Tổ chức dạy học một số kiến thức chương “chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể” vật lý 10 theo định hướng stem

1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NGUYỄN THỊ HẠNH QUYÊN

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG
“CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” – VẬT LÝ 10
THEO ĐỊNH HƢỚNG STEM

LUẬN VĂN THẠC SĨ
LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng – Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NGUYỄN THỊ HẠNH QUYÊN

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG
“CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” – VẬT LÝ 10
THEO ĐỊNH HƢỚNG STEM

Ngành: Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí
Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN THANH NGA

Đà Nẵng – Năm 2018


i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Tổ chức dạy học một số kiến thức chƣơng
“Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” – Vật lý 10 theo định hƣớng STEM” là
công trình của riêng tôi. Các số liệu trong luận ăn là trung thực và chƣa đƣợc công bố
trong bất lỳ công trình nghiên cứu nào. Tất cả những tham khảo và kế thừa đều đƣợc
trích dẫn và tham chiếu đầy đủ.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình.
Học viên

Nguyễn Thị Hạnh Quyên


ii
LỜI CẢM ƠN
Từ những ngày đầu thực hiện luận văn đến khi hoàn thành đƣợc luận văn thạc
sĩ này, đó là cả một quá trình cố gắng học tập và làm việc nghiêm túc, sửa chữa những
thiếu sót và trƣởng thành lên từng ngày của bản thân em. Tuy nhiên, sẽ không thể có
đƣợc một sản phẩm hoàn chỉnh nhƣ ngày hôm nay nếu thiếu đi sự giúp đỡ, hỗ trợ,
động viên tận tình của quý thầy cô, bạn bè và gia đình.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy TS. Nguyễn Thanh Nga ngƣời đã
hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành luận văn này. Xin
chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô trong Khoa Vật lý trƣờng Đại
học Sƣ phạm - Đại học Đà Nẵng đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu, cũng

nhƣ tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu
và cho đến khi thực hiện đề tài luận văn.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu trƣờng trung học phổ
thông Nguyễn Trãi, Đà Nẵng đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt
thời gian công tác và thực hiện luận văn.
Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn của mình đến gia đình, bạn bè đã luôn sát
cánh, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Đà Nẵng, ngày 12 tháng 11 năm 2018
Học viên

Nguyễn Thị Hạnh Quyên




v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii
TÓM TẮT ĐỀ TÀI ....................................................................................................... iii
MỤC LỤC ....................................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................................ xi
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài................................................................................................... 1
2. Tổng quan đề tài nghiên cứu ................................................................................. 2
3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 2
4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................................... 3

6. Đóng góp của đề tài .............................................................................................. 3
7. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................ 4
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ GIÁO DỤC STEM
TRONG TRƢỜNG PHỔ THÔNG .............................................................................. 5
1.1. Cơ sở tâm lý học lứa tuổi của học sinh trung học phổ thông đối với giáo
dục STEM ....................................................................................................................... 5
1.1.1. Đặc điểm tâm lý lứa tuổi học sinh trung học phổ thông [12],[13] ...................... 5
1.1.2. Đặc điểm nhận thức lứa tuổi học sinh trung học phổ thông [12],[13]................. 6
1.2. Hoạt động dạy học cho học sinh trung học phổ thông theo định hƣớng giáo
dục STEM ....................................................................................................................... 7
1.2.1. Bản chất của quá trình dạy học Vật lý [9] ........................................................ 7
1.2.2. Mục tiêu của dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông ........................................... 8
1.2.3. Đặc trƣng của quá trình dạy học trong thời đại của cuộc Cách mạng công
nghiệp 4.0[15] ............................................................................................................. 9
1.3. Cơ sở lý thuyết về giáo dục STEM [10] ................................................................ 10
1.3.1. Khái niệm về giáo dục STEM....................................................................... 10
1.3.2. Mục tiêu của giáo dục STEM ....................................................................... 10
1.3.3. Tiêu chí xây dựng chủ đề giáo dục STEM ................................................... 10
1.3.4. Thực tế giáo dục STEM trong các trƣờng trung học .................................... 11
1.4. Dạy học dự án chủ để STEM phát huy tính tích cực và phát triển năng lực
sáng tạo ......................................................................................................................... 11


vi
1.4.1. Khái niệm về dạy học dự án ......................................................................... 11
1.4.2. Đặc trƣng của dạy học dự án [10] ................................................................. 11
1.4.3. Tầm quan trọng của dạy học dự án đối với học sinh .................................... 12
1.4.4. Tiến trình dạy học dự án chủ đề STEM phát triển năng lực sáng tạo và
phát huy tính tích cực của học sinh[17] .................................................................. 12
1.5. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM ......... 14

