nội dung của hoạt động trải nghiệm ................................................... 8
1.1.4. Phương thức tổ chức hoạt động trải nghiệm ..................................... 10

1.2.

Hoạt động trải nghiệm STEAM ............................................................ 10

1.2.1. Giáo dục STEAM ............................................................................... 11


1.2.2. Mục tiêu giáo dục STEAM................................................................. 13
1.2.3. Bản chất hoạt động trải nghiệm STEAM........................................... 13
1.3.

Bồi dưỡng năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trong hoạt động trải

nghiệm STEAM ............................................................................................... 14
1.3.1. Khái niệm năng lực ........................................................................... 14
1.3.2. Năng lực khoa học tự nhiên............................................................... 14
1.3.3. Cấu trúc năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trong hoạt động
trải nghiệm STEAM ...................................................................................... 15
1.3.4. Biện pháp bồi dưỡng năng lực Khoa học tự nhiên của học sinh trong
hoạt động trải nghiệm STEAM ..................................................................... 18
1.4.

Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEAM.......................................... 18

1.5.

Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm STEAM nhằm bồi dưỡng năng

lực Khoa học tự nhiên của HS ......................................................................... 19
1.5.1. Quy trình thiết kế kĩ thuật (Engineering Design Process) ................ 19

1.5.2. Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm STEAM ............................ 20
1.6.

Đánh giá năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trong hoạt động trải

nghiệm STEAM ............................................................................................... 24
1.6.1. Nguyên tắc đánh giá .......................................................................... 24
1.6.2. Công cụ đánh giá trong hoạt động trải nghiệm STEAM ................... 25
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1................................................................................. 39
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEAM TRONG DẠY
HỌC NỘI DUNG “DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI” – MÔN KHOA HỌC TỰ
NHIÊN 9 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN .............. 40
2.1.

Phân tích nội dung “Điện” (Khoa học tự nhiên 9) theo định hướng

STEAM ............................................................................................................ 40
2.1.1. Yêu cầu cần đạt nội dung “Điện” ..................................................... 40
2.1.2. Phân tích kiến thức mạch nội dung “điện” ....................................... 41
2.2.

Xây dựng chủ đề trải nghiệm STEAM trong dạy học nội dung “điện”

(Khoa học tự nhiên 9)....................................................................................... 47


2.2.1. Chủ đề 1: Thiết kế quán “café học đường” ...................................... 47
2.2.2. Chủ đề 2: Thiết kế đèn pin sáng tạo .................................................. 62
2.3.

Công cụ đánh giá năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trong hoạt

động trải nghiệm STEAM ................................................................................ 75
2.3.1. Công cụ đánh giá chủ đề 1: Thiết kế quán “café học đường” .......... 75
2.3.2. Công cụ đánh giá chủ đề 2: Thiết kế đèn pin sáng tạo ..................... 79
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2................................................................................. 83
3.1.

Mục đích thực nghiệm sư phạm ............................................................ 84

3.2.

Đối tượng thực nghiệm sư phạm ........................................................... 84

3.3.

Phương pháp thực nghiệm sư phạm ...................................................... 84

3.4.

Thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm sư phạm .............. 84

3.4.1. Thuận lợi ........................................................................................... 84
3.4.2. Khó khăn............................................................................................ 85
3.5.

Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ............................................................ 85

3.6.

Diễn biến thực nghiệm sư phạm ........................................................... 85

3.6.1. Giai đoạn 1: Chuẩn bị ........................................................................ 85
3.6.2. Giai đoạn 2: Tổ chức hoạt động trải nghiệm trên lớp học ................. 86
3.7.

Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................ 93

3.7.1. Đánh giá chung toàn lớp ................................................................... 93
3.7.2. Đánh giá qua nghiên cứu trường hợp ............................................... 98
3.7.3. Đánh giá tổng quan ......................................................................... 107
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3............................................................................... 109
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................ 110
DANH MỤC TRÍCH DẪN .................................................................................... ix
PHỤ LỤC ............................................................................................................. xi


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Chữ đầy đủ

GDĐT

Giáo dục và đào tạo

HS

Học sinh

GV

Giáo viên

NL KHTN

Năng lực khoa học tự nhiên

NL

Năng lực

KHTN

Khoa học tự nhiên

HĐTN

Hoạt động trải nghiệm

THCS

Trung học cơ sở

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

NXB

Nhà xuất bản

TP

Thành phố


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Biến trở con chạy; biến trở tay quay, biến trở than ............................ 42
Hình 2.2. Trị số được ghi trên điện trở ............................................................... 43
Hình 2.3. Trị số được thể hiện bằng các vòng màu sơn trên điện trở ................. 43
Hình 2.4. Hình minh hoạ các thiết bị điện .......................................................... 47
HÌNH 3.1: HS NGUYỄN XUÂN GIA HUY LỚP 9A1 PHÁT BIỂU Ý TƯỞNG VỀ QUÁN
CAFÉ............................................................................................................. 86

HÌNH 3.2: GV ĐẶT VẤN ĐỀ VỚI HS LỚP 9A1 ........................................................ 86
HÌNH 3.4: HS LỚP 9A1 TIẾN HÀNH CHIA NHÓM VÀ NGỒI THEO NHĨM ................. 87
HÌNH 3.5: HS NHĨM 4 ĐANG BẦU NHĨM TRƯỞNG VÀ PHÂN CHIA NHIỆM VỤ CỤ
THỂ............................................................................................................... 87

HÌNH 3.6: HS NHÓM 2 NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU ĐỂ TRẢ LỜI PHIẾU HỌC TẬP ............ 88
HÌNH 3.7: HS Y LUẬT BYĂ ĐẠI DIỆN NHĨM 3 TRÌNH BÀY PHẦN TRẢ LỜI TRONG
PHIẾU HỌC TẬP. ............................................................................................ 88

HÌNH 3.8: HS NHĨM 1 TỔNG HỢP, THỐNG NHẤT Ý TƯỞNG VÀ TRÌNH BÀY VÀO GIẤY
A3 ................................................................................................................ 89
HÌNH 3.9: NHĨM 5 VÀ NHĨM 1 TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ THEO KĨ THUẬT PHỊNG
TRANH. ......................................................................................................... 89

HÌNH 3.10: NHĨM HS NHẬN DỤNG VỤ, VẬT LIỆU VÀ BẮT ĐẦU CHẾ TẠO ............. 91

HÌNH 3.11: GV QUAN SÁT HS TIẾN HÀNH CHẾ TẠO MƠ HÌNH .............................. 91
HÌNH 3.12: NHĨM 2 TIẾN HÀNH KIỂM TRA ĐÈN LED TRƯỚC KHI LẮP ĐẶT .......... 91
HÌNH 3.13: NHĨM 5 TIẾN HÀNH CỐ ĐỊNH VỊ TRÍ ĐÈN LED VÀO MƠ HÌNH ............ 91
HÌNH 3.14: CÁC NHĨM TIẾP TỤC HOÀN THIỆN SẢN PHẨM VÀ CHUẨN BỊ POSTER .. 92
HÌNH 3.15: NHĨM 3 ĐANG TRÌNH BÀY PHẦN BÁO CÁO SẢN PHẨM QN “CAFÉ
HỌC ĐƯỜNG”................................................................................................ 92

HÌNH 3.16: HS NHĨM 6 ĐANG TRẢ LỜI CÂU 1 VÀO PHIẾU HỌC TẬP ..................... 94
HÌNH 3.17: HS NHĨM 3 TÌM ĐẾN SỰ GIÚP ĐỠ CỦA GV ......................................... 94
HÌNH 3.18: ĐA SỐ HS CHÚ Ý LẮNG NGHE LỜI GỢI Ý CỦA GV ĐỂ TRẢ LỜI CÂU 4 . 95


HÌNH 3.19: NHĨM 3 ĐANG TỔNG HỢP VÀ THỐNG NHẤT BẢN THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ
MẠCH ĐIỆN ................................................................................................... 96

HÌNH 3.20: NHÓM 3 ĐANG CHỈNH SỬA VÀ "CHỐT" BẢN THIẾT KẾ ........................ 96
HÌNH 3.21: NHĨM 4 ĐANG TIẾN HÀNH GIA CƠNG VẬT LIỆU DO GV CUNG CẤP .... 97
HÌNH 3.22: GV KIỂM TRA ĐÈN LED CHO NHÓM 5 VÀ PHÁT HIỆN CÁC BẠN MẮC SAI
CỰC CỦA ĐÈN ............................................................................................... 97

HÌNH 3.23: NHĨM 2 ĐANG TRÌNH BÀY BÁO CÁO VỀ MƠ HÌNH "CAFÉ HỌC ĐƯỜNG".
..................................................................................................................... 98
HÌNH 3.24: POSTER CỦA NHĨM 2.......................................................................... 98


DANH MỤC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ
Bảng 1.1. Nội dung của hoạt động trải nghiệm ................................................. 8
Bảng 1.2. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực Khoa học tự nhiên của học sinh 27
Bảng 1.3. Tiêu chí đánh giá sản phẩm của HS trong dạy học chủ đề giáo dục
STEAM ............................................................................................................... 37

Bảng 2.1. Yêu cầu cần đạt nội dung “Điện” .................................................... 40
Bảng 2.2. Trị số điện trở được quy định theo các vịng màu .................................... 43

Bảng 2.3. Phân cơng vai trị của các thành viên trong nhóm ......................... 53
Bảng 2.4. Tiêu chí đánh giá sản phẩm mơ hình qn “Café học đường” .... 54
Bảng 2.5. Kế hoạch về tiến trình thực hiện và thời lượng của mỗi hoạt động
tương ứng trong chủ đề thiết kế quán “café học đường” ............................... 55
Bảng 2.6. Tiêu chí đánh giá bản thiết kế và bài báo cáo sản phẩm mơ hình
qn “Café học đường” ..................................................................................... 55
Bảng 2.7 Phân cơng nhiệm vụ chế tạo mơ hình............................................... 60
Bảng 2.8. Tiêu chí đánh giá sản phẩm đèn pin sáng tạo ................................ 67
Bảng 2.9. Kế hoạch về tiến trình thực hiện và thời lượng của mỗi hoạt động
tương ứng trong chủ đề thiết kế đèn pin sáng tạo .......................................... 68
Bảng 2.10. Tiêu chí đánh giá bản thiết kế và bài báo cáo sản phẩm đèn pin
sáng tạo ............................................................................................................... 69
Bảng 2.11. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực KHTN của HS trong chủ đề 1 . 75
Bảng 2.12. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực KHTN của HS trong chủ đề 2 . 79
Bảng 3.1. Tiêu chí NL KHTN và biểu hiện của học sinh................................ 93
Bảng 3.2. Tiêu chí đánh giá mức độ đạt được NL GQVĐ của HS ................ 99
Bảng 3.3. Tiêu chí đánh giá năng lực KHTN của HS1 ................................... 99
Bảng 3.4. Tiêu chí đánh giá năng lực KHTN của HS2 ................................. 101
Bảng 3.5. Tiêu chí đánh giá năng lực KHTN của HS3 ................................. 103
Bảng 3.6. Tiêu chí đánh giá năng lực KHTN của HS4 ................................. 105
Bảng 3.7. Bảng đánh giá định lượng năng lực Khoa học tự nhiên của HS. 106
Sơ đồ 1. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEAM ........................................... 19
Sơ đồ 2: Tiến trình dạy học STEAM theo qui trình thiết kế kĩ thuật EDP [14] ... 20


1
MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Giáo dục và đào tạo (GDĐT) luôn được coi là quốc sách hàng đầu, là sự
nghiệp của Đảng, Nhà nước và của toàn dân. Đầu tư cho giáo dục là đầu tư cho sự
phát triển, được ưu tiên đi trước trong các chương trình, kế hoạch phát triển kinh
tế – xã hội. Nghị quyết số 29-NQ/TW của Hội nghị Trung ương 8 khoá XI ngày
04 tháng 11 năm 2013 về đổi mới căn bản, tồn diện GDĐT, đáp ứng u cầu cơng
nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ
nghĩa và hội nhập quốc tế đã nêu rõ: “…Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ
yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học.
Học đi đôi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo
dục gia đình và giáo dục xã hội” [1]. Đến nay, Bộ GDĐT đã hoàn thành và ban
hành Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể 2018 trong đó thể hiện quan điểm
các Nghị quyết của Đảng, Quốc hội và Chính phủ về xây dựng nền giáo dục thực
học, thực nghiệp và dân chủ.
Hoạt động trải nghiệm là hoạt động giáo dục bắt buộc trong Chương trình giáo dục
phổ thơng 2018 ở nước ta nhằm hình thành, phát triển các phẩm chất và năng lực
cho học sinh. Hiện nay, hoạt động này đã bước đầu được thực hiện dưới nhiều hình
thức khác nhau ở trường phổ thơng. Theo đó, HĐTN là hoạt động giáo dục bắt
buộc, trong đó HS dựa trên sự huy động tổng hợp kiến thức và kỹ năng từ nhiều
lĩnh vực giáo dục khác nhau để trải nghiệm thực tiễn đời sống nhà trường, gia đình,
xã hội, tham gia hoạt động hướng nghiệp và hoạt động phục vụ cộng đồng dưới sự
hướng dẫn và tổ chức của nhà giáo dục, qua đó hình thành những phẩm chất chủ
yếu, năng lực chung và một số năng lực thành phần đặc thù của hoạt động này như:
năng lực thiết kế và tổ chức hoạt động, năng lực định hướng nghề nghiệp, năng lực
thích ứng với những biến động trong cuộc sống và các kĩ năng sống khác [2].
Có thể nói, HĐTN khiến nội dung giáo dục không bị rập khuôn theo sách
vở, mà gắn liền với thực tiễn xã hội, là con đường gắn lí thuyết với thực tiễn đời
sống xã hội, tạo nên sự thống nhất giữa nhận thức với hành động trong môi trường
học tập trải nghiệm nhằm hình thành và phát triển năng lực, nhân cách cho HS,

2

đặc biệt là đáp ứng mục tiêu giáo dục phổ thông ở Việt Nam trong giai đoạn hiện
nay.
Mặt khác, trong những năm vừa qua được sự quan tâm của Bộ giáo dục và
Đào tạo, giáo viên được tiếp cận với giáo dục STEM, một mơ hình giáo dục thú
vị, phát huy được nhiều tiềm năng, khơi dậy sự sáng tạo trong mỗi bản HS. Giáo
dục STEM tập trung vào những yếu tố quan trọng như: Science (Khoa học),
Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật), Math (Tốn học). Theo đó, Mơ
hình giáo dục STEM là q trình tích hợp kiến thức giữa các lĩnh vực trên, xây
dựng cho HS các kỹ năng được kết hợp hài hòa từ kiến thức để sử dụng khi làm
việc trong thế giới công nghệ ngày nay [3]. Đồng thời STEM trang bị cho người
học những kỹ năng về tư duy phản biện và giải quyết vấn đề; kỹ năng làm việc
theo nhóm; khả năng tư duy chiến lược và định hướng mục tiêu; kỹ năng quản lý
thời gian,… nhằm chuẩn bị cho HS những tri thức thiết yếu nhất của thế kỉ XXI,
những kỹ năng có thể giúp tăng đáng kể ưu thế cạnh tranh của lao động ở mỗi quốc
gia.
Nền kinh tế của chúng ta đòi hỏi nhiều hơn là hiểu biết về những lĩnh vực
này - nó địi hỏi sự áp dụng, sự sáng tạo và sự thơng minh. Vì thế yếu tố nghệ thuật
(Arts) cần thiết để bổ sung và đưa vào mô hình giáo dục mới này. STEM vì thế đã
dần chuyển thành STEAM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật và Tốn
học). Cách tiếp cận dạy học theo mơ hình STEM/STEAM chắc chắn không phải
là nhiệm vụ dễ dàng nhưng có thể thấy lợi ích mà STEM/STEAM mang lại là rất
lớn.
Hiện nay, việc dạy các môn khoa học ở trường trung học vẫn chưa tạo được
hứng thú học tập cho học sinh vì lối dạy học vẫn nặng tính lí thuyết, chưa chú trọng
đến thực hành, dẫn đến tình trạng HS chỉ ghi nhớ máy móc lí thuyết mà chưa thể
áp dụng vào thực tiễn. Mà giáo dục STEM/STEAM được biết đến là mơ hình giáo

dục tiếp cận liên mơn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, cơng nghệ,
kĩ thuật và tốn học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể
[2]. Vậy nếu kết hợp dạy học hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục


3

STEM/STEAM thì nó sẽ là một mơ hình giáo dục hiệu quả để phát triển phẩm chất
và năng lực học sinh, thể hiện nguyên lý “Học đi đôi với hành”.
Phần kiến thức “Điện” trong môn Khoa học tự nhiên 9 là những kiến thức
trọng tâm, căn bản và là nền tảng cho mạch nội dung “Dòng điện, mạch điện” ở
chương trình Vật lí 11 (Chương trình giáo dục 2018). Kiến thức của nội dung này
cung cấp cho HS hiểu biết về các định luật, cường độ dòng điện, hiệu điện thế,
điện trở của đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, song song. Do có tính ứng dụng
cao và địi hỏi HS hiểu sâu, hiểu rõ nên ta tổ chức hoạt động trải nghiệm cho nội
dung này theo định hướng giáo dục STEAM để tăng tính tích cực, bồi dưỡng năng
lực khoa học tự nhiên HS, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả giáo dục.
Với lí do trên, chúng tơi chọn đề tài: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI
NGHIỆM STEAM TRONG DẠY HỌC NỘI DUNG “ĐIỆN” – MÔN KHOA
HỌC TỰ NHIÊN 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG
LỰC KHOA HỌC TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế hoạt động trải nghiệm STEAM trong dạy học nội dung “Điện” – Khoa
học tự nhiên 9 nhằm bồi dưỡng năng lực khoa học tự nhiên của học sinh.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức được hoạt động trải nghiệm STEAM trong dạy học nội dung "Điện"
- Khoa học tự nhiên 9 thì sẽ góp phần bồi dưỡng năng lực khoa học tự nhiên của
học sinh.
4. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy học trải nghiệm STEAM môn Khoa học tự nhiên ở trường Trung

học cơ sở
5. Phạm vi nghiên cứu
Hoạt động dạy học trải nghiệm STEAM trong nội dung “Điện” - Khoa học tự
nhiên 9 Trung học cơ sở.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài thực hiện các nhiệm vụ sau:
+ Nhiệm vụ 1: Xây dựng cơ sở lý luận về tổ chức hoạt động trải nghiệm
STEAM.


4

+ Nhiệm vụ 1: Lựa chọn và sắp xếp các nội dung kiến thức hợp lý, theo
định hướng giáo dục STEAM, đảm bảo tính khoa học của chủ đề.
+ Nhiệm vụ 3: Xây dựng các tiến trình dạy học phù hợp với từng phần nội
dung kiến thức của các chủ đề.
+ Nhiệm vụ 4: Xây dựng hệ thống kiểm tra đánh giá nhằm đánh giá kết
quả học tập, năng lực khoa học tự nhiên của học sinh lớp 9 THCS.
+ Nhiệm vụ 5: Tổ chức thực nghiệm sư phạm ở trường THCS, xây dựng
công cụ đánh giá, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng
giả thuyết khoa học của đề tài và rút ra các kết luận cần thiết.
7. Phương pháp nghiên cứu khoa học
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
+ Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học theo định hướng STEAM.
+ Nghiên cứu sách giáo khoa các kiến thức có liên quan đến phần “điện”
và các tài liệu khoa học có liên quan.
7.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
+ Tiến hành dạy học thực nghiệm các chủ đề STEAM ở trường THCS theo
quy trình, phương pháp và hình thức tổ chức đã đề xuất.
+ Phân tích kết quả thu được trong q trình thực nghiệm sư phạm từ đó

rút ra kết luận của đề tài.
+ Phương tiện: Phiếu khảo sát, phiếu đánh giá, dụng cụ ghi chép, ghi hình.
8. Đóng góp của đề tài
+ Hệ thống cơ sở lí luận về năng lực khoa học tự nhiên
+ Xây dựng được 2 chủ đề trải nghiệm STEAM trong dạy học nội dung
kiến thức “điện” – Khoa học tự nhiên 9
+ Tổ chức thực nghiệm sư phạm thành cơng 1 chủ đề trải nghiệm STEAM
+ Khố luận và tài liệu tham khảo hữu ích cho GV trong tổ chức chủ đề
hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEAM ở nội dung “Điện” –
Khoa học tự nhiên 9
9. Cấu trúc đề tài
Ngoài các phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục thì
nội dung của bài nghiên cứu khoa học được chia làm 3 chương, trong đó:


5

+ Chương 1 – Cơ sở lý luận về hoạt động trải nghiệm STEAM ở trường
THCS.
+ Chương 2 – Thiết kế hoạt động trải nghiệm STEAM trong dạy học nội
dung "Điện" - Khoa học tự nhiên 9 nhằm phát triển năng lực khoa học tự
nhiên của học sinh.
+ Chương 3 – Thực nghiệm sư phạm.


6

CHƯƠNG 1.

CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI

NGHIỆM THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEAM
1.1.

Hoạt động trải nghiệm của HS ở trường THCS

1.1.1.

Định nghĩa hoạt động trải nghiệm

Theo Từ điển Tiếng Việt, “Trải nghiệm là sự trải qua, kinh qua một hồn
cảnh, mơi trường, điều kiện nào đó để suy ngẫm, suy xét hay chứng thực một điều
gì đó” [4].
Theo Lê Thị Thùy Linh, “Trải nghiệm chính là những tồn tại khách quan tác
động vào giác quan con người, tạo cảm giác, tri giác, biểu tượng, con người cảm
thấy có tác động đó và cảm nhận nó một cách rõ nét, để lại ấn tượng sâu đậm, rút
ra bài học, vận dụng vào thực tiễn đời sống, hình thành nên các thái độ, giá trị” [5].
Theo Nguyễn Hữu Lễ, “Trải nghiệm là một hoạt động mà trong đó khơng có dấu
hiệu chấm dứt, nó thể hiện hoạt động đang diễn ra và khả năng chuyển trạng thái
(khi đạt được trải nghiệm này thì nhu cầu trải nghiệm mới đặt ra). Trải nghiệm bao
giờ cũng tồn tại bởi một phương thức nhất định tương ứng với hệ quả nhất định
cho mỗi cá nhân. Hoạt động học tập là một trong các phương thức trải nghiệm nếu
nó diễn ra một cách chủ động và sự tích cực của mỗi cá nhân. Vì thế học tập trải
nghiệm là hoạt động giáo dục có ý nghĩa đối lập với những gì mang tính “giáo
điều, hàn lâm, sách vở” [6].
Theo Hiệp hội Giáo dục trải nghiệm (Association for Experiential Education
- AEE) (1977), “Dạy học trải nghiệm là một phạm trù bao hàm nhiều phương pháp
trong đó người dạy khuyến khích người học tham gia trải nghiệm thực tế, sau đó
phản ánh, tổng kết lại để tăng cường hiểu biết, phát triển kĩ năng, định hình các giá
trị sống và phát triển tiềm năng bản thân, tiến tới đóng góp tích cực cho cộng đồng

và xã hội” [7].
Theo Nguyễn Thị Liên, “Hoạt động trải nghiệm được coi là một không gian
giáo dục trong nhà trường phổ thơng, trong đó có sự tích hợp nội dung học tập
trong nhà trường từ các môn học gắn liền với kinh nghiệm của bản thân HS trong
cuộc sống và NL sở trường của HS trong từng lĩnh vực để thích nghi với cuộc sống
thực đang diễn ra bên trong và bên ngoài nhà trường” [8].


7

Theo Chương trình giáo dục phổ thơng - Hoạt động trải nghiệm và Hoạt
động trải nghiệm, hướng nghiệp của Bộ Giáo dục và Đào tạo (26/12/2018), “Hoạt
động trải nghiệm là hoạt động giáo dục do nhà giáo dục định hướng, thiết kế và
hướng dẫn thực hiện, tạo cơ hội cho HS tiếp cận thực tế, thể nghiệm các cảm xúc
tích cực, khai thác những kinh nghiệm đã có và huy động tổng hợp kiến thức, kĩ
năng của các môn học để thực hiện những nhiệm vụ được giao hoặc giải quyết
những vấn đề của thực tiễn đời sống nhà trường, gia đình, xã hội phù hợp với lứa
tuổi; thơng qua đó, chuyển hố những kinh nghiệm đã trải qua thành tri thức mới,
hiểu biết mới, kĩ năng mới góp phần phát huy tiềm năng sáng tạo và khả năng thích
ứng với cuộc sống, môi trường và nghề nghiệp tương lai” [9].
Trong phạm vi luận văn, chúng tôi giữ nguyên tinh thần định nghĩa về hoạt
động trải nghiệm của Bộ Giáo dục và Đào tạo và định nghĩa ngắn gọn về hoạt động
trải nghiệm như sau: Hoạt động trải nghiệm là hoạt động giáo dục có nội dung,
phương pháp và đánh giá cụ thể; được nhà giáo dục định hướng, thiết kế và hướng
dẫn thực hiện; nhằm gợi lên nhu cầu trải nghiệm cho HS, tạo cơ hội cho HS tiếp
cận thực tế, trải nghiệm kiến thức để phát triển các phẩm chất và NL một cách
toàn diện.
1.1.2.

Đặc trưng của hoạt động trải nghiệm

Theo Nguyễn Thị Liên, “Bản chất của hoạt động trải nghiệm là hoạt động
giáo dục được tổ chức theo con đường gắn lý thuyết với thực tiễn, tạo nên sự thống
nhất giữa nhận thức và hành động, hình thành và phát triển cho HS niềm tin, tình
cảm, những NL cần có của HS trong tương lai. Chính vì vậy trong nội dung,
phương pháp, hình thức tổ chức của hoạt động có thể mang dáng dấp của hoạt
động theo nghĩa hẹp. Tuy nhiên, điểm khác biệt giữa chúng chính là cách làm, cách
triển khai hoạt động” [5].
Hoạt động trải nghiệm có các đặc trưng sau đây: [5]
-

Tính tham gia trực tiếp của HS vào từng hoạt động

-

Tính tự chủ của HS trong kế hoạch và hành động của cá nhân

-

Tính tập thể của HS

-

Tính tiếp cận với mơi trường sống trong và ngoài nhà trường


8

-

Tính sáng tạo để thích ứng và tạo ra cái mới, giá trị mới cho bản thân;

-

Tính trọn vẹn của hoạt động thực tiễn;

-

Tính cơng dân có trách nhiệm khi đặt người học vào các tình huống mới;

-

HS được khẳng định giá trị bản thân qua huy động kinh nghiệm và NL của
mình;

-

HS hình thành các ý thức, phẩm chất cùng chung sống và sống có trách
nhiệm với bản thân và xã hội;

-

HS được tiếp cận với các giá trị cuộc sống trong các tình huống thực tiễn.

1.1.3.

Nội dung của hoạt động trải nghiệm

1.1.3.1. Nội dung của hoạt động trải nghiệm trong chương trình giáo dục
phổ thơng tổng thể 2018

Theo Nguyễn Thị Hằng, “Nội dung của hoạt động trải nghiệm gồm: Hoạt
động cá nhân, hoạt động tập thể (từ hai HS trở lên) về những chủ đề khoa học và
cuộc sống. Hoạt động cá nhân được tổ chức dựa trên nhu cầu, độ tuổi, hứng thú,
sở thích, năng khiếu riêng về các lĩnh vực khác nhau: kĩ thuật, mĩ thuật, học thuật,
võ thuật, nghệ thuật (văn chương, âm nhạc, sân khấu...)...Hoạt động tập thể được
tổ chức dựa trên nhu cầu chung, mục tiêu chung của tập thể. Hai hoạt động này
không đối lập mà tương hỗ cho nhau. Hoạt động cá nhân tích cực, sáng tạo góp
phần nâng cao thành tích, hiệu quả cho hoạt động tập thể. Ngược lại, hoạt động tập
thể nâng đỡ, hỗ trợ cho sự phát triển của hoạt động cá nhân” [10].
Nội dung cụ thể của hoạt động trải nghiệm được trình bày qua bảng 1.1.
Bảng 1.1. Nội dung của hoạt động trải nghiệm [10]
Hoạt động

Nội dung hoạt động
Hoạt động thích nghi, tự chủ, tự lập, nghiên cứu khoa

Hoạt động cá nhân

học, trải nghiệm thực tế, khám phá bản thân (sở thích,
năng khiếu, NL, ước mơ, định hướng nghề nghiệp)


9

Hoạt động nghiên cứu khoa học, phát minh, sáng chế,
biểu diễn nghệ thuật, thể thao, thực hành làm vườn,
thực hành nấu ăn, thực hành chăn nuôi, thực hành nghề
(mộc, đúc đồng, làm gốm, làm nón, hướng dẫn viên du
Hoạt động tập thể

lịch,...), Đồn thanh thiếu niên, tình nguyện trong
trường, tình nguyện trong khu vực, bảo vệ môi trường,
bảo vệ di sản văn hóa, tham quan dã ngoại, chiến dịch
an tồn giao thơng, an tồn thực phẩm, khắc phục tư
tưởng lỗi thời...

Theo Nguyễn Thị Liên, “Việc xác minh nội dung của hoạt động trải nghiệm
dựa trên cơ sở sau: Mục tiêu giáo dục toàn diện, Lý luận Giáo dục học Việt Nam
về phân loại nội dung giáo dục, phân loại về hoạt động... Hoạt động trải nghiệm
gồm những nội dung cơ bản sau đây: Đạo đức và ý thức công dân; Khoa học - kĩ
thuật - cơng nghệ; Văn hóa - nghệ thuật; Vui chơi - giải trí, Lao động; Thể dục thể
thao Định hướng nghề nghiệp. Ngoài ra, hoạt động trải nghiệm cịn có các nội dung
khác như: mơi trường; dân số; giới tính, an tồn giao thơng; giá trị và kĩ năng
sống...” [5].
Theo chương trình Giáo dục phổ thơng - Hoạt động trải nghiệm và Hoạt
động trải nghiệm, hướng nghiệp của Bộ Giáo dục và Đào tạo (26/12/2018), “hoạt
động trải nghiệm được thiết kế theo hướng vừa đồng tâm, vừa tuyến tính, xuyên
suốt từ lớp 1 đến lớp 12 với các mạch nội dung hoạt động thống nhất sau: Hoạt
động hướng vào bản thân, Hoạt động hướng đến xã hội, Hoạt động hướng đến tự
nhiên và Hoạt động hướng nghiệp” [2].
1.1.3.2. Nội dung của hoạt động trải nghiệm trong môn Khoa học tự nhiên
Một số nội dung HĐTN trong bộ mơn KHTN mà GV có thể tổ chức và
hướng dẫn HS thực hiện [18]:
- Tìm hiểu thêm các kiến thức về KHTN và kĩ thuật.
- Nghiên cứu các lĩnh vực riêng biệt của mơn KHTN, tìm hiểu những ứng
dụng trong đời sống.
- Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm và kĩ thuật.


10

Để lựa chọn nội dung tổ chức HĐTN môn KHTN phù hợp thì GV cần phải
căn cứ vào nội dung kiến thức mà HS đã học trên lớp và tầm quan trọng của nội
dung này trong đời sống và trong kĩ thuật cũng như mục tiêu dạy học về phần kiến
thức đó mà HS cần đạt được.
1.1.4.

Phương thức tổ chức hoạt động trải nghiệm

Chương trình GDPT - Hoạt động trải nghiệm và Hoạt động trải nghiệm,
hướng nghiệp của Bộ Giáo dục và Đào tạo (26/12/2018) đã đưa bốn phương thức
tổ chức hoạt động trải nghiệm như sau: [9]
- Phương thức Khám phá: là cách tổ chức hoạt động tạo cơ hội cho HS trải
nghiệm thế giới tự nhiên, thực tế cuộc sống và công việc, giúp HS khám phá những
điều mới lạ, tìm hiểu, phát hiện vấn đề từ mơi trường xung quanh, bồi dưỡng những
cảm xúc tích cực và tình u q hương đất nước. Nhóm phương thức tổ chức này
bao gồm các hoạt động tham quan, cắm trại, thực địa và các phương thức tương tự
khác.
- Phương thức Thể nghiệm, tương tác: là cách tổ chức hoạt động tạo cơ hội
cho HS giao lưu, tác nghiệp và thể nghiệm ý tưởng như diễn đàn, đóng kịch, hội
thảo, hội thi, trò chơi và các phương thức tương tự khác.
- Phương thức Cống hiến: là cách tổ chức hoạt động tạo cơ hội cho HS mang
lại những giá trị xã hội bằng những đóng góp và cống hiến thực tế của mình thơng
qua các hoạt động tình nguyện nhân đạo, lao động cơng ích, tun truyền và các
phương thức tương tự khác.
- Phương thức Nghiên cứu: là cách tổ chức hoạt động tạo cơ hội cho HS tham
gia các đề tài, dự án nghiên cứu khoa học nhờ cảm hứng từ những trải nghiệm thực
tế, qua đó đề xuất những biện pháp giải quyết vấn đề một cách khoa học. Nhóm
hình thức tổ chức này bao gồm các hoạt động khảo sát, điều tra, làm dự án nghiên
cứu, sáng tạo công nghệ, nghệ thuật và các phương thức tương tự khác.

Trong phạm vi luận văn, đề tài dựa trên các phương thức tổ chức hoạt động
trải nghiệm của Bộ Giáo dục và Đào tạo, xây dựng và tổ chức hoạt động trải
nghiệm cho HS vận dụng kiến thức “điện” (Khoa học tự nhiên 9) để nghiên cứu,
thiết kế và chế tạo các sản phẩm, mơ hình,... theo định hướng giáo dục STEAM.
1.2.

Hoạt động trải nghiệm STEAM


11

1.2.1.

Giáo dục STEAM

Hiệp hội GV dạy khoa học Mĩ (National Science Teachers Association NSTA) đã đề xuất ra khái niệm về giáo dục STEM (STEM education): Là dạy học
dựa trên ý tưởng trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng liên quan đến
các lĩnh vực Khoa học, Kĩ thuật, Cơng nghệ và Tốn học theo cách tiếp cận liên
mơn và người học có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày.
Thay vì dạy 4 môn học như các đối tượng cách biệt và rời rạc, STEM kết hợp
chúng thành một mơ hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế: S
(Science, Khoa học) - T (Technology, Công nghệ) - E (Engineering, Kĩ thuật) - M
(Mathematics, Toán) - A (Art, Nghệ thuật). [11]
Trong tiếng Việt, các từ khoa học, kĩ thuật, công nghệ đôi khi được dùng
với nghĩa tương tự nhau. Chúng ta có thể tìm hiểu các từ đó qua Từ điển tiếng Việt
và Từ điển song ngữ Anh - Việt:
- Khoa học: theo Từ điển tiếng Việt, là “Hệ thống tri thức tích luỹ trong q
trình lịch sử và được thực tiễn chứng minh, phản ánh những quy luật khách quan
của thế giới bên ngoài cũng như của hoạt động tinh thần của con người, giúp con
người có khả năng cải tạo thế giới hiện thực”; Science trong Từ điển song ngữ Anh

- Việt cũng có nghĩa tương tự.
- Kĩ thuật: theo Từ điển tiếng Việt, là “1. Tổng thể nói chung những phương
tiện và tư liệu hoạt động của con người, được tạo ra để thực hiện quá trình sản xuất
và phục vụ các nhu cầu phi sản xuất của xã hội. 2. Tổng thể nói chung những
phương pháp, phương thức sử dụng trong một lĩnh vực hoạt động nào đó của con
người”; Engineering theo Từ điển song ngữ Anh - Việt có nghĩa là “1. Kĩ
thuật/cơng nghệ, 2. Ngành kĩ sư/kĩ thuật/chế tạo”.
- Công nghệ: theo Từ điển tiếng Việt là, “1. Công nghiệp, 2. Tổng thể nói
chung các phương pháp gia cơng, chế tạo, làm thay đổi trạng thái, tính chất, hình
dáng ngun vật liệu hay bán thành phẩm sử dụng trong quá trình sản xuất để tạo
ra sản phẩm hoàn chỉnh”; Technology theo Từ điển song ngữ Anh - Việt có nghĩa
là”1. Cơng nghệ, 2. Máy móc/thiết bị cơng nghệ”.
Như vậy, trong cả tiếng Việt và tiếng Anh, 2 từ kĩ thuật và công nghệ đều
khó phân biệt tường minh, nhưng qua việc tìm hiểu các khái niệm khoa học, kĩ


12

thuật và công nghệ, chúng ta thấy rõ là: Dạy học tích hợp khoa học - kĩ thuật - cơng
nghệ là phải hướng tới mục tiêu phát triển ở người học các năng lực liên quan đến
3 lĩnh vực hoạt động: tìm tịi, khám phá kiến thức; sử dụng kiến thức để làm ra
hoặc cải tiến phương tiện phục vụ cho hoạt động; sử dụng kiến thức và công cụ
trong các hoạt động của con người. Trong Chương trình giáo dục phổ thơng [2]
các năng lực đó được diễn đạt bằng “yêu cầu cần đạt”quy định cho từng cấp học.
STEM có nền tảng từ giáo dục khoa học, nên các chủ đề của nó rất đa dạng,
từ sinh học, hóa học, vật lí học, đến khoa học mơi trường, khoa học vũ trụ,... STEM
không chỉ dành cho các cấp học cao, ở tuổi mẫu giáo và tiểu học, bài học STEM
u cầu có nhiều hình ảnh và trải nghiệm với các giác quan, rất phù hợp đặc điểm
tâm lí của trẻ nên quá trình học được dễ dàng và hứng thú hơn.
STEAM: Giáo dục hiện đại đánh giá cao tầm quan trọng của giáo dục nghệ

thuật vì nghệ thuật ni dưỡng và làm nảy sinh những ý tưởng mới, những giải
pháp mới cho các vấn đề hiện tại và sau này. Đó chính là lí do tại sao giáo dục
STEAM ra đời.
STEAM là ý tưởng sáng tạo ban đầu của Trường Thiết kế Rhode Island
(Mĩ), sau đó được sử dụng bởi nhiều nhà giáo dục, dần dần lan rộng ra cả Hoa Kì
và các nước khác. Đây là một tiếp cận giáo dục mới, trong đó Khoa học, Cơng
nghệ, Kĩ thuật, Nghệ thuật, Toán học cùng được sử dụng để giảng dạy và hướng
dẫn cho học sinh (HS) [12].
Theo Từ điển song ngữ Anh - Việt, ngoài nghĩa “nghệ thuật”, từ Art cịn có
nghĩa là “Các ngành khoa học xã hội - nhân văn”. Do đó, chữ “A” trong STEAM
là đại diện cho nghệ thuật tự do, nghệ thuật ngôn ngữ, nghiên cứu xã hội, nghệ
thuật thể chất, mĩ thuật, âm nhạc, văn hoá, nhân văn. Tư duy nghệ thuật được lồng
ghép vào các hoạt động STEM là một bước tiếp cận gần hơn tới việc ứng dụng các
kiến thức STEM để giải quyết những vấn đề thực tế cuộc sống. Với STEAM,
khơng có áp lực trở thành nhà khoa học hoặc kĩ sư - bạn có thể là một nhà thiết kế,
nghệ sĩ kĩ thuật số, người lập trình, giám đốc nghệ thuật và nhà khoa học và kĩ sư
cùng một lúc. STEAM cho phép chúng ta có những kĩ sư giỏi hơn nhờ việc học
cách suy nghĩ nghệ thuật và có thể thu hút các nghệ sĩ nhờ việc cho họ thấy STEM
có thể ứng dụng trong nghệ thuật như thế nào. Nó rất thú vị, đặc biệt là trong một


13

thế giới ngày càng liên ngành và số hoá. Trong STEAM, sáng tạo là nguyên lí
trung tâm” [13].
Trong phạm vi luận văn, giáo dục STEAM được hiểu 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, kết hợp với kiến thức xã hội vào GQVĐ thực tiễn trong
bối cảnh cụ thể, trong đó đề cao yếu tố nghệ thuật khai phóng nhằm giúp người
học thích nghi với sự phát triển của khoa học và công nghệ.

1.2.2.

Mục tiêu giáo dục STEAM

Mục tiêu của giáo dục STEAM bao gồm: Phát triển NL đặc thù về STEAM;
Phát triển NL cốt lõi; Định hướng nghề nghiệp [3].
- Phát triển các NL đặc thù của các môn học về STEAM cho HS: Đó là những
kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật,
Tốn học và Nghệ thuật khai phóng. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa
học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. HS biết sử dụng, quản lý và truy
cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.
- Phát triển các NL cốt lõi cho HS: Bên cạnh những hiểu biết về lĩnh vực
trong giáo dục STEAM còn trang bị cho HS NL cốt lõi, trao cho HS cơ hội cũng
như thách thức trong nền kinh tế thế kỉ 21.
- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEAM sẽ tạo cơ hội 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 tương lai của HS. Đặc biệt là khi đứng trước thử
thánh của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, giáo dục STEAM góp phần xây dựng
lực lượng lao động có NL, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực
STEAM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước.
Yếu tố nghệ thuật khai phóng trong giáo dục STEAM nhấn mạnh mục tiêu
kích thích sự sáng tạo ở HS. Do đó, triển khai giáo dục STEAM cần có hướng tiếp
cận liên ngành để tạo sự tổng hòa giữa các lĩnh vực giúp HS được trải nghiệm có
ý nghĩa.
1.2.3.

Bản chất hoạt động trải nghiệm STEAM


14

Mục tiêu của giáo dục STEAM nhằm phát triển các NL cốt lõi của HS như
hợp tác, giao tiếp, sáng tạo, làm việc nhóm, phản biện... Để thực hiện thành cơng
giáo dục STEAM trong trường phổ thơng, bước đầu có thể triển khai dưới hình
thức câu lạc bộ theo sở thích và khả năng của mỗi HS nhằm giúp HS phát triển NL
cá nhân và có cơ hội khẳng định mình. Bên cạch đó, cơ sở vật chất các phịng thí
nghiệm thực hành ở trường trung học sẽ giúp triển khai các giờ dạy học STEAM
hiệu quả.
Trong hoạt động trải nghiệm STEAM, HS huy động kiến thức về Khoa học,
Công nghệ , Kĩ thuật, Toán học và Nghê thuật để giải quyết vấn đề thực tiễn đời
sống nhà trường, gia đình và tham gia vào hoạt động phục vụ cộng đồng dưới sự
hướng dẫn và tổ chức của nhà giáo dục, qua đó hình thành những phẩm chất chủ
yếu, NL chung và một số NL thành phần đặc thù của hoạt động này: NL thiết kế
và tổ chức hoạt động; NL thích ứng với sự biến động của nghề nghiệp và cuộc
sống.
1.3.

Bồi dưỡng năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trong hoạt động
trải nghiệm STEAM

1.3.1.

Khái niệm năng lực

Theo Chương trình giáo dục phổ thơng - Chương trình tổng thể của Bộ Giáo
dục và Đào tạo (26/12/2018), “NL là sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng
và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí... để thực hiện một
loại cơng việc trong một bối cảnh nhất định” [2].
Trong phạm vi luận văn, NL của HS được hiểu là tổng hợp các kiến thức
và kỹ năng nhận thức sẵn có và có thể học được của mỗi HS nhằm giải quyết những

vấn đề nảy sinh trong học tập và thực tiễn cuộc sống, giúp HS có thể giải quyết
thành cơng vấn đề đó.
1.3.2.

Năng lực khoa học tự nhiên

NL KHTN là NL đặc thù, được hình thành và phát triển cho HS thơng qua
dạy học mơn KHTN.
Theo Chương trình giáo dục phổ thơng, chương trình mơn học KHTN xác
định NLKHTN đối với HS THCS gồm 03 thành phần: - Nhận thức kiến thức
KHTN: trình bày, giải thích được những kiến thức cốt lõi về thành phần cấu trúc,


15

sự đa dạng, tính hệ thống, quy luật vận động, tương tác và biến đổi của thế giới tự
nhiên; - Tìm hiểu tự nhiên: thực hiện được một số kĩ năng cơ bản để tìm hiểu, giải
thích sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và thực tiễn, chứng minh được các vấn đề
trong thực tiễn bằng các dẫn chứng khoa học; - Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã
học: vận dụng được kiến thức, kĩ năng về KHTN để giải thích các hiện tượng
thường gặp trong tự nhiên và đời sống; những vấn đề về bảo vệ môi trường và phát
triển bền vững; ứng xử thích hợp và giải quyết những vấn đề đơn giản liên quan
đến bản thân, gia đình, cộng đồng [2].
1.3.3.

Cấu trúc năng lực khoa học tự nhiên của học sinh trong hoạt động

trải nghiệm STEAM
Trên cơ sở YCCĐ của NL KHTN trong chương trình giáo dục mơn KHTN,
tham khảo YCCĐ của NL Vật lí, nghiên cứu đã có của tác giả Đỗ Hương Trà

(2019), chúng tơi xây dựng các thành tố NL, các biểu hiện hành vi. Trong đó:
-

Căn cứ xác định các thành tố NL: Dựa vào quá trình hình thành một NL
khoa học của PISA gồm: nhận thức, khám phá, vận dụng.

-

Căn cứ xác định các chỉ số hành vi: Dựa vào trình tự chuỗi các hành động
cần thực hiện của một NL.
1.3.3.1. Năng lực thành tố 1: Nhận thức khoa học tự nhiên
Trình bày, giải thích được những kiến thức cốt lõi về thành phần cấu trúc, sự

đa dạng, tính hệ thống, qui luật vận động, tương tác và biến đổi của thế giới tự
nhiên.
Biểu hiện

Mã hoá

Nhận biết và nêu được tên các sự vật, hiện tượng, khái [KHTN.1.1]
niệm, qui luật, quá trình của tự nhiên.
Trình bày được các sự vật, hiện tượng; vai trò của các sự [KHTN.1.2]
vật, hiện tượng và các quá trình tự nhiên bằng các hình
thức biểu đạt như ngơn ngữ nói, viết, cơng thức, sơ đồ, biểu
đồ,…
So sánh, phân loại, lựa chọn được các sự vật, hiện tượng, [KHTN.1.3]
q trình tự nhiên theo các tiêu chí khác nhau.