Dương khánh ly luận văn 1 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

DƯƠNG THỊ KHÁNH LY

VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM
THÔNG QUA CHUN ĐỀ HĨA HỌC TRONG VIỆC
PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KỸ NĂNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC

HÀ NỘI – 2023


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

DƯƠNG THỊ KHÁNH LY

VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM
THÔNG QUA CHUN ĐỀ HĨA HỌC TRONG VIỆC
PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KỸ NĂNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
CHUYÊN NGÀNH LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
BỘ MƠN HĨA HỌC
Mã số: 8140212.01
Người hướng dẫn khoa học: TS. PHẠM THỊ KIM GIANG

HÀ NỘI – 2023

LỜI CẢM ƠN
Trong bước hành trình nghiên cứu và hồn thiện luận văn này, em xin dành
lời cảm ơn chân thành đến những người đã luôn bên cạnh và hỗ trợ em từng bước đi
trên con đường học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Thị Kim Giang - người thầy hướng dẫn
tận tâm, đã dành nhiều thời gian và tâm huyết để chỉ dạy, hướng dẫn em trong q
trình thực hiện luận văn. Cơ đã truyền đạt những kiến thức quý báu và kinh nghiệm
thực tiễn, giúp em hoàn thành luận văn một cách tốt nhất.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể các thầy giáo, cô giáo khoa LL &
PPDH, đặc biệt là thầy giáo, cơ giáo trong tổ bộ mơn Hóa học – những người đã
cung cấp cho chúng em kiến thức vững vàng trong suốt quãng thời gian học tập tại
trường.
Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý Thầy Cô trong Trường Đại học Giáo
Dục - ĐHQGHN tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và
nghiên cứu luận văn này.
Em xin cảm ơn Ban Giám Hiệu trường THPT Nguyễn Văn Cừ - Gia Lâm Hà Nội đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho em được hồn thành khóa học và thực
nghiệm đề tài.
Cô cảm ơn các em HS lớp 10A4, 10A5 – những người đã đồng hành cùng cơ
trong q trình thực hiện thí nghiệm và là nguồn động viên quý báu.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn ủng hộ, tạo điều kiện và
hỗ trợ rất nhiều cho em hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, tháng 8 năm 2023
Học viên

Dương Thị Khánh Ly

i

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Chữ viết tắt
CĐHT
DHDA
GDPT
GDPT
GQVĐ
GV
HS
KHBD
KHBG
PPDH

11

STEM

12
13

THPT
VDKTKN

Nghĩa tiếng Anh

Science,Technology,
Engineering,Mathemtics

ii

Nghĩa tiếng Việt
Chuyên đề học tập
Dạy học dự án
Giáo dục phổ thông
Giáo dục phổ thông
Giải quyết vấn đề
Giáo viên
Học sinh
Kế hoạch bài dạy
Kế hoạch bài giảng
Phương pháp dạy học
Khoa học, Công nghệ, Kỹ
thuật, Tốn học.
Trung học phổ thơng
Vận dụng kiến thức kĩ năng

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.....................................................................ii
MỤC LỤC............................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU...................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH................................................................................................ix
PHẦN I: MỞ ĐẦU..................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài..................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................3
3. Khách thể, đối tượng, phạm vi nghiên cứu........................................................3
4. Câu hỏi nghiên cứu..............................................................................................4
5. Giả thuyết khoa học.............................................................................................4
6. Nhiệm vụ nghiên cứu...........................................................................................4
7. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................5
8. Đóng góp mới của đề tài......................................................................................5
9. Cấu trúc của luận văn.........................................................................................6
PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI...............................................................................7
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC VDKTKN HĨA HỌC THƠNG QUA DẠY HỌC
CHỦ ĐỀ STEM.......................................................................................................7
1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề...............................................................................7
1.1.1. Giáo dục STEM trên thế giới........................................................................7
1.1.2. Giáo dục STEM ở Việt Nam.........................................................................8
1.2. Năng lực và năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng.........................................9
1.2.1. Năng lực.......................................................................................................... 9
1.2.1.1. Khái niệm năng lực.....................................................................................9
1.2.1.2. Đặc điểm và cấu trúc của năng lực............................................................9
1.2.1.3. Năng lực đặc thù mơn hóa học.................................................................12
1.2.1.4. Các phương pháp đánh giá năng lực.......................................................12
1.2.2. Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng.......................................15

iii


1.2.3. Cấu trúc của năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng..................................16
1.3. Dạy học STEM để phát triển năng lực học sinh...........................................16
1.3.1. STEM là gì...................................................................................................16
1.3.2. Dạy học STEM và phát triển năng lực VDKTKN cho học sinh...............17
1.3.3. Các bước xây dựng một chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực
VDKTKN cho học sinh.........................................................................................19
1.3.3.1. Tiêu chí xây dựng kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM.......................19
1.3.3.2. Quy trình xây dựng kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM....................22
1.4. Phương pháp và kĩ thuật dạy học theo định hướng giáo dục STEM..........23
1.4.1. Một số phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM..............23
1.4.1.1 Dạy học dự án............................................................................................23
1.4.1.2. Phương pháp dạy học hợp tác nhóm nhỏ...............................................25
1.4.1.3. Dạy học GQVĐ.........................................................................................25
1.4.2. Các hình thức tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM.................26
1.4.2.1. Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM...............................................26
1.4.2.2. Hoạt động trải nghiệm STEM.................................................................26
1.4.2.3. Hoạt động nghiên cứu khoa học..............................................................27
1.5. Thực trạng dạy học chủ đề STEM và phát triển năng lực VDKTKN ở
một số trường THPT trên địa bàn thành phố Hà Nội........................................28
1.5.1. Giới thiệu chung..........................................................................................28
1.5.2. Mục đích điều tra........................................................................................ 28
1.5.3. Phương pháp và đối tượng điều tra........................................................... 28
1.5.4. Kết quả khảo sát thực trạng.......................................................................30
1.5.4.1. Kết quả khảo sát đối với học sinh............................................................30
1.5.4.2. Kết quả khảo sát đối với giáo viên...........................................................37
Tiểu kết chương 1..................................................................................................43

CHƯƠNG 2: BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN
THỨC KỸ NĂNG CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC STEM
CHUN ĐỀ HĨA HỌC TRONG VIỆC PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ
CHUYÊN ĐỀ HỌC TẬP HÓA HỌC 10.............................................................44

iv


2.1. Xây dựng bộ công cụ đánh giá sự phát triển năng lực VDKTKN cho
học sinh THPT.......................................................................................................44
2.1.1. Xây dựng các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực VDKTKN cho
học sinh THPT.......................................................................................................44
2.1.2. Xây dựng bộ công cụ để đánh giá năng lực VDKTKN cho học sinh.............50
2.1.2.1. Phiếu đánh giá tiêu chí năng lực VDKTKN................................................50
2.1.2.2. Phiếu hỏi học sinh về mức độ phát triển năng lực VDKTKN trong dạy
học STEM...............................................................................................................51
2.1.2.3. Bài kiểm tra đánh giá chuẩn kiến thức kĩ năng và năng lực.......................53
2.2. Phân tích chun đề Hóa học trong việc phịng chống cháy nổ..................54
2.2.1. Phân tích chương trình và cấu trúc chương trình chun đề hóa học
trong việc phịng chống cháy nổ, chuyên đề học tập hóa học 10........................54
2.2.2. Mục tiêu bài học...........................................................................................54
2.2.2.1. Năng lực chung.........................................................................................54
2.2.2.2. Năng lực đặc thù.......................................................................................55
2.2.3. Một số chú ý về nội dung và phương pháp dạy học trải nghiệm
STEM chuyên đề Hóa học trong việc phịng chống cháy nổ, chun đề học
tập hóa học 10........................................................................................................57
2.2.3.1. Một số chú ý về nội dung chuyên đề Hóa học trong việc phịng
chống cháy nổ........................................................................................................57
2.2.3.2. Một số phương pháp dạy học chun đề hóa học trong việc phịng
chống cháy nổ........................................................................................................57

2.3. Nguyên tắc và quy trình thiết kế kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM
chuyên đề Hóa học trong việc phịng chống cháy nổ, chun đề học tập Hóa
học 10...................................................................................................................... 59
2.3.1. Nguyên tắc xây dựng kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM chun đề
Hóa học trong việc phịng chống cháy nổ............................................................59
2.3.2. Quy trình thiết kế kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM chun đề
Hóa học trong việc phịng chống cháy nổ............................................................60

v


2.4. Tóm tắt KH dự án và bộ câu hỏi định hướng cho hai chủ đề trải
nghiệm STEM chuyên đề Hóa học trong việc phịng chống cháy nổ. Bài 7:
Phịng chống và xử lý cháy nổ..............................................................................61
2.4.1. Thời lượng hai chủ đề STEM.....................................................................61
2.4.2. Tóm tắt kế hoạch dự án...............................................................................61
2.4.3. Bộ câu hỏi định hướng của các dự án........................................................65
2.4.3.1. Chủ đề: “Thiết kế thiết bị báo cháy tự động”.........................................65
2.4.3.2. Chủ đề: “Chế tạo bình chữa cháy mini”.................................................66
2.5. Một số biện pháp phát triển năng lực VDKTKN cho học sinh thông
qua dạy học trải nghiệm STEM chun đề Hóa học trong việc phịng chống
cháy nổ. Bài 7: Phòng chống và xử lý cháy nổ.....................................................66
2.5.1. KHBD 1: Thực nghiệm STEM về “Thiết kế thiết bị
báo cháy tự động”...........................................................66
2.5.2. KHBD 1: Thực nghiệm STEM về “Chế tạo bình chữa cháy mini”.........82
Tiểu kết chương 2..................................................................................................95
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................................96
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm....................................................................96
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm....................................................................96
3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm.....................................................................96

3.3.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm................................................................96
3.3.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm.................................................................96
3.4. Kết quả thực nghiệm ....................................................................................97
3.4.1. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm....................................97
3.4.2. Kết quả phân tích định tính .....................................................................100
3.4.3. Kết quả phân tích định lượng ..................................................................101
Tiểu kết chương 3................................................................................................114
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ......................................................................115
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................117
Phụ lục................................................................................................................. PL1

vi


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Kiến thức và kĩ năng STEM.................................................................17
Bảng 1.2. Danh sách các trường có giáo viên đóng góp ý kiến về thực trạng
................................................................................................................................. 29
Bảng 1.3. Danh sách các trường có học sinh đóng góp ý kiến về thực trạng
................................................................................................................................. 29
Bảng 1.4. Thực trạng tổ chức hoạt động dạy và học mơn Hóa học....................30
Bảng 1.5. Thống kê mơ tả mức độ các kỹ năng học sinh được rèn luyện khi
học tập mơn hóa học..............................................................................................34
Bảng 1.6. Mức độ sử dụng kiến thức kỹ năng, năng lực vận dụng kiến thức
cho học sinh............................................................................................................38
Bảng 1.7. Mức độ biểu hiện của năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng được
giáo viên phát triển cho học sinh khi dạy mơn hóa học .....................................40
Bảng 2.1. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực VDKTKN.........................................45
Bảng 2.2. Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực VDKTKN thông qua
dạy học STEM.......................................................................................................49

Bảng 2.3. Phiếu đánh giá tiêu chí sự phát triển của năng lực VDKTKN
trong dạy học STEM.............................................................................................50
Bảng 2.4. Phiếu hỏi HS về mức độ đạt được của năng lực VDKTKN trong
các bài học theo chủ đề trải nghiệm STEM.........................................................52
Bảng 2.5. Cấu trúc chương trình chuyên đề Hóa học trong việc phịng
chống cháy nổ, Chun đề học tập Hóa học 10...................................................54
Bảng 2.6. Tóm tắt kế hoạch dạy học....................................................................62
Bảng 2.7. Tóm tắt kế hoạch dạy học chủ đề “Thiết kế thiết bị báo cháy tự
động”...................................................................................................................... 72
Bảng 2.8. Phiếu theo dõi hoạt động thiết kế thiết bị báo cháy ở nhà.................74
Bảng 2.9. Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm thiết bị báo cháy tự động..............81
Bảng 2.10. Tóm tắt kế hoạch dạy học chủ đề “Chế tạo bình chữa cháy
mini”....................................................................................................................... 86

vii


Bảng 2.11. Phiếu theo dõi hoạt động chế tạo bình chữa cháy mini ở nhà.........88
Bảng 2.12. Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm bình chữa cháy mini....................96
Bảng 3.1. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá năng lực VDKTKN của học
sinh lớp 10A4 ......................................................................................................101
Bảng 3.2. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá năng lực VDKTKN của học
sinh lớp 10A5.......................................................................................................102
Bảng 3.3. Kết quả điều tra bằng phiếu hỏi.......................................................104
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra
15 phút lớp 10A4..................................................................................................106
Bảng 3.5. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích lũy bài kiểm tra
15 phút lớp 10A5..................................................................................................107
Bảng 3.6. Bảng phân loại kết quả kiểm tra 15 phút trước và sau khi học
STEM của học sinh lớp 10A4.............................................................................108

Bảng 3.7. Bảng phân loại kết quả kiểm tra 15 phút trước và sau khi học
STEM của học sinh lớp 10A5.............................................................................109
Bảng 3.8. Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra của lớp 10A4 và
10A5 trước và sau khi học STEM .....................................................................110
Bảng 3.9. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra 15 phút............110

viii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Mơ hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột
giáo dục theo UNESCO.........................................................................................10
Hình 1.2. Mơ hình tương ứng năng lực thành phần với trụ cột giáo dục của
Unesco..................................................................................................................... 11
Hình 1.3. Đặc điểm của dạy học dự án.................................................................22
Hình 1.4. Các bước dạy học hợp tác nhóm.........................................................23
Hình 1.5. Thái độ của học sinh khi phát hiện các vấn đề nảy sinh trong
thực tiễn có liên quan đến Hóa học ở các câu hỏi hay bài tập............................32
Hình 1.6. Đánh giá của học sinh về mức độ cần thiết phải hình thành năng
lực VDKTKN trong học tập mơn Hóa học..........................................................32
Hình 1.7. Đánh giá của học sinh về mức độ các kỹ năng học sinh được rèn
luyện khi học tập mơn Hóa học............................................................................35
Hình 1.8. Mức độ sử dụng biện pháp để phát triển Năng lực vận dụng kiến
thức, kỹ năng cho học sinh trong giảng dạy môn Hóa học.................................37
Hình 1.9. Mức độ sử dụng các phương pháp dạy học.........................................39
Hình 2.1. Học sinh thuyết trình về cấu tạo và nguyên lý của thiết bị báo
cháy tự động...........................................................................................................69
Hình 2.2. Thiết bị báo cháy tự động hồn chỉnh................................................71
Hình 2.3. Binh chữa cháy mini.............................................................................85
Hình 2.4. Sử dụng bình chữa cháy mini để dập tắt đám cháy nhỏ....................85

Hình 3.1. Biểu đồ kết quả đánh giá năng lực VDKTKN của HS lớp 10A4
............................................................................................................................... 103
Hình 3.2. Biểu đồ kết quả đánh giá năng lực VDKTKN của HS lớp 10A5
............................................................................................................................... 103
Hình 3.3. Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra kiểm tra 15 phút
trước và sau khi học STEM lớp 10A4................................................................106
Hình 3.4. Đồ thị đường lũy tích kết quả bài kiểm tra kiểm tra 15 phút
trước và sau khi học STEM lớp 10A5................................................................107
Hình 3.5. Biểu đồ phân loại bài kiểm tra kiểm tra của lớp 10A4 trước và
sau khi học STEM ..............................................................................................108

ix


Hình 3.6. Biểu đồ phân loại bài kiểm tra kiểm tra của lớp 10A5 trước và
sau khi học STEM ..............................................................................................109

x


PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay, xã hội càng phát triển sẽ mang đến nhiều cơ hội cho con người
nhưng đồng thời cũng là những thách thức. Vì vậy chúng ta phải liên tục trau dồi
bản thân một cách tồn diện, khơng chỉ là kiến thức mà là kĩ năng, năng lực giải
quyết các vấn đề. Giáo dục cần được quan tâm và chú trọng để thế hệ trẻ tận dụng
được các cơ hội và đứng vững trước những thách thức của xã hội. Đổi mới chương
trình Giáo dục phổ thơng đã được nhiều nước tiến hành để hiện đại hóa Chương
trình Giáo dục mà trọng tâm là hướng vào phát triển các năng lực của người học
nhằm đáp ứng những đòi hỏi của xã hội đối với nguồn nhân lực trong bối cảnh cách

mạng công nghiệp 4.0 như hiện nay.
Trong những năm qua, ở nước ta Đảng, nhà nước và toàn xã hội đã quan tâm
đến cơng cuộc đổi mới giáo dục. Hiện nay, tồn ngành giáo dục đã và đang triển
khai đổi mới một cách mạnh mẽ, đồng bộ và toàn diện về cả mục tiêu, nội dung,
phương pháp và phương tiện dạy học. Theo Nghị quyết Hội nghị Trung ương lần
thứ 8, khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đã được đề ra như
sau: "Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp giảng dạy và học tập theo hướng hiện
đại; khai thác tích cực, tự chủ, sáng tạo và áp dụng kiến thức, kỹ năng của học sinh;
vượt qua phương pháp truyền thụ một chiều và học thuộc lòng. Tập trung vào việc
giảng dạy cách học, cách tư duy, khuyến khích tự học, tạo điều kiện cho học sinh tự
cập nhật và đổi mới kiến thức, kỹ năng, và phát triển năng lực".
Trên khắp thế giới, các nhà lãnh đạo và nhà khoa học đã thể hiện sự quan
trọng của giáo dục STEM. Trong một diễn đàn, Tổng thống Barack Obama đã chia
sẻ tại Hội chợ Khoa học Nhà Trắng lần thứ ba vào tháng 4 năm 2013: "Một trong
những ưu tiên hàng đầu của tôi khi đảm nhận chức vụ Tổng thống là tạo ra một
phương pháp giảng dạy tồn diện cho khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và toán học
(STEM)...". Chúng ta cần phải ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các lĩnh
vực chủ đề này và để đảm bảo rằng tất cả chúng ta là một quốc gia ngày càng dành
cho các giáo viên sự tôn trọng cao hơn mà họ xứng đáng.” STEM là cụm từ viết tắt
của các từ Science (Khoa học), Engineering (Kỹ thuật), Technology (Công nghệ),

1


và Math (Toán học). Giáo dục STEM trang bị cho người học những kiến thức và kỹ
năng cần thiết liên quan đến nhiều lĩnh vực như khoa học, công nghệ, kỹ thuật và
toán học. Những kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ
cho nhau, giúp HS vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng
kiến thức đó vào thực tiễn, tạo ra được các sản phẩm hữu ích trong cuộc sống hằng
ngày. Giáo dục STEM sẽ chuyển kiến thức hàn lâm thành thực tiễn, tạo ra những

con người có năng lực làm việc “tức thì” trong mơi trường có tính sáng tạo cao và
những cơng việc địi hỏi trí óc trong thế kỷ 21.
Hiện nay, Việt Nam cũng đã ban hành các chính sách thúc đẩy giáo dục
STEM trong hệ thống giáo dục. Chỉ thị số 16/CT-TTg ban hành ngày 4/5/2017 của
Thủ tướng Chính phủ về tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp
lần thứ tư; là Quyết định số 522/QĐ-TTg ngày 14/5/2018 của Thủ tướng Chính phủ
ban hành Đề án giáo dục hướng nghiệp và định hướng phân luồng HS trong giáo
dục phổ thông giai đoạn 2018 – 2025. Tất cả các chính sách trên đều hướng 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”.
Từ đặc trưng của mơn Hóa học, là mơn khoa học tự nhiên có sự kết hợp chặt
chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm, có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, ngồi ra cịn
có mối gắn kết với nhiều môn học khác như: Sinh học, Địa lí, Cơng nghệ, Vật lý,
Tốn học... Do đó việc dạy và học Hóa học khơng những chỉ dừng lại ở việc truyền
đạt và lĩnh hội kiến thức khoa học mà cịn phải nâng cao tính thực tiễn của mơn học.
Mặt khác giáo dục STEM địi hỏi người GV dạy học thông qua việc giao các nhiệm
vụ cho HS, dạy cho người học khả năng tự học. Từ đó HS được tự mình tiến hành
thí nghiệm, được vận dụng kiến thức, kĩ năng Hóa học để giải thích các hiện tượng
Hóa học có trong đời sống, nghiên cứu bản chất Hóa học của các q trình sản xuất,
chế tạo ra những thiết bị ứng dụng trong sinh hoạt... Góp phần phát huy tính chủ
động, tích cực, sáng tạo trong học tập của người học, giúp học sinh vận dụng được
kiến thức liên mơn trong việc giải quyết tình huống thực tiễn. Trên cơ sở đó định
hướng cho học sinh về phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành động, hình

2


thành và phát triển năng lực, phẩm chất của người lao động mới năng động, sáng
tạo.
Năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học đang được các nhà giáo dục rất

quan tâm, bởi nó giải quyết được các vấn đề thực tiễn, giải quyết được vấn đề học
chay, học chưa đi đôi với hành của học sinh phổ thông.
Mặt khác, trong thời gian qua, tình hình cháy nổ, diễn biến phức tạp, khó
lường, tần suất ngày càng cao tại các thành phố lớn, chung cư cao tầng, nhà dân,
nhà hàng, quán karaoke …. Nhiều vụ hỏa hoạn gây hậu quả đặc biệt nghiêm trọng
gây thiệt hại về tài sản và tính mạng con người. Học sinh và người dân thiếu kiến
thức trong cơng tác phịng và chống cháy nổ. Mơn Hóa học có một vai trị rất quan
trọng trong việc giáo dục cho học sinh về ý thức phòng cháy, chữa cháy như những
yếu tố cần thiết cho sự cháy, những nguyên nhân thường gây cháy, phương pháp
phòng cháy chữa cháy, các chất chữa cháy, chế tạo những dụng cụ phòng và chống
cháy nổ từ những nguyên vật liệu đơn giản …
Từ những lí do trên tơi lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Vận dụng dạy học theo
định hướng STEM thơng qua chun đề Hóa học trong việc phịng chống cháy
nổ nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng”.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, thiết kế và tổ chức dạy học theo chủ đề STEM về Phịng chống và
xử lý cháy nổ - Hóa học 10 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng
hóa học cho HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường THPT.
3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học hóa học 10 ở trường THPT tại thành phố Hà Nội.
3.2. Đối tượng nghiên cứu
Dạy học theo chủ đề STEM về Phòng chống và xử lý cháy nổ - Hóa học 10 và
các biện pháp phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho HS ở một số
trường THPT trên địa bàn Hà Nội.
3.3. Phạm vi nghiên cứu

3

Chủ đề dạy học STEM chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ,
bài 7 - Phòng chống và xử lý cháy nổ - Chuyên đề học tập Hóa học 10
Sử dụng các chủ đề dạy học STEM để phát triển năng lực vận dụng kiến thức
kĩ năng cho HS ở một số trường THPT tại Hà Nội.
4. Câu hỏi nghiên cứu
Dạy học theo định hướng STEM thông qua Chun đề Hóa học trong việc
phịng chống cháy nổ như thế nào để phát huy năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng
cho học sinh?
5. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế và tổ chức dạy học được chủ đề STEM trong q trình dạy học
chun đề Hóa học trong việc phịng chống cháy nổ - Chun đề học tập Hóa học
10 và sử dụng chúng hiệu quả trong dạy học thì sẽ phát triển năng lực vận dụng kiến
thức kĩ năng cho HS, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng dạy học Hóa học ở
trường THPT.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học theo chủ đề STEM, dạy học phát triển
năng lực nói chung và năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng nói riêng liên quan đến
đề tài.
Điều tra thực trạng dạy học theo chủ đề STEM và việc dạy học phát triển năng
lực vận dụng kiến thức kĩ năng trong dạy học Hóa học ở trường THPT hiện nay.
Tìm hiểu nội dung chun đề Hóa học trong việc phịng chống cháy nổ trong
chương trình Hóa học lớp 10 từ đó thiết kế chủ đề STEM, cách sử dụng chúng để
phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho HS THPT.
Thiết kế bộ công cụ đánh giá phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho
HS.
Thực nghiệm sư phạm và xử lý thống kê số liệu thực nghiệm để bước đầu
kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các chủ đề STEM, những biện pháp đề
xuất của đề tài.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Nguyễn Văn Cừ - Gia Lâm,
Hà Nội.

4


Thời gian thực nghiệm: từ tháng 10 năm 2022 đến thành 7 năm 2023.
Đối tượng thực nghiệm: Giáo viên và học sinh lớp 10A4, 10A5 trường THPT
Nguyễn Văn Cừ - Gia Lâm – Hà Nội.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận
Nghiên cứu những cơ sở lí luận về dạy học STEM, các năng lực chung và
năng lực đặc thù, các phương pháp, kỹ thuật dạy học Hóa học để phát triển năng lực
vận dụng kiến thức cho HS THPT. Phân tích và hệ thống hóa các tài liệu có liên
quan đến đề tài trong các sách, các luận văn, các tiểu luận khoa học, báo chí,
internet và nhiều tài liệu khác. Phân tích các văn bản chỉ đạo của Bộ Giáo dục và
Đào tạo, Luật Giáo dục, Nghị quyết của Quốc hội về đổi mới Giáo dục ban hành
gần nhất.
7.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Dự giờ và điều tra thực trạng dạy và học Hóa học cũng như thực trạng sử dụng
STEM trong dạy học Hóa học ở trường THPT.
Điều tra về năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng hóa học trong thực tiễn đời
sống. Xây dựng bảng tiêu chí, đánh giá năng lực năng lực vận dụng kiến thức kĩ
năng của học sinh THPT và đánh giá sự tiến bộ của HS qua quá trình bồi dưỡng và
phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng khi áp dụng đề tài.
Tham vấn các chuyên gia, GV Hóa học về áp dụng phương pháp phát triển và
đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng.
7.3. Phương pháp thống kê
Sử dụng toán học thống kê để xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm, từ đó rút ra
kết luận về sự đúng đắn và cần thiết của đề tài.
8. Đóng góp mới của đề tài
- Góp phần hệ thống hóa và làm sáng tỏ cơ sở lí luận về dạy học STEM, các

năng lực chung và năng lực đặc thù bộ mơn, các phương pháp, kỹ thuật dạy học
Hóa học để phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho HS THPT.
- Nguyên tắc và quy trình tổ chức dạy học chun đề Hóa học trong việc
phịng chống cháy nổ theo định hướng STEM.

5


- Thiết kế kế hoạch dạy học, xây dựng bộ công cụ đánh giá bao gồm các câu
hỏi đánh giá, các tiêu chí đánh giá sản phẩm STEM của học sinh.
- Điều tra thực trạng dạy học STEM và kỹ năng phòng chống cháy nổ của học
sinh THPT.
9. Cấu trúc của luận văn
Luận văn được trình bày 3 chương chính như sau (trừ phần giới thiệu, kết
luận, phụ lục và tài liệu tham khảo):
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực VDKTKN
thông qua dạy học chủ đề STEM.
Chương 2: Phát triển năng lực VDKTKN cho HS THPT thông qua dạy học
chủ đề STEM về Phịng chống và xử lý cháy nổ - Hóa học 10 chương trình phổ
thơng 2018.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

6


PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC VDKTKN HĨA HỌC THƠNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM
1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề:
1.1.1. Giáo dục STEM trên Thế giới

Giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) đã trở thành
một chủ đề quan trọng trong các hệ thống giáo dục trên toàn thế giới. Việc đào tạo
các học sinh về các kỹ năng STEM giúp họ phát triển khả năng tư duy logic và
vận dụng kiến thức trong cuộc sống hàng ngày, đồng thời tạo ra những nhà khoa
học và kỹ sư tài năng cho tương lai.
Một thống kê ở Mỹ cho thấy từ năm 2004 đến năm 2014 các việc làm liên
quan đến khoa học và kỹ thuật tăng 26%. Con số gấp hai lần so với tốc độ tăng
trưởng trung bình của các ngành nghề khác. Từ năm 1950 đến 2007, tốc độ tăng
trưởng trong lĩnh vực công việc STEM vượt qua tốc độ tăng trưởng trung bình của
các ngành khác lên đến 4 lần. Cựu tổng thống Obama từng khẳng định về tầm quan
trọng và định hướng của nước Mỹ trong việc phát triển giáo dục STEM. “Một trong
những vấn đề trọng tâm của tôi khi làm Tổng thống Mỹ là xây dựng phương pháp
phát triển khoa học, công nghệ, kỹ thuật và tốn học. Trong đó có sự chung tay góp
sức của toàn dân. Chúng ta cần ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên và giảng viên có
chất lượng trong các lĩnh vực này. Đồng thời cần bảo đảm rằng toàn thể nhân dân cả
nước cùng hợp lực. Thúc đẩy các ngành này phát triển xứng đáng với tầm quan
trọng của chúng” [29]
Lý Hiển Long đã nhấn mạnh rằng để Singapore phát triển kinh tế và trở thành
một xã hội hiện đại, công nghệ tiên tiến, cần phải đẩy mạnh phát triển tài năng và
nhân tài trong lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học.[21]
Trong q khứ, Israel cũng đã đóng góp khơng nhỏ vào lĩnh vực giáo dục
STEM. Các chương trình STEM ở Israel bắt đầu được phát triển từ thập niên
1970. Năm 2010, chính phủ Israel đã phát triển một chương trình STEM mới cho
trẻ em từ 6 đến 18 tuổi với mục tiêu giúp họ học tập các kỹ năng STEM trong môi

7


trường tương tác và giúp họ phát triển tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn
đề.

New Zealand là một quốc gia khác nổi tiếng về giáo dục STEM. Họ có một
chương trình STEM tập trung vào việc phát triển khả năng phản biện của học sinh
và đam mê học tập. Họ cũng chú trọng vào việc giáo dục STEM để đào tạo các
cơng dân tồn cầu cho thế kỉ 21.
Có thể nhận thấy, mọi quốc gia trên thế giới đều đặc biệt quan tâm đến việc
phát triển giáo dục STEM. Với sự hỗ trợ của giáo dục STEM, học sinh có thể phát
triển vượt bậc về kiến thức và kỹ năng, từ đó chuẩn bị cho bản thân trở thành
những cơng dân thích hợp cho xã hội thế kỳ 21.
1.1.2. Giáo dục STEM ở Việt Nam
Giáo dục STEM đã trở thành một chủ đề nóng bỏng và được quan tâm rất
nhiều trong giáo dục tại Việt Nam trong những năm gần đây. Với những khả năng
phát triển kinh tế mạnh mẽ, Việt Nam đang nỗ lực để cải thiện chất lượng giáo dục
và phát triển nhân lực cho đất nước. Trong bối cảnh đó, giáo dục STEM đang được
đầu tư và phát triển mạnh mẽ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ điểm qua lịch sử
nghiên cứu vấn đề giáo dục STEM ở Việt Nam và những đóng góp của Bộ Giáo
dục và đào tạo trong việc nâng cao chất lượng giáo dục STEM tại Việt Nam.
Từ những năm 2000, Việt Nam đã đặt mục tiêu phát triển thành một quốc gia công
nghiệp và hiện đại. Trong tầm nhìn đó, giáo dục STEM đã được coi là một phần
quan trọng của chiến lược phát triển của đất nước. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu,
Việt Nam chưa có sự đầu tư đầy đủ vào giáo dục STEM. Điều này dẫn đến những
hạn chế trong chương trình giảng dạy và kiến thức của các sinh viên, giáo viên.
Từ năm 2011, Bộ Giáo dục và đào tạo Việt Nam đã đưa giáo dục STEM
vào chương trình giảng dạy ở trường THPT. Việc này nhằm mục đích nâng cao
trình độ và giáo dục toàn diện cho các học sinh, cũng như đáp ứng nhu cầu của thị
trường lao động. Ngoài ra, cũng từ năm 2011, Bộ Giáo dục và đào tạo đã đưa ra
một số chính sách hỗ trợ cho các trường đào tạo STEM nhằm khuyến khích các
trường đào tạo đầu tư và phát triển giáo dục STEM.

8