Giáo dục stem trong giáo dục nghề nghiệp (giáo trình bồi dưỡng nghiệp vụ sư phạm dạy trình độ cao đẳng, trình độ trung cấp)

GIÁO TRÌNH
BỒI DƯỠNG NGHIỆP VỤ SƯ PHẠM
DẠY TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG, TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP

S
P
K
T

GIÁO DỤC STEM
TRONG GIÁO DỤC NGHỀ NGHIỆP

LƯU HÀNH NỘI BỘ
NĂM 2022



GIÁO TRÌNH
BỒI DƯỠNG NGHIỆP VỤ SƯ PHẠM
DẠY TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG, TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP

S
P
K
T

GIÁO DỤC STEM
TRONG GIÁO DỤC NGHỀ NGHIỆP

TÁC GIẢ:
BÙI VĂN HỒNG

PHAN NGUYỄN TRÚC PHƯƠNG
NGUYỄN QUỐC TIỆP
LƯU HÀNH NỘI BỘ
NĂM 2022



TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng
nguyên bản hoặc trích dẫn dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích
khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị
nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU

Giáo dục STEM đang được vận dụng phổ biến trong giáo dục phát triển năng lực
người học và đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của nền cơng nghiệp 4.0. Trong
chương trình giáo dục phổ thơng năm 2018, giáo dục STEM đã được vận dụng trong nhiều
môn học, hoạt động giáo dục ở mọi cấp học. Trong Giáo dục nghề nghiệp, giáo dục STEM
giúp thúc đẩy q trình đổi mới phương pháp dạy học. Thơng qua tiếp cận giáo dục STEM,
phương pháp và hình thức tổ chức dạy học phát triển năng lực người học được bổ sung,
làm rõ và phong phú thêm, giúp nhà giáo có thêm cơ sở khoa học để lựa chọn, sử dụng
phương pháp và hình thức tổ chức dạy học phù hợp với đặc điểm dạy học.
Tài liệu này được biên soạn sử dụng cho chương trình bồi dưỡng nghiệp vụ sư phạm
(nhà giáo dạy trình độ cao đẳng, trung cấp) trong giáo dục nghề nghiệp và được cấu trúc
thành 3 bài sau:
Bài 1: Những vấn đề chung về STEM và giáo dục STEM.
Bài 2: Cơ sở lý luận về giáo dục STEM và mơ hình dạy học.
Bài 3: Thiết kế và tổ chức dạy học trong đào tạo nghề theo định hướng giáo dục

STEM.
Trân trọng !


MỤC LỤC
STT
1

NỘI DUNG
TRANG
BÀI 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ STEM VÀ GIÁO DỤC
1
STEM

2

1. Khái nhiệm STEM

1

3

2. Vai trò và đặc điểm của giáo dục STEM

7

4

3. Nội dung và hình thức giáo dục STEM

12

5

BÀI 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VÀ MƠ HÌNH
DẠY HỌC

15

6

1. Quan điểm tích hợp trong giáo dục STEM

15

7

2. Lý thuyết học tập ứng dụng trong giáo dục STEM

19

8

3. Mơ hình dạy học

31

9

4. Phương pháp dạy học

41

10

5. Học tập phục vụ cộng đồng

64

11

BÀI 3. THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC TRONG ĐÀO TẠO
NGHỀ THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

68

12

1. Mục tiêu và đặc điểm nội dung giáo dục nghề nghiệp

68

13

2. Dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong giáo dục nghê
nghiệp

72

14

3. Thiết kế dạy học STEM

73

15

4. Tổ chức mơ hình câu lạc bộ STEM trong các cơ sở giáo dục nghề
nghiệp

88

16

TÀI LIỆU THAM KHẢO

91



BÀI 1
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ STEM VÀ GIÁO DỤC STEM
A. MỤC TIÊU
Hồn thành bài học này, người học có khả năng:
- Kiến thức: Trình bày được khái niệm, mục đích, vai trị và đặc điểm giáo dục STEM;
nội dung và hình thức giáo dục STEM.
- Kỹ năng: So sánh giáo dục STEM và giáo dục truyền thống.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Nhận thức đúng ý nghĩa và vai trò của giáo dục
STEM đối với giáo dục nghề nghiệp. Tích cực, chủ động tìm hiểu, nghiên cứu ứng dụng giáo
dục STEM trong đào tạo nghề tại đơn vị.

B. NỘI DUNG
1. STEM và giáo dục STEM
1.1. Khái niệm STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt bằng tiếng Anh của các từ Science (Khoa học), Technology
(Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và methematics (Toán học). (Sanders M, 2009).
STEM là thuật ngữ rút gọn được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa
học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học của Mỹ. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu
bởi Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) vào năm 2001. Trước đó, năm 1990, NSF dùng thuật ngữ SMET
tuy nhiên thuật ngữ này có cách phát âm giống từ “SMUT” (một từ có ý nghĩa khơng tích
cực), vì vậy SMET sau nay được đổi thành STEM.
Thuật ngữ STEM hiện nay được dùng trong 2 ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh giáo
dục và ngữ cảnh nghề nghiệp. (Lê Xuân Quang, 2017)
Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục
STEM trong đó:
Science (Khoa học): nhằm phát triển khả năng sử dụng các kiến thức Khoa học (Vật
lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất) của người học, không chỉ giúp người học hiểu về
thế giới tự nhiên mà cịn có thể vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong
cuộc sống hàng ngày.
Technology (Công nghệ): nhằm phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh giá
công nghệ của người học. Nó cung cấp cho người học những cơ hội để hiểu về công nghệ
được phát triển như thế nào, cung cấp cho người học những kỹ năng để có thể phân tích được
sự ảnh hưởng của cơng nghệ mới tới cuộc sống hàng ngày của người học và của cộng đồng…
Engineering (Kỹ thuật): nhằm phát triển sự hiểu biết ở về cách cơng nghệ đang phát
triển thơng qua q trình thiết kế kỹ thuật. Kỹ thuật cung cấp cho người học những cơ hội để
tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên tường minh
trong cuộc sống của họ. Kỹ thuật cũng cung cấp cho người học những kỹ năng để có thể vận
1

dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống
hay xây dựng các quy trình sản xuất.
Mathematics (Tốn học): nhằm phát triển ở người học khả năng phân tích, biện luận
và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thơng qua việc tính tốn, giải thích, các giải pháp giải
quyết các vấn đề tốn học trong các tình huống đặt ra.
Ở ngữ cảnh nghề nghiệp STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học
(Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Tốn học (Mathematics), ví
dụ: Nhóm ngành nghề về CNTT; Y sinh; Kỹ thuật, Điện tử và Truyền thông… (Chu Cẩm
Thơ, 2016)
Nghề nghiệp STEM là nghề nghiệp trong (hoặc liên quan tới) các lĩnh vực Khoa học,
Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tốn và Y học –những ngành nghề có nhu cầu cao và là động lực phát
triển kinh tế trong tương lai. (Columbus State Community College)
Tùy từng ngữ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các môn học hay các lĩnh
vực.
1.2. Khái niệm Giáo dục STEM
Hiện nay Giáo dục STEM có nhiều cách hiểu khác nhau dựa trên nhu cầu đào tạo nguồn
nhân lực đáp ứng cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư và giáo dục STEM nhiều tổ chức,
nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu về giáo dục STEM có nhiều cách hiểu chính về giáo dục
STEM khác nhau như sau:
- Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa
hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn
học khác trong nhà trường (Sanders, 2009).
- Giáo dục STEM kết hợp các lĩnh vực thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các
ứng dụng thực tế thay vì dạy chúng như các đối tượng tách biệt và rời rạc (Hom, 2014).
- Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến
thức lý thuyết được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc người học được
áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, kỹ thuật và Toán học vào trong những bối
cảnh cụ thể, tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp, cho phép
người học phát triển những kỹ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới
(Tsupros & Hallinen, 2009).

- Giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho người học những
kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn. (Bộ Giáo dục và Đào tạo,
2020).
- Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là sự quan tâm đến các môn Khoa học, Công
nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Đây cũng là quan niệm về giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ
“Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học,
Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học”
2


(U.S. Department of Education, 2007). Giáo dục STEM được định nghĩa rộng và bao quát
nhất.
1.3. Mục đích của Giáo dục STEM.
Mục đích giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau nhưng đều hướng tới sự tác
động đến người học, hướng tới vận dụng kiến thức các môn học để giải quyết các vấn đề thực
tiễn nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, xã hội của đất nước. Tùy theo bối cảnh,
mục tiêu giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau.
Tại Úc, mục tiêu của giáo dục STEM là xây dựng kiến thức nền tảng của quốc gia nhằm
đáp ứng các thách thức đang nổi lên của việc phát triển một nền kinh tế cho thế kỷ 21
(Sanders,2009)
Tại Anh, mục tiêu giáo dục STEM là tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất
lượng cao. Còn tại Mỹ, ba mục tiêu cơ bản cho giáo dục STEM là: trang bị cho tất cả các công
dân những kỹ năng về STEM, mở rộng lực lượng lao động trong lĩnh vực STEM bao gồm cả
phụ nữ và dân tộc thiểu số nhằm khai thác tối đa tiềm năng con người của đất nước, tăng
cường số lượng người học sẽ theo đuổi và nghiên cứu chuyên sâu về các lĩnh vực STEM.
(Sanders,2009)
Tại Mỹ, tất cả các môn thuộc các lĩnh vực STEM đều tạo cơ hội tăng cường cho các kỹ
năng của thế kỷ 21. Người học có thể phát triển các kỹ năng thế kỷ như khả năng thích ứng,
giao tiếp phức tạp, kỹ năng xã hội, giải quyết vấn khơng theo lối mịn, tự quản lý, tự phát triển
và tư duy hệ thống. Người học được trình bày quá trình khảo sát hay các dự án học tập, cơ hội

giúp người học phát triển kỹ năng thế kỷ 21. Các chủ đề được đề cập đến như: hiệu quả sử
dụng năng lượng, sử dụng tài nguyên, chất lượng môi trường và giảm thiểu nguy cơ. Các năng
lực mà người học cần để hiểu và giải quyết các vấn đề thực tế liên quan đến các năng lực
STEM trước khi đề cập đến các môn khác. (William E. Dugger, 2010).
Tại Việt Nam, tốc độ phát triển của khoa học ngày một tăng cao, lượng tri thức khoa học
được sản sinh với tốc độ ngày càng cao; cơ cấu nghề nghiệp trong xã hội thay đổi nhanh
chóng... địi hỏi con người phải có đủ năng lực để thích ứng. Mục tiêu giáo dục STEM ở Việt
Nam là xây dựng kế hoạch bài học theo hướng tăng cường, phát huy tính chủ động, tích cực,
tự học của người học thơng qua việc thiết kế tiến trình dạy học thành các hoạt động học để
thực hiện cả ở trên lớp và ngoài lớp học. Tiếp tục quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp khoa
học - kỹ thuật – tốn học trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông ở những môn
học liên quan thể hiện qua các công văn số 3892/BGDĐT-GDTrH năm 2019 và
3089/BGDĐT-GDTrH năm 2020 do Bộ giáo dục và Đào tạo ban hành
Theo các báo cáo tại diễn đàn giáo dục STEM gần đây, đặc biệt trong cuốn sách bàn về
giáo dục STEM của Mỹ (tác giả Rodger Bybee, 2018), Giáo dục STEM có thể được xếp vào
3 nhóm mục tiêu chính như sau:
 Xây dựng những năng lực nhận thức STEM cho thế hệ công dân tương lai: Mục tiêu
này chủ yếu tập trung ở chương trình giáo dục phổ thơng từ mẫu giáo cho đến lớp 12. Mục
3


đích chính khơng phải tạo ra các người học giỏi khoa học và Tốn, mà chính là hướng đến
một sự nhận thức và hiểu biết trong lĩnh vực STEM. Lý do giáo dục tích hợp STEM hướng
đến năng lực STEM vì xu hướng phát triển của xã hội trong tương lai bắt buộc mọi người dân
phải được tiếp cận thông tin, phải có hiểu biết căn bản về các kiến thức có tính liên ngành,
nhận thấy được tầm quan trọng của kiến thức khoa học và công nghệ.
 Chuẩn bị những năng lực cần thiết cho nguồn lực lao động trong thế kỷ 21:
+) Mục tiêu này chủ yếu được lồng ghép trong các chương trình cả giáo dục chính quy
và khơng chính quy, từ bậc phổ thơng cho đến các chương trình đại học.
+) Có rất nhiều cách định nghĩa khác nhau về những năng lực cần thiết cho nguồn lao động

trong thế kỷ 21, nhưng tóm lại các năng lực đó đều hướng tới người lao động thích nghi và
làm việc hiệu quả trong môi trường lao động của xã hội hiện đại.
+) Trong môi trường lao động hiện đại, người lao động phải biết sử dụng các công cụ thông
tin truyền thông một cách hiệu quả, phải biết làm việc cộng tác với nhiều người khác, phải
biết giải quyết những vấn đề khơng quen thuộc, và có khả năng quản trị bản thân tốt. Những
năng lực đó có thể được rèn luyện thơng qua các hoạt động học tập gắn liền với các chủ đề
giáo dục STEM.
 Tập trung nghiên cứu, phát triển và đổi mới trong lĩnh vực giáo dục ngành nghề STEM:
Mục tiêu này chủ yếu tập trung vào các ngành học từ bậc cao đẳng trở lên, liên quan tới khoa
học, công nghệ, kỹ thuật và Toán. Gần đây ngành y tế (medicine) cũng được xếp vào các
ngành nghề ưu tiên, gọi thành các lĩnh vực STEM. Các chương trình đổi mới giáo dục về
phương pháp giảng dạy, khung chương trình học và hoạt động thực hành đều được tập trung
nghiên cứu cải cách. (Nguyễn Thanh Hải, 2019)
Theo Lê Xuân Quang dưới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo
dục STEM mục tiêu giáo dục STEM nhằm:
- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho người học: Đó
là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và
Tốn học. Trong đó người học biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết
các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ. người học biết về quy trình
thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.
- Phát triển các năng lực cốt lõi cho người học: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho
người học những cơ hội cũng như 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, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, người
học sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công…
- Định hướng nghề nghiệp cho người học: Giáo dục STEM sẽ tạo cho người học có
những kiến thức, kỹ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng
như cho nghề nghiệp trong tương lai của người học. 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.
4

Giáo dục STEM là hướng đến một chất lượng của sự nhận thức và hiểu biết trong lĩnh
vực STEM, gọi là STEM literacy (tạm dịch là năng lực STEM), được hiểu theo nghĩa rộng là
khả năng vừa hiểu và vận dụng các kiến thức phổ thông trong bốn lĩnh vực STEM. (Nguyễn
Thành Hải, 2019).
Năng lực STEM có thể được mơ tả là kiến thức, kỹ năng và thiên hướng mà người học
có được và phát triển là kết quả của việc tham gia vào giáo dục STEM (Kelley & Knowles,
2016; Liston, 2018). NGƯỜI HỌC có năng lực giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo... NGƯỜI
HỌC có thể làm việc với những người khác nhưng tự chủ và có năng lực về (Huling & Speake
Dwyer, 2018; Kettler, 2019). Một định nghĩa chung về năng lực STEM là: “Năng lực STEM
là khả năng xác định, áp dụng và tích hợp các khái niệm từ khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và
tốn học để hiểu các vấn đề phức tạp và đổi mới để giải quyết chúng” (Alan Zollman, 2012).
Bảng 1. 1 Năng lực STEM từ các tài liệu nghiên cứu nước ngoài (Alan Zollman, 2012)
National Science Hiểu biết về các khái niệm và quy trình khoa học
Education
cần thiết để ra quyết định cá nhân, tham gia vào
Standards (1996)
các công việc xã hội, văn hóa và kinh tế.
Năng lực Organization for Khả năng sử dụng kiến thức khoa học (về vật lý,
khoa học
Economic
hóa học, khoa học và khoa học trái đất / vũ trụ) và
Cooperation and các quy trình để hiểu và ngồi ra, tham gia vào các
Development
quyết định có ảnh hưởng đến khoa học về cuộc
(2003)
sống và sức khỏe, trái đất và môi trường và
Năng lực sử dụng, hiểu và đánh giá cũng như hiểu
National

các nguyên tắc và chiến lược cần thiết để phát triển
Assessment
Governing Board các giải pháp và đạt được mục tiêu
(2010)
Khả năng thể hiện sự sáng tạo và đổi mới, giao
International
tiếp và hợp tác, thực hiện nghiên cứu và sử dụng
Năng lực Society
for
thơng tin, suy nghĩ chín chắn, giải quyết vấn đề,
kỹ thuật
Technology
in
đưa ra quyết định và sử dụng một cách hiệu quả
Education (2000)
và năng suất.
International
Technology
Education
Association (2007)
Organization
Năng lực
Economic
công nghệ
Cooperation

Khả năng hiểu được, với sự tinh vi ngày càng tăng
theo thời gian, cách được tạo ra và cách nó định
hình xã hội, và xa hơn nữa, được định hình bởi xã
hội.

for Khả năng áp dụng một cách có hệ thống và sáng
tạo các nguyên tắc khoa học và toán học vào các
and mục đích thực tế như thiết kế, sản xuất và vận hành
5


Development
(2003)

các cấu trúc, máy móc, quy trình và hệ thống hiệu
quả và tiết kiệm.

Kiến thức về toán học và khoa học tự nhiên thu
Accreditation
được từ nghiên cứu, kinh nghiệm và thực hành
Board
for
được áp dụng để phát triển các cách sử dụng kinh
Engineering
and
tế các vật liệu và lực lượng của tự nhiên vì lợi ích
Technology (2010)
của nhân loại.

Năng
tốn học

Program
for

International
Student
lực Assessment (2006)

Năng lực xác định, hiểu và tham gia vào toán học,
cũng như đưa ra những đánh giá có cơ sở về vai
trị của tốn học trong cuộc sống xã hội hiện tại và
tương lai.

National Council of
Teachers
of
Mathematics
(2000)

Khả năng nhận biết, suy nghĩ sáng tạo và giao tiếp
về các tình huống có vấn đề, biểu diễn toán học và
các giải pháp để phát triển và nâng cao hiểu biết
về toán học

Tại Việt Nam, những năng lực STEM được thể hiện từ chu trình STEM (Bộ
GD&ĐT,2019).
● Trước thực tiễn và trình độ hiện tại, con người cần có tư duy phản biện để đặt ra những
câu hỏi khoa học, xác định những vấn đề cần giải quyết.
● Để trả lời câu hỏi khoa học hay giải quyết vấn đề, con người cần có tư duy sáng tạo để
đề xuất được "giả thuyết khoa học" hay "giải pháp giải quyết vấn đề".
● "Giả thuyết khoa học" nếu được kiểm chứng là đúng sẽ trở thành tri thức khoa học
mới; "giải pháp giải quyết vấn đề" nếu được thử nghiệm thành công sẽ sinh ra mới.
Theo những tài liệu hội thảo “Định hướng giáo dục stem trong trường trung học” năm
2018 và chương trình giáo dục phổ thơng do Bộ GD&ĐT ban hành thì năng lực STEM là

những kiến thức và kỹ năng được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp người học
không chỉ hiểu biết về ngun lý mà cịn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những
sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
● Kỹ năng khoa học: người học được trang bị kiến thức về các khái niệm, các nguyên
lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học. Mục tiêu quan trọng nhất là
thông qua giáo dục khoa học, người học có khả năng liên kết các kiến thức này để thực hành
và có tư duy để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong thực tế.
● Kỹ năng cơng nghệ: người học có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập
được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến những hệ thống phức
tạp như mạng Internet, máy móc.
6


● Kỹ năng kỹ thuật: người học được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng và hiểu
được quy trình để làm ra nó. Vấn đề này địi hỏi người học phải có khả năng tổng hợp và kết
hợp biết cách làm thế nào cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ,
kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình. Ngồi ra
người học cịn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề
liên quan đến kỹ thuật.
● Kỹ năng tốn học là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trị của tốn học trong
mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Người học có kỹ năng tốn học sẽ có khả năng thể hiện
các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các khái niệm và kỹ năng toán học vào
cuộc sống hằng ngày.
Để thực hiện tốt việc phát hiện và giải quyết vấn đề như trên đòi hỏi con người cần có
nhiều năng lực như: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải
quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực ngơn ngữ, tính tốn, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, cơng nghệ,
tin học, thẩm mỹ.
2. Vai trị và đặc điểm của giáo dục STEM
2.1 Vai trò của giáo dục STEM
Giáo dục STEM đóng vai trị quan trọng trong thế kỷ XXI cùng với sự phát triển của

cuộc cách mạng 4.0 đang diễn ra trên 3 lĩnh vực chính bao gồm Kỹ thuật số, Công nghệ sinh
học và Vật lý. Với những yếu tố cốt lõi của Kỹ thuật số trong CMCN 4.0 sẽ là: Trí tuệ nhân
tạo (AI), vạn vật kết nối - Internet of Things (IoT) và dữ liệu lớn (Big Data). Với lĩnh vực
công nghệ sinh học CMCN 4.0 tập trung vào nghiên cứu để tạo ra những bước nhảy vọt trong
Y dược, Nông nghiệp, Thủy sản, chế biến thực phẩm, bảo vệ môi trường, năng lượng tái tạo,
hóa học và vật liệu. Cịn trong lĩnh vực Vật lý CMCN 4.0 đó là robot thế hệ mới, máy in 3D,
xe tự lái, các vật liệu mới (graphene, skyrmions…) và công nghệ nano. Cơ hội nghề nghiệp
trong các lĩnh vực STEM đang phát triển với tốc độ cao và tất cả đều có vai trị rất quan trọng
trong việc phát triển kinh tế xã hội hiện nay.
Việc khuyến khích, thúc đẩy vai trị của giáo dục STEM đều hướng đến một mục đích
sau cùng đó là phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu cao của các ngành nghề liên quan
đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và tốn học thể hiện qua các vai trị sau: (Bộ Giáo dục và
Đào tạo, 2019)
● Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh các
mơn học đang được quan tâm như Tốn, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ
được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ người dạy, chương trình, cơ sở
vật chất.
● Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo dục
STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, người
học được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ
nâng cao hứng thú học tập của người học.
7


● Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho người học: Khi triển khai các dự án
học tập STEM, người học hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học;
được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu trên góp phần
tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho người học.
● Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM,
cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa

phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục
STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính
đặc thù của địa phương.
● Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học, người
học sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở
thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở
trường trung học cũng là cách thức thu hút người học theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc
lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng
công nghiệp lần thứ tư.
Đối với từng cấp học cũng có những vai trị khác nhau như:
 Ở bậc tiểu học: Giáo dục STEM sẽ tập trung vào việc giúp người học làm quen, tạo
hứng khởi cho trẻ về các lĩnh vực STEM. Dựa trên các bài toán thực tế có kết nối bốn lĩnh vực
STEM, người học sẽ dần khám phá sự kỳ diệu của STEM trong cuộc sống và thấy thêm u
thích, muốn tìm hiểu các lĩnh vực này.
 Ở bậc Trung học cơ sở: Trong giai đoạn này, các khóa học, các bài học sẽ có chủ đề
rõ ràng và thử thách hơn. Người học sẽ nhận thức rõ hơn về ứng dụng các lĩnh vực STEM
trong thực tế cuộc sống. Qua đó người học sẽ có định hướng rõ hơn về các cơ hội nghề nghiệp
trong tương lai qua những hiểu biết đa dạng về STEM.
 Ở bậc Trung học phổ thông: Người học sẽ biết được sự liên hệ giữa các lĩnh vực STEM
một cách rõ ràng hơn và hồn tồn có thể giải quyết được các bài toán STEM thách thức hơn
với những kiến thức, kỹ năng đã có. Người học sẽ dần hình thành được lộ trình nghề nghiệp
cho mình trong tương lai.
 Ở bậc Trung cấp, cao đẳng: Người học sẽ lĩnh hội rõ nét hơn các ngành nghề thuộc
lĩnh vực STEM, từng bước hoàn thiện được các kỹ năng, kiến thức cho lộ trình nghề nghiệp
sau khi tốt nghiệp.
Học tập từ STEM giúp người học có được 07 kỹ năng chính nhờ phát huy, rèn luyện khi
tham gia các khóa học theo định hướng STEM (sẽ có những mức độ đánh giá khác nhau tùy
thuộc độ tuổi của người học):
 Kỹ năng quan sát
So sánh và đối chiếu giữa các vật; Gộp nhóm và phân loại dựa trên sự giống nhau và

khác nhau giữa các vật; Tìm kiếm và xử lý được những thông tin phù hợp từ nhiều nguồn khác
nhau; Nêu được lý do quyết định, xác định được các quy luật của số liệu, thông tin, dữ kiện.
8


 Kỹ năng lên kế hoạch
- Người học biết cách đặt những câu hỏi có tính khoa học;
- Xác định được các bằng chứng phù hợp, chặt chẽ, có tính khoa học để trả lời cho câu
hỏi;
- Đề xuất giả thuyết và dự đốn kết quả của những tình huống thay đổi;
- Xác định được các biến, các yếu tố có thể gây ảnh hưởng đến việc khảo sát;
- Chuẩn bị, lên kế hoạch những phương pháp dùng trong khảo sát;
- Lựa chọn thiết bị và dụng cụ phù hợp khi thực hiện hoặc có thể hiểu được hạn chế của
thiết bị để đề xuất các phương án thay thế;
- Lựa chọn phương pháp kỹ thuật thực hành phù hợp để thực hiện nhiệm vụ.
 Kỹ năng thực hành
- Áp dụng kỹ thuật lấy mẫu trong những tình huống cụ thể;
- Sử dụng các thiết bị phù hợp để thực hiện quy trình;
- Tiến hành quan sát và đo đạc, lựa chọn phép đo đạc phù hợp cho những yêu cầu khác
nhau;
- Thu thập và ghi nhận được số liệu;
- Thực hành theo các quy định an toàn tại nơi thực hiện thí nghiệm như phịng thí nghiệm,
lớp học
 Kỹ năng phân tích và tốn học
- Tính tốn và đưa ra kết quả với độ chính xác phù hợp;
- Sử dụng các đại lượng và các đơn vị theo chuẩn;
- Trình bày số liệu bằng cách sử dụng đồ thị, biểu đồ;
- Phân tích số liệu và đồ thị;
- Sử dụng phương trình đơn giản để giải quyết vấn đề;
- Thực hiện phân tích tốn học;

- Sử dụng các mơ hình và lý thuyết để dự đốn kết quả và xu hướng
 Kỹ năng đánh giá
- Phân tích lỗi trong dữ liệu có được;
- Đánh giá và cải thiện phương pháp;
- Phân tích bằng chứng để đưa ra kết quả chính xác;
- Đánh giá phương pháp trình bày;
- Đánh giá luận điểm khoa học và đưa ra các bằng chứng phù hợp;
- Đánh giá các mơ hình khoa học;
- Biết đánh giá rủi ro và lợi ích của các yếu tố một cách chặt chẽ, khoa học;
- Xem xét những hạn chế và đạo đức của khoa học
 Kỹ năng giao tiếp
- Biết cách sắp xếp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau;
- Đề xuất được phương pháp để mô tả cách thực hiện nhiệm vụ;
- Biết cách trình bày giải pháp khoa học, hiệu quả;
9


- Đưa ra cách giải thích hợp lý cho các quan sát;
- Có thể lập luận, lý giải với các bằng chứng hỗ trợ;
- Có kỹ năng giao tiếp hiệu quả với người nghe, có thể sử dụng các thuật ngữ khoa học
đúng ngữ cảnh.
 Kỹ năng làm việc nhóm
- Biết lắng nghe và tôn trọng ý kiến của người khác
- Có kỹ năng tổ chức cơng việc
- Có ý thức trách nhiệm với cơng việc mình đảm nhận
- Thể hiện tư duy phản biện tích cực
- Hỗ trợ và chia sẻ cùng nhau
- Chung sức đóng góp cùng nhau thực hiện kế hoạch
STEM rất quan trọng trong nghề nghiệp thế kỷ 21: Cơ hội nghề nghiệp trong các lĩnh
vực STEM đang phát triển với tốc độ cao hơn bất kỳ nghề nghiệp nào khác với thu nhập cao

hơn mức thu nhập trung bình. Đó có thể là những cơng việc rất lạ nhưng cũng là những công
việc quen thuộc nhưng được mở rộng ra hơn với STEM và tất cả đều có vai trị rất quan trọng
trong việc phát triển kinh tế xã hội.
Như vậy, thông qua giáo dục Stem giúp người học xác định chính xác năng lực bản thân,
môi trường giáo dục STEM giúp người học xác định các lĩnh vực nghề nghiệp trong xã hội,
các đặc điểm, yêu cầu của nghề nghiệp và nhu cầu nghề nghiệp trong hiện tại và tương lai.
Việc học tập trải nghiệm trong giáo dục Stem, người học được học tập với phương thức mới
gắn kết được nội dung học lý thuyết, thực hành, cùng với ứng dụng thực tế, hình thành 7 kỹ
năng cơ bản, nhờ đó người học sẽ hiểu rõ về bản thân với năng lực, sở thích, đam mê mà từ
đó có thái độ và quyết định đúng đắn trong việc lựa chọn nghề nghiệp cho chính mình phù
hợp với bản thân.
Một khi có hiểu biết đúng đắn về vai trò giáo dục STEM, nâng cao nhận thức về giáo
dục Stem cho Gia đình và Nhà trường áp dụng triệt để Giáo dục Stem trong từng giai đoạn
học tập ở trường phổ thông, Chắc chắn Giáo dục Stem sẽ có đóng góp khơng nhỏ nhằm giảm
thiểu những lãng phí khơng đáng có cho từng cá nhân, gia đình và xã hội. (Nguyễn Thị Phương
Hoa, 2020)
2.2. Đặc điểm của giáo dục STEM
Trong các diễn đàn học thuật nghiên cứu về giáo dục STEM các học giả vẫn tiếp tục
tranh luận về khía cạnh triển khai của mơ hình giáo dục STEM này. Chẳng hạn: Như thế nào
là cách tiếp cận liên ngành trong một chương trình học? Dạy về công nghệ như thế nào? Để
làm rõ vấn đề này, tổ chức các nhà nghiên cứu giáo dục khoa học Mỹ (National Association
for Research in Science Teaching- NARST) năm 2012 đã đưa ra các thuật ngữ về giáo dục
STEM chi tiết hơn, giúp tránh nhầm lẫn với các khái niệm các ngành nghề trong lĩnh vực
STEM, đó là " STEM Integration" (tích hợp STEM), hay "Integrated STEM education" (giáo
dục STEM tích hợp) hoặc "STEM- focused curriculum" (chương trình học tập chung về
STEM).
10


Tổng hợp các nghiên cứu và báo cáo gần đây nêu ra 5 đặc điểm chính của giáo dục

STEM để phân biệt với các chương trình khác:
 Tập trung vào sự tích hợp
Giáo dục STEM có đặc điểm là tập trung vào sự tích hợp hai hay nhiều mơn học, trong
đó đặc biệt nhấn mạnh vào khoa học và tốn. Sự sáng tạo bổ sung thêm các yếu tố khác như:
nghệ thuật, xã hội, văn học là tuỳ thuộc vào từng người dạy, từng bối cảnh cụ thể. Chính vì
vậy nếu như một chương trình học có nhiều mơn, nhiều người dạy các ngành khác nhau mà
khơng có sự kết nối và bổ trợ cho nhau thì chưa được gọi là giáo dục STEM tích hợp.
 Liên hệ với cuộc sống thực tế
Do sự tích hợp và đa ngành thể hiện sự kết nối của khoa học nên phần lớn giáo dục
STEM không thiên về lý thuyết mà thiên về thực hành, vận dụng và giải quyết các vấn đề
trong thực tiễn cuộc sống, từ các vấn đề mang tính chất địa phương tới các vấn đề có tính tồn
cầu.
 Hướng đến phát triển kỹ năng của thế kỷ 21
Các chương trình học STEM đều tạo cơ hội để người học rèn luyện và phát triển các
nhóm kỹ năng mục tiêu cần thiết cho công việc của thế kỷ 21 như:
+) Kỹ năng giải quyết vấn đề phức tạp
+) Kỹ năng làm việc nhóm
+) Kỹ năng tư duy phản biện
+) Kỹ năng sáng tạo
=> Các kỹ năng được lồng ghép trong các hoạt động học tập trong lớp hoặc ngoài lớp
học. Các kỹ năng cũng được xây dựng có tính hệ thống, liên tục và kế thừa lẫn nhau.
 Thách thức người học vượt lên chính mình
Các bài tập, dự án học tập hoặc các chuyến đi thực địa đều đòi hỏi người học phải nỗ
lực bản thân, phối hợp làm việc nhóm, khai thác các nguồn lực có sẵn để đạt đến những cột
mốc mới về kiến thức, kinh nghiệm cũng như năng lực mới của mình. Sẽ khơng còn những
bài tập chỉ là để học thuộc lòng, ghi nhớ và trả bài như lối học truyền thống. Mà thay vào đó
người học phải vận dụng các kiến thức để định hướng giải quyết các vấn đề, sáng tạo và đổi
mới.
 Có tính hệ thống và gắn kết giữa đa dạng các bài học.
Đây là một đặc điểm rất quan trọng giúp quá trình giáo dục đạt được hiệu quả cao đối

với người học. Vì nếu như người học chỉ tham gia các bài học lý thuyết lẫn thực hành khác
nhau, mà những bài học đó lại thiếu sự gắn kết, kế thừa và liên tục thì chắc chắn người học sẽ
rơi vào các lỗ hổng kiến thức và rời rạc về mặt thơng tin. Do đó để xây dựng được một chương
trình giáo dục STEM tốt, rất cần những người có kiến thức xây dựng khung chương trình giáo
dục STEM.
11


Thơng qua các đặc điểm ở trên thì người học sẽ nhận thức được sự giao thoa giữa các
ngành khoa học và toán, thấy được sự cần thiết của các kiến thức khoa học để giải quyết một
vấn đề nào đó. Đồng thời trong q trình đó người học được khuyến khích sự sáng tạo dựa
trên sở thích riêng của bản thân, nên các em sẽ tự tin hơn trong quá trình học tập. Điều thú vị
hơn là giáo dục STEM giúp người học trải nghiệm qua các cảm xúc của thất bại cũng như
thành cơng trong q trình học tập, đó là một điều rất cần thiết cho sự phát triển trí thơng minh
cảm xúc và tạo động lực cho sự trưởng thành của trẻ. (Nguyễn Thanh Hải, 2019)
3. Nội dung và hình thức giáo dục STEM
3.1. Nội dung giáo dục STEM
Nội dung giáo dục STEM được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức giữa các môn
học với nhau và với thực tiễn cuộc sống.
Về bài học STEM
1) Nội dung bài học STEM được gắn kết với các vấn đề thực tiễn đời sống xã hội, khoa
học, cơng nghệ và người học được u cầu tìm các giải pháp đế giải quyết vấn đề, chiếm lĩnh
kiến thức, đáp ứng yêu cầu cần đạt của bài học. Nội dung kiến thức của các bài học thuộc một
môn học hoặc một số mơn học trong chương trình; bảo đảm giải quyết được vấn đề đặt ra một
cách tương đối trọn vẹn.
2) Bài học STEM dựa theo quy trình thiết kế kỹ thuật, 5E, Trial...
3) Thiết bị dạy học cần lưu ý đến việc sử dụng thiết bị, công nghệ sẵn có, dễ tiếp cận với
chi phí tối thiểu.
- Sử dụng tối đa các thiết bị sẵn có thuộc danh mục thiết bị dạy học tối thiểu theo quy
định.

- Tăng cường sử dụng các vật liệu, công cụ gia dụng, cơng nghệ sẵn có, dễ tiếp cận, chi
phí rẻ và an tồn.
- Khuyến khích sử dụng các nguồn tài ngun số bổ trợ, thí nghiệm ảo, mơ phỏng, phần
mềm, có thể dễ dàng truy cập sử dụng trong và ngoài lớp học để người học chủ động học tập.
Về hoạt động trải nghiệm
1) Nội dung hoạt động trải nghiệm STEM được lựa chọn phải gắn với việc thực hiện
mục tiêu của chương trình, tạo hứng thú và động lực học tập nhằm phát triển phẩm chất và
năng lực cho người học.
- Chú trọng những hoạt động liên quan, hoạt động tiếp nối ở mức vận dụng (thiết kế,
thử nghiệm, thảo luận và chỉnh sửa) các hoạt động của bài học STEM trong chương trình, tập
trung vào việc giải quyết các vấn đề của thực tiễn xã hội, khoa học và cơng nghệ.
- Nội dung hoạt động trải nghiệm STEM có thể gắn với các hoạt động nghề nghiệp liên
quan đến lĩnh vực STEM nhằm bổ trợ cho quá trình học tập, tạo hứng thú và động lực học tập,
góp phần định hướng nghề nghiệp cho người học.
12


2) Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM cần phong phú, đa dạng, lôi cuốn
người học vào hoạt động tìm tịi, khám phá và vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề trong
thực tiễn xã hội, khoa học và cơng nghệ.
- Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM có thể linh hoạt, kết hợp các hoạt
động trong trường (dưới hình thức câu lạc bộ) và ngồi trường (tìm tịi, khám phá thực tiễn).
- Tăng cường tổ chức hoạt động theo nhóm để phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác
cho người học nhưng cần đảm bảo chỉ rõ nhiệm vụ và sản phẩm cụ thể của mỗi người học
trong nhóm.
Về đề tài/dự án nghiên cứu khoa học, kỹ thuật
1) Người học tham gia học tập trên cơ sở tự nguyện, có năng lực, sở thích và hứng thú
với các hoạt động tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn; chú
trọng phát hiện các người học có năng lực và sở thích thơng qua q trình tổ chức dạy học bài
học STEM và các hoạt động trải nghiệm STEM.

2) Lựa chọn đề tài/dự án nghiên cứu khoa học, kỹ thuật phù hợp với người học hoặc
nhóm người học trên cơ sở đáp ứng quy định
3.2 Hình thức tổ chức giáo dục STEM
Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo, tùy thuộc vào đặc thù từng môn học và điều kiện cơ sở
vật chất cụ thể, các trường có thể áp dụng linh hoạt các hình thức tổ chức giáo dục STEM, bao
gồm: Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM; tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM
và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật.
 Dạy học các môn học theo phương thức giáo dục STEM
Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này, các
bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các mơn học
STEM theo tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình
của các mơn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời
gian học tập.
 Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM
Trong hoạt động trải nghiệm STEM, người học được khám phá các ứng dụng khoa học,
kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, cơng nghệ,
kỹ thuật và tốn học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học
STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM. Để tổ
chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, hợp tác của các bên
liên quan như trường trung học, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp.
Trải nghiệm STEM còn có thể được thực hiện thơng qua sự hợp tác giữa trường trung
học với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách này, sẽ kết hợp được
thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và giáo dục nghề nghiệp.
13


Các trường trung học có thể triển khai giáo dục STEM thơng qua hình thức câu lạc bộ.
Tham gia câu lạc bộ STEM, người học được học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án
nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây là hoạt động theo sở thích,
năng khiếu của người học.

 Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật
Giáo dục STEM có thể được triển khai thơng qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ
chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật. Hoạt động này khơng mang tính đại trà mà dành
cho những người học có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá
khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt động sáng tạo khoa
học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật
dành cho người học trung học. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM và nghiên cứu khoa
học, kỹ thuật là cơ hội để người học thấy được sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của
bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.

14


Bài 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VÀ MƠ HÌNH DẠY HỌC
A. MỤC TIÊU
- Kiến thức: Giải thích được quan điểm tích hợp trong giáo dục STEM và dạy học định

hướng phát triển tư duy sáng tạo; Mô tả và giải thích được các lý thuyết học tập ứng dụng vào
giáo dục STEM. Mô tả được các mô hình dạy học ứng dụng vào giáo dục STEM.
- Kỹ năng: Vận dụng các mơ hình dạy học phù hợp với kiểu bài học STEM trong
giáo dục nghề nghiệp.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tích cực và chủ động vận dụng các mơ hình dạy
học STEM trong giáo dục nghề nghiệp.

B. NỘI DUNG
1. Quan điểm tích hợp trong giáo dục STEM
1.1. Tích hợp và dạy học tích hợp
1.1.1. Tích hợp

Tích hợp là một hoạt động mà ở đó cần phải kết hợp, liên hệ, huy động các yếu tố, nội
dung gần và giống nhau, có liên quan với nhau của nhiều lĩnh vực để giải quyết, làm sáng tỏ
vấn đề và cùng một lúc đạt được nhiều mục tiêu khác nhau.
Tích hợp (Intergration) là xác lập cái chung, cái toàn thể, cái thống nhất trên cơ sở
những bộ phận riêng lẻ.
Oxford, Intergration là kết hợp những phần, những bộ phận với nhau trong một tổng
thể. Những phần, những bộ phận có thể khác nhau nhưng tích hợp với nhau.
Sự hợp nhất hay nhất thể hóa các bộ phận khác nhau để đưa tới một đối tượng mới như
là một thể thống nhất trên những nét bản chất của các thành phần đối tượng, chứ không phải
là phép cộng giản đơn những thuộc tính của các thành phần ấy
1.1.2 Dạy học tích hợp
Dạy học tích hợp STEM là dựa trên nền tảng cách học (cách khám phá tri thức) để nâng
cao kết quả học tập của người học, thiết kế các hoạt động giảng dạy theo định hướng STEM
được tuân thủ các nguyên tắc dựa trên nghiên cứu về cách thức học tập của con người lấy
người học là trung tâm với công nghệ là công cụ hỗ trợ đắc lực
Dạy học tích hợp STEM là tích hợp kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các
bài học thực tế thông qua việc người học áp dụng những kiến thức Khoa học (Science), Công
nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Toán học (Mathematics) vào bối cảnh cụ thể
nhằm tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và doanh nghiệp. (Nguyễn Thanh nga
và cộng sự, 2017)
15


Theo UNESCO - Hội nghị tích hợp giảng dạy các khoa học: Dạy học tích hợp
(Integration teaching) được UNESCO định nghĩa là một cách trình bày các khái niệm và
nguyên lý khoa học cho phép diễn đạt sự thống nhất cơ bản của tư tưởng khoa học, tránh nhấn
quá mạnh hoặc quá sớm sự sai khác giữa các lĩnh vực khoa học khác nhau.
Theo Từ điển Giáo dục học: Dạy học tích hợp là hành động liên kết các đối tượng
nghiên cứu, giảng dạy, học tập của cùng một lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác nhau trong cùng
một kế hoạch dạy học. (Viện Nghiên cứu Giáo dục, 2015)

Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo: Dạy học tích hợp là định hướng dạy học giúp người học
phát triển khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng,... thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau
để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống, được thực hiện ngay
trong quá trình lĩnh hội tri thức và rèn luyện kỹ năng; phát triển được những năng lực cần
thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề. (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2015)
Nội hàm của khái niệm giáo dục STEM đã xác định giáo dục STEM là giáo dục liên
ngành và thể hiện đó là dạy học tích hợp được thể hiện bởi: (Lê Xuân Quang, 2017)
- Dạy học tích hợp định hướng kết quả đầu ra
Giáo dục định hướng kết quả đầu ra nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực
hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri
thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các
tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Chương trình dạy học định hướng kết quả đầu ra
không quy định những nội dung dạy học chi tiết mà quy định những kết quả đầu ra mong
muốn của quá trình đào tạo (Nguyễn Văn Tuấn, 2010). Đặc điểm này sẽ ảnh hưởng đến việc
xây dựng chủ đề, xác định mục tiêu và lựa chọn các nội dung học tập để xây dựng bài học
STEM.
- Dạy học tích hợp nhằm phát triển năng lực cho người học
Dạy học tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục nhằm nâng cao năng lực của
người học (Bộ giáo dục và đào tạo , 2014). Dạy học tích hợp là định hướng về nội dung và
phương pháp dạy học, trong đó người dạy tổ chức, hướng dẫn để người học biết huy động
tổng hợp kiến thức, kỹ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ
học tập; thơng qua đó hình thành những kiến thức, kỹ năng mới; phát triển được những năng
lực cần thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề trong học tập và trong thực tiễn cuộc sống (Bộ
giáo dục và Đào tạo , 2014). Đặc điểm này là cơ sở cho việc xây dựng các hoạt động trong
giáo dục STEM.
- Dạy học tích hợp biểu hiện cách tiếp cận lấy người học làm trung tâm
Dạy học lấy người học là trung tâm đòi hỏi người học là chủ thể của hoạt động học, họ
phải tự học, tự nghiên cứu để tìm ra kiến thức bằng hành động của chính mình, người học
khơng chỉ được đặt trước những kiến thức có sẵn ở trong bài giảng của người dạy mà phải tự
đặt mình vào tình huống có vấn đề của thực tiễn, cụ thể và sinh động của nghề nghiệp rồi từ

16


đó tự mình tìm ra cái chưa biết, cái cần khám phá học để hành, hành để học, tức là tự tìm kiếm
kiến thức cho bản thân.
Trong dạy học lấy người học làm trung tâm đòi hỏi người học tự thể hiện mình, phát
triển năng lực làm việc nhóm, hợp tác với nhóm, với lớp. Sự làm việc theo nhóm này sẽ đưa
ra cách thức giải quyết đầy tính sáng tạo, kích thích các thành viên trong nhóm hăng hái tham
gia vào giải quyết vấn đề. Đặc điểm này là căn cứ để xác định các loại hình giáo dục STEM,
là căn cứ để xây dựng các hoạt động trong giáo dục STEM.
- Nội dung được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức giữa các môn học với nhau và
với thực tiễn cuộc sống.
Thực hiện mơn học tích hợp, các q trình học tập khơng bị cơ lập với cuộc sống hàng ngày,
các kiến thức gắn với kinh nghiệm sống của người học và được liên hệ với các tình huống cụ
thể, có ý nghĩa đối với người học. Khi đó người học được dạy sử dụng kiến thức trong những
tình huống cụ thể và việc giảng dạy kiến thức khơng chỉ là lý thuyết mà cịn phục vụ thiết thực
cuộc sống con người, để làm người lao động, công dân tốt… Mặt khác, các kiến thức sẽ không
lạc hậu do thường xuyên cập nhật với cuộc sống (Bộ giáo dục và Đào tạo , 2014). Đây là cơ
sở để xây dựng các ngữ cảnh trong giáo dục STEM.
1.2 . Dạy học định hướng phát triển năng lực và tư duy sáng tạo
1.2.1. Dạy học phát triển năng lực.
 Năng lực: Theo từ điển tiếng Việt “ Năng lực là phẩm chất tâm lý và sinh lý tạo cho
con người khả năng hoàn thành một hoạt động nào đó với chất lượng cao” (Hồng Phê, 2021)
 Theo F.E.Weinert định nghĩa: “Năng lực là tổng hợp các khả năng và kỹ năng sẳn có
hoặc học được cũng như sự sẳn sàng của học sinh nhằm giải quyết những vấn đề nẩy sinh và
hành động một cách có trách nhiệm, có sự phê phán để đi đến giải pháp” (Weinert F.E, 2001)
b) Tư duy sáng tạo
Theo nhà tâm lý học người Đức G. Mehlhom cho rằng tư duy sáng tạo là hạt nhân của
sự sáng tạo cá nhân đồng thời là mục tiêu cơ bản của giáo dục. Tư duy sáng tạo đặc trưng bởi
mức độ cao của chất lượng hoạt động trí tuệ như tính mềm dẻo, tính nhạy cảm, tính kế hoạch,

tính chính xác.
Theo Rubinstein phát biểu “Tư duy sáng tạo ln bắt nguồn từ tình huống nêu vấn đề”
Theo J. Danton phát biểu “tư duy sáng tạo là năng lực tìm thấy những ý nghĩa mới,
những mối quan hệ mới, là năng lực chứa đựng sự khám phá, sự phát minh, sự đổi mới và trí
tưởng tượng...”
Giáo dục STEM là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên
quan đến các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học. Các kiến thức và kỹ năng
này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp người học khơng chỉ hiểu biết về
ngun lý mà cịn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày
(Đỗ Văn Tuấn , 2014). Do vậy dạy học theo định hướng phát triển năng lực là một trong các
17