1.5.1. Khái niệm năng lực sáng tạo[14] .................................................................... 14
1.5.2. Biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề
STEM[10] ............................................................................................................... 15
1.5.3. Biện pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề
STEM[10].................................................................................................................. 16
1.6. Phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo
dục STEM[10] ................................................................................................................ 16
1.6.1. Định nghĩa tính tích cực ................................................................................ 16
1.6.2. Biểu hiện tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo
dục STEM ............................................................................................................... 16
1.6.3. Biện pháp phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định
hƣớng giáo dục STEM ............................................................................................ 17
1.7. Công cụ đánh giá chủ đề giáo dục STEM theo định hƣớng phát huy tính
tích cực và phát triển năng lực sáng tạo .................................................................... 18
1.7.1. Nguyên tắc đánh giá và yêu cầu đánh giá kết quả học tập ........................... 18
1.7.2. Tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học theo định
hƣớng STEM ........................................................................................................... 19
1.7.3. Tiêu chí đánh giá tính tích cực ...................................................................... 22
1.7.4. Biểu hiện của S, E, T, M trong các chủ đề ................................................... 24
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .............................................................................................. 26
CHƢƠNG 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM CỦA NỘI
DUNG KIẾN THỨC CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ
CHUYỂN THỂ” - VẬT LÝ 10 ................................................................................... 27
2.1. Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển
thể” theo định hƣớng giáo dục STEM ....................................................................... 27
2.1.1. Chuẩn kiến thức, kỹ năng của chƣơng trình [5]. ............................................ 27
2.1.2. Nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng - Sự chuyển thể” đƣợc
mô tả nhƣ sau [6]. ................................................................................................... 28

vii
2.2. Thiết kế chủ đề giáo dục STEM và xây dựng giáo án một số chủ đề nội
dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể ............................. 32
2.2.1. Chủ đề “Phòng học xanh” ............................................................................. 33
2.2.2. Chủ đề “Thiết kế đèn dầu sáng tạo”. ............................................................ 38
2.2.3. Chủ đề “Chiếc thuyền vui nhộn”. ................................................................. 43
2.3. Xây dựng bộ công cụ đánh giá hoàn chỉnh cho các chủ đề STEM .................. 48
2.3.1. Nguyên tắc đánh giá trong quá trình thực nghiệm........................................ 48
2.3.2. Phiếu đánh giá chung .................................................................................... 49
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .............................................................................................. 52
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .............................................................. 53
3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 53
3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................... 53
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ................................................................... 53
3.4. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 53
3.4.1. Thuận lợi ....................................................................................................... 53
3.4.2. Khó khăn ....................................................................................................... 53
3.5. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 54
3.6. Phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm ......................................................... 54
3.6.1. Chủ đề “ Chiếc thuyền vui nhộn” ................................................................. 54
3.6.2. Chủ đề “ Phòng học xanh”. ........................................................................... 59
3.6.3. Chủ đề 3 : Đèn dầu sáng tạo. ........................................................................ 68
3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm đối với mục tiêu giáo dục STEM ......... 72
3.7.1. Đánh giá định tính ......................................................................................... 72
3.7.2. Đánh giá định lƣợng ..................................................................................... 79
3.7.3. Đánh giá chung ............................................................................................. 81
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .............................................................................................. 83
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 84
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
Bảng 1.1.
Bảng 1.2.

Tên bảng
Các hoạt động của giáo viên và học sinh trong tiến trình dạy
học theo dự án
Bảng mô tả tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực sáng tạo.

Bảng 1.3.

Bảng mô tả tiêu chí và mức độ đánh giá tính tích cực.

22

Bảng 1.4.

Bảng mô tả các mức độ biểu hiện của STEM .

24

Bảng 2.1.

Chuẩn kiến thức kĩ năng của chƣơng “Chất rắn và chất lỏng
– Sự chuyển thể”
Các chủ đề STEM có thể thực hiện.

27

Các kiến thức STEM đƣợc thể hiện trong chủ đề.

33
34

Bảng 2.2.
Bảng 2.3.
Bảng 2.4.
Bảng 2.5.
Bảng 2.6.
Bảng 2.7.
Bảng 2.8.

Mô tả các vụ học tập đƣợc hình thành chủ đề “Phòng học
xanh”.
Các kiến thức STEM đƣợc thể hiện trong chủ đề.
Mô tả các vụ học tập đƣợc hình thành chủ đề “Đèn dầu sáng
tạo”.
Các kiến thức STEM đƣợc thể hiện trong chủ đề.

Trang
13
20

32

39

40
43
44

Bảng 2.9.

Mô tả các vụ học tập đƣợc hình thành chủ đề “Chiếc
thuyền vui nhộn”.
Bảng đánh giá chung.

Bảng 3.1.

Bảng mô tả biểu hiện của năng lực sáng tạo.

72

Bảng 3.2.
Bảng 3.3.

Bảng mô tả biểu hiện của tinh tích cực.
Bảng phân bố điểm số của học sinh lớp 10/7

75
79

49


xi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Số hiệu
Hình 1.1.

Tên hình vẽ
Sơ đồ mô tả các đặc trƣng của dạy học dự án.

Trang
11

Hình 1.2.
Hình 1.3.

Các giai đoạn dạy học theo dự án
Quy trình tổ chức dạy học các chủ đề STEM.

12
14

Hình 2.1.

Mô tả nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng – Sự
chuyển thể”
(a) và (b). Mô tả nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và
chất lỏng – Sự chuyển thể”
Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM “Phòng học xanh”.

28

Hình 2.4.

Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM “Thiết kế đèn dầu
sáng tạo”.

39

Hình 2.5.

Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM “Chiếc thuyền vui
nhộn”.
Hình ảnh các vật liệu sử dụng cho tiết học chủ đề “Chiếc
thuyền vui nhộn”.

43

54

Hình 3.2.

Dụng cụ thí nghiệm tiến hành thí nghiệm hiện tƣợng căng bề
mặt.
Các vật liệu chế tạo thuyền.

Hình 3.3.

Các vật liệu sử dụng làm nhiên liệu.

55

Hình 3.4.
Hình 3.5.

Hình 3.6.
Hình 3.7.

Các em học sinh thảo luận về dự án.
Các nhóm tiến hành thiết kế thuyền đua (1).
Các nhóm tiến hành thiết kế thuyền đua (2).

56
57
57
59

Hình 2.2
Hình 2.3.

Hình 2.6.
Hình 3.1.

Hình 3.8.
Hình 3.9.
Hình 3.10.
Hình 3.11.
Hình 3.12.
Hình 3.13.
Hình 3.14.
Hình 3.15.
Hình 3.16.
Hình 3.17.

Dụng cụ thí nghiệm cho học sinh quan sát về hiện tƣợng mao

dẫn.
Các vật liệu chế tạo chậu cây mẫu.
Giáo viên định hƣớng cho dự án.
Các em học sinh thảo luận về dự án.
Các nhóm tiến hành thiết kế cá thể chậu cây và hệ thống cây
trồng(1).
Các nhóm tiến hành thiết kế cá thể chậu cây và hệ thống cây
trồng(2).
Cá thể nhóm 03 thực hiện đƣợc.
Nhóm 04 báo cáo kết quả của nhóm.
Cá thể của nhóm 01 sau khi hoàn thiện.
Hoạt động nhóm thực hiện mô hình thiết kế (1).
Hoạt động nhóm thực hiện mô hình thiết kế (2).

31
33

45

55

60
61
61
62
62
63
64
65
65

66


xii
Hình 3.18.

Hoạt động nhóm thực hiện mô hình thiết kế (3).

66

Hình 3.19.

Phần trình bày hệ thống của nhóm 03.

67

Hình 3.20.
Hình 3.21.
Hình 3.22.

Phần trình bày các hệ thống thử nghiệm của nhóm 03 và 04.
Trang trí cửa sổ phòng học của nhóm 01.
Trang trí cửa sổ phòng học của nhóm 02.

67
68
68

Hình 3.23.

Các vật liệu chế tạo đèn

69

Hình 3.24.

Bấc đèn và nhiên liệu

69

Hình 3.25.

Các nhóm tiến hành thảo luận và thiết kế đèn.

70

Hình 3.26.

71

Hình 3.27.
Hình 3.28.
Hình 3.29.

So sánh hai thiết kế cho bấc tiếp xúc trực tiếp với nắp ở hình
(b) và gắn thêm ốc vít ở hình (a).
Đèn dầu đƣợc trang trí sáng tạo.
Thiết kế cá thể chậu cây ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn.
Thiết kế đèn dầu sáng tạo.

Hình 3.30.

Học sinh trình bày thiết kế của nhóm.

73

Hình 3.31.
Hình 3.32.
Hình 3.33.

Thiết kế cá thể chậu cây ứng dụng hiện tƣợng mao dẫn.
Trang trí lớp học trong chủ đề “Phòng học xanh”

74
74
75

71
72
73

Hình 3.34.

So sánh hai thiết kế cho bấc tiếp xúc trực tiếp với nắp ở hình
(b) và gắn thêm ốc vít ở hình (a).
Sử dụng cây hoa Mƣời giờ để trồng trong lớp học.

Hình 3.35.
Hình 3.36.

Học sinh hoạt động nhóm trong không khí vui vẻ, tích cực.
Học sinh tích cực hoạt động nhóm.

76
77

Hình 3.37.
Hình 3.38.
Hình 3.39.

Học sinh trao đổi, thảo luận.
Khi các nhóm trình bày học sinh trật tự lắng nghe.

78
78
79

Hình 3.40.
Hình 3.41.
Hình 3.42.

Biểu đồ tròn thể hiện mức điểm học sinh đạt đƣợc qua bảng
tiêu chí đánh giá chung.
Biểu đồ tròn thể hiện phần trăm các câu trả lời của học sinh
với câu hỏi số 1.
Biểu đồ tròn thể hiện phần trăm các câu trả lời của học sinh
với câu hỏi số 2.
Biểu đồ tròn thể hiện phần trăm các câu trả lời của học sinh
với câu hỏi số 3.

76

80
80
81


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
STEM – Là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ),
Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Đây là một quan điểm dạy học
theo hƣớng tiếp cận liên ngành nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức và kỹ
năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học
gắn liền với thực tiễn. Đất nƣớc muốn có nền kinh tế phát triển trong thời đại mới cần
dựa trên nền tảng của các lĩnh vực này. Chính điều này đặt ra cho ngành Giáo dục
nhiệm vụ cần chuẩn bị cho nhu cầu hội nhập ngày càng cao.
Bắt nguồn từ nƣớc Mỹ từ cách đây gần hai thập kỷ và đƣợc coi nhƣ một cuộc
cải cách giáo dục mang tính đột phá với mục tiêu xác lập vững chắc vị thế của quốc
gia đứng đầu thế giới về kinh tế, khoa học, công nghệ và đào tạo ra nguồn lao động
chất lƣợng thuộc các lĩnh vực STEM. Cho đến nay, việc làm thuộc lĩnh vực STEM
đƣợc dự báo mở rộng và phát triển nhanh. Không những thế, dự đoán này cũng tƣơng
tự ở các nƣớc phát triển khác nhƣ Úc, Anh, Pháp …
Tại Việt Nam, định hƣớng phát triển đất nƣớc sớm trở thành nƣớc công nghiệp
theo hƣớng hiện đại, chú trọng tới phát triển kinh tế tri thức đang là vấn đề đƣợc quan
tâm hàng đầu. Trong quá trình hội nhập sâu và rộng, cơ hội tiếp cận với các xu thế
mới, các mô hình giáo dục mới và học hỏi kinh nghiệm của các nƣớc có nền giáo dục
tiên tiến là cần thiết, nhằm thay đổi căn bản giáo dục phổ thông tại Việt Nam. Trong
vài năm trở lại đây, STEM xuất hiện ở Việt Nam và mới chỉ mang tính thử nghiệm mà
chƣa thực sự trở thành một hoạt động giáo dục chính thức. Do đó STEM và giáo dục

STEM vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu một cách sâu sắc và nghiêm túc, cũng nhƣ ứng dụng
sâu rộng vào thực tế.
Với tình hình nƣớc ta hiện nay, trƣớc yêu cầu đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện
đại hóa và hội nhập kinh tế quốc tế đòi hỏi nền giáo dục nƣớc ta phải đào tạo ra những
con ngƣời có đủ tri thức, trí tuệ, năng lực và phẩm chất tốt. Với chủ trƣơng khắc phục
lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tƣ duy sáng tạo cho ngƣời học, từng
bƣớc áp dụng các phƣơng pháp tiên tiến và phƣơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học
nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc
điểm từng môn học, lớp học. Tất cả những yêu cầu này sẽ đƣợc STEM và giáo dục
STEM giải quyết một cách hiệu quả.
Là một giáo viên, trăn trở của chúng tôi đối với mỗi bài dạy là phải làm sao cho
học sinh phát huy tính tích cực và phát triển đƣợc năng lực tƣ duy sáng tạo. Vì vậy,
chúng tôi đã nghiên cứu và nhận thấy STEM là quan điểm dạy học định hƣớng cho các


2
phƣơng pháp giảng dạy giúp tạo hiệu quả cao nhất công tác dạy học Vật lý. Đặc biệt là
các kiến thức thuộc chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thế” rất phù hợp với
mục tiêu giảng dạy theo định hƣớng giáo dục STEM.
Với những lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT
SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN
THỂ” - VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG STEM.
2. Tổng quan đề tài nghiên cứu
Giáo dục STEM mới chỉ xuất hiện tại Việt Nam những năm gần đây, chủ yếu ở
các thành phố Hà Nội, Hồ Chí Minh và Đà Nẵng. Đến nay, một số tổ chức giáo dục
cũng đã triển khai các hoạt động giáo dục STEM nhƣng vẫn chƣa phải là hoạt động
chính thức trong các trƣờng phổ thông. Việc nghiên cứu về giáo dục STEM vẫn còn
khá mới, một số ít tác giả nghiên cứu nhƣ sau :
- Nguyễn Thanh Nga, Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phƣớc
Muội (2018). “Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở

và trung học phổ thông”. Nhà xuất bản Thành phố Hồ Chí Minh [10].
Đây là một bộ sách phân tích chi tiết lý thuyết về giáo dục STEM trong trƣờng
trung học, đƣa ra cách xây dựng các chủ đề STEM. Bộ sách đƣa ra các chủ đề STEM
và hƣớng dẫn tổ chức các chủ đề STEM trong trƣờng trung học.
- Lê Xuân Quang (2017). “Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng
Giáo dục STEM”.
- Đỗ Thị Thanh Hải (2018). “Tổ chức hoạt động dạy học STEM về dòng điện
xoay chiều (Vật lý 12) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh”.
- Nguyễn Thị Diễm Hƣơng (2017). “Mô hình STEM đơn giản về chủ đề Ánh
sáng – Màu sắc”.
Có thể thấy, nghiên cứu về giáo dục STEM còn rất ít và chƣa phân tích tính
hiệu quả của STEM đối với việc phát triển năng lực cụ thể cho học sinh trong từng nội
dung kiến thức trong chƣơng trình trung học. Vì vậy, trong phạm vi luận văn này,
chúng tôi tập trung nghiên cứu khả năng phát triển tƣ duy và phát huy tính tích cực của
giáo dục STEM, nội dung chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Tổ chức dạy học một số nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự
chuyển thể”- Vật lý 10 theo định hƣớng STEM nhằm phát huy tính tích cực và phát
triển năng lực sáng tạo của học sinh.
4. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu: cơ sở lý luận và thực tiễn về giáo dục STEM, nội dung
kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” theo định hƣớng giáo dục


3
STEM.
- Phạm vi nghiên cứu: Hoạt động dạy và học một số kiến thức chƣơng “Chất
rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”- Vật lý 10 ở trƣờng phổ thông.
4.1. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức dạy học một số nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng.

Sự chuyển thể”- Vật lý 10 theo định hƣớng STEM thì sẽ phát huy tính tích cực, phát
triển năng lực sáng tạo của học sinh.
4.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về giáo dục STEM, dạy học định hƣớng phát triển
năng lực học sinh THPT.
- Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”Vật lý 10 theo định hƣớng STEM.
- Xây dựng chủ đề giáo dục STEM nội dung kiến thức chƣơng “Chất rắn và
chất lỏng. Sự chuyển thể”- Vật lý 10.
- Đề xuất tiến trình dạy học các chủ đề giáo dục STEM đã xây dựng.
- Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực của học sinh theo định hƣớng giáo
dục STEM.
- Thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nhóm phƣơng pháp nghiên cứu lý luận: bao gồm phƣơng pháp phân tích, tổng
hợp và khái quát hóa nhằm nghiên cứu những tài liệu thuộc phạm vi đề tài trong và
ngoài nƣớc về các vấn đề nhƣ khái niệm, cơ sở lý luận …
- Nhóm phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn: Là phƣơng pháp điều tra, quan sát
sƣ phạm, thực nghiệm sƣ phạm … nhằm sử dụng để điều tra thực trạng dạy học môn
Vật lý dƣới góc độ STEM, những hiểu biết của giáo viên về giáo dục STEM. Từ đó
xây dựng và sử dụng các bảng điểm quan sát năng lực của học sinh trong quá trình trải
nghiệm học tập môn Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM. Xác định nhiệm vụ và
xây dựng nội dung, tiến hành các hoạt động thực nghiệm sƣ phạm.
- Nhóm phƣơng pháp thống kê toán học : Sử dụng các lý thuyết Toán học nhƣ
thống kê xác suất, cá phƣơng tiện của logic, đại số … sử dụng máy tính điện tử với các
kỹ thuật xử lý để xử lý và phân tích các mẫu điều tra và thực nghiệm.
6. Đóng góp của đề tài
- Đề xuất tiến trình dạy học các chủ đề giáo dục STEM nội dung kiến thức
chƣơng “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”- Vật lý 10 và chứng tỏ tính khả thi của
nó qua thực nghiệm sƣ phạm.
- Kết quả nghiên cứu của luận văn làm tài liệu tham khảo, nghiên cứu về giáo

4
dục STEM cho sinh viên Sƣ phạm, giáo viên trƣờng phổ thông.
7. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và phần kiến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục
thì nội dung của luận văn đƣợc cấu trúc thành 3 chƣơng:
Chƣơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn giáo dục STEM trong trƣờng phổ thông.
Chƣơng 2. Tổ chức dạy học một số chủ đề STEM của nội dung kiến thức
chƣơng “Chất rắn và Chất lỏng. Sự chuyển thể” – Vật lý 10.
Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm.


5
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ GIÁO DỤC STEM
TRONG TRƢỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Cơ sở tâm lý học lứa tuổi của học sinh trung học phổ thông đối với
giáo dục STEM
Đối với lứa tuổi học sinh trung học phổ thông, việc giáo viên nắm bắt tâm lý
lứa tuổi để lựa chọn phƣơng pháp dạy học phù hợp là điều hết sức quan trọng và cần
thiết. Bởi ở giai đoạn này, hoạt động học tập vẫn là chủ đạo nhƣng tính chất, mức độ
thì phức tạp và cao hơn hẳn so với lứa tuổi thiếu niên. Đòi hỏi ở các em sự tự giác, độc
lập và vận dụng sáng tạo kiến thức. Công tác dạy học trong nhà trƣờng, cụ thể là trong
một lớp học, không chỉ mang tính chất cung cấp kiến thức và hoàn chỉnh tri thức mà
còn có tác dụng hình thành thế giới quan, nhân sinh quan cho học sinh.
1.1.1. Đặc điểm tâm lý lứa tuổi học sinh trung học phổ thông [12],[13]
1.1.1.1. Lứa tuổi trung học phổ thông
Học sinh trung học phổ thông đang ở tuổi thanh niên là giai đoạn phát triển bắt
đầu từ lúc dậy thì và kết thúc khi bƣớc vào tuổi trƣởng thành.

Tuổi thanh niên thể hiện tính chất phức tạp và nhiều mặt của hiện tƣợng, nó
đƣợc giới hạn ở hai mặt: sinh lý và tâm lý. Đây là vấn đề khó khăn và phức tạp, vì
không phải lúc nào nhịp điệu và các giai đoạn của sự phát triển tâm sinh lý cũng trùng
hợp với các thời kỳ trƣởng thành về mặt xã hội. Có nghĩa là sự trƣởng thành về mặt
thể chất, nhân cách trí tuệ, năng lực lao động sẽ không trùng hợp với thời gian phát
triển của lứa tuổi. Việc phát triển tâm lý của tuổi thanh niên không chỉ phụ thuộc vào
giới hạn lứa tuổi, mà trƣớc hết là phụ thuộc vào môi trƣờng sống, cách giáo dục cũng
nhƣ điều kiện xã hội (vị trí của thanh niên trong xã hội; khối lƣợng tri thức, kỹ năng
mà họ nắm đƣợc và một loạt các nhân tố khác…) có ảnh hƣởng đến sự phát triển lứa
tuổi.
1.1.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến lứa tuổi học sinh THPT
a) Đặc điểm về sự phát triển thể chất
Ở lứa tuổi của thanh niên, với sự tăng trƣởng về mặt cơ thể của các em học sinh
có tính chất vừa phải, không nhanh và không có nhiều biến động. Sự phát triển về hệ
thần kinh của các em trong giai đoạn này lại có những thay đổi quan trọng về cấu trúc
bên trong của não và các chức năng của não. Số lƣợng dây thần kinh liên hợp giữa các
vùng chức năng trên vỏ não tăng nhanh, liên kết các phần khác nhau. Chính điều này
tạo điều kiện cần thiết cho hoạt động tiếp nhận, dẫn truyền, phân tích, tổng hợp, hệ
thống hóa các kích thích lý học, hóa học, cơ học bên trong và bên ngoài cơ thể. Nó còn


6
phối hợp điều hòa các hoạt động của cơ thể, đặc biệt là các hoạt động của cơ thể, nội
tạng và nội tiết với các hoạt động riêng của hệ thần kinh. Yếu tố này tạo nên điều kiện
cần thiết cho quá trình tƣ duy và học tập các kiến thức khoa học của học sinh, bổ trợ
cho sự phát triển các thao tác tƣ duy và các kỹ năng học tập.
b) Vị trí của các em trong gia đình, nhà trường và xã hội
Các em đã có nhận thức trách nhiệm và có nhiều quyền lợi hơn, ngƣời lớn bắt
đầu trao đổi với các em về những vấn đề quan trọng và các em đã có thể nói lên tiếng
nói cá nhân một cách tự tin và có thể chịu trách nhiệm cho vấn đề đó. Nhƣ vậy có thể

nói các em đã ý thức đƣợc quyền lợi, nghĩa vụ của mình và có xu hƣớng muốn tự
khẳng định vị trí của bản thân.
1.1.2. Đặc điểm nhận thức lứa tuổi học sinh trung học phổ thông [12],[13]
a) Sự phát triển của tự ý thức
Đây là một đặc điểm nổi bật trong sự phát triển nhân cách của học sinh trung
học phổ thông, nó có ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển tâm lý của lứa tuổi này. Biểu
hiện của sự tự ý thức là nhu cầu tìm hiểu và tự đánh giá những đặc điểm tâm lý của
mình theo chuẩn mực đạo đức của xã hội, theo quan điểm về mục đích cuộc sống…
Điều đó khiến các em quan tâm sâu sắc tới đời sống tâm lý, những phẩm chất nhân
cách và năng lực riêng của bản thân. Các em không chỉ nhận thức về cái tôi hiện tại
của mình mà còn nhận thức về vị trí của mình trong xã hội tƣơng lai; không chỉ chú ý
đến vẻ bên ngoài mà còn đặc biệt chú trọng tới phẩm chất bên trong; có khuynh hƣớng
phân tích và đánh giá bản thân mình một cách độc lập dù có thể có sai lầm khi đánh
giá. Ý thức làm ngƣời lớn khiến các em có nhu cầu khẳng định mình, muốn thể hiện cá
tính của mình một cách độc đáo, muốn ngƣời khác quan tâm, chú ý đến mình…
b) Sự hình thành thế giới quan
Đây có thể xem là nét chủ yếu trong tâm lý thanh niên, vì các em sắp bƣớc vào
cuộc sống xã hội, có nhu cầu tìm hiểu khám phá để có cách nhìn nhận về mọi thứ xung
quanh, về các nguyên tắc và quy tắc ứng xử, những chuẩn mực hình thành giá trị của
con ngƣời. Các em quan tâm đến nhiều vấn đề nhƣ: thói quen đạo đức, cái xấu cái đẹp,
cái thiện cái ác, quan hệ giữa cá nhân với tập thể, giữa cống hiến với hƣởng thụ, giữa
quyền lợi và nghĩa vụ trách nhiệm… Tuy nhiên vẫn có những em chƣa đƣợc giáo dục
đầy đủ về thế giới quan, chịu ảnh hƣởng của tƣ tƣởng bảo thủ, lạc hậu nhƣ: có thái độ
coi thƣờng phụ nữ, coi khinh lao động chân tay, ý thức tổ chức kỉ luật kém, thích có
cuộc sống thụ động và hƣởng thụ…
c) Đặc điểm giao tiếp
- Nhìn chung trong giai đoạn này phạm vi giao tiếp của các em đƣợc mở rộng
và tính ngƣời lớn của các em đƣợc thừa nhận ngày càng nhiều, tính độc lập trong giao

7
tiếp với ngƣời lớn ngày càng tăng. Các em tham gia nhiều nhóm xã hội và có nhiều vai
trò khác nhau, từ đó nảy sinh nhiều cơ hội hình thành giá trị xã hội. Điều này vừa là cơ
hội vừa là thách thức đối với giáo viên chúng ta trong quá trình định hƣớng cái tốt và
tích cực cho các em. Bởi lẽ học sinh ở lứa tuổi này có cu hƣớng coi trọng quan hệ với
những ngƣời cùng lứa tuổi hơn so với những ngƣời lớn hoặc nhỏ tuổi, đó là bởi sự
tƣơng đồng về suy nghĩ, cảm xúc và hành động.
- Trong việc giao tiếp với thầy cô giáo ở giai đoạn này có sự khác biệt rõ rệt so
với khi các em còn ở trƣờng trung học cơ sở. Các em đóng vai trò chủ động, sáng tạo
trong học tập. Đây là cơ hội thuận lợi cho việc phát triển tính ngƣời lớn trong các em.
Các em có thể tự quản lý lớp, tự quản lý thời khóa biểu học tập, tìm kiếm tài liệu học
tập bằng nhiều nguồn khác nhau; tham gia các hoạt động ngoại khóa, các hoạt động xã
hội, hoạt động hƣớng nghiệp; thảo luận và góp ý về các khía cạnh của quá trình học
tập nhƣ: nội dung chƣơng trình, phƣơng pháp và hình thức học tập, các điều kiện vật
chất và thiết bị phục vụ cho việc học, đánh giá việc dạy học và những vấn đề khác liên
quan đến học tập với tƣ cách là học sinh. Điều này rất thuận lợi để học sinh rèn luyện
và trƣởng thành về nhận thức, kỹ năng…
1.2. Hoạt động dạy học cho học sinh trung học phổ thông theo định hƣớng
giáo dục STEM
1.2.1. Bản chất của quá trình dạy học Vật lý [9]
Quá trình dạy học Vật lý là chuỗi liên tiếp các hành động dạy, hành động học
đan xen giữa ngƣời học và ngƣời dạy, họ tƣơng tác với nhau trong khoảng không gian
và thời gian nhất định, nhằm thực hiện nhiệm vụ dạy học. Mục tiêu nhằm làm cho học
sinh nắm vững và có ý thức về các cơ sở của bộ môn Vật lý; có thói quen ứng dụng
kiến thức vào đời sống; hƣớng tới sự phát triển tƣ duy sáng tạo của học sinh, nhằm
giáo dục tƣ tƣởng và giáo dục lao động cho học sinh.
Quá trình dạy học Vật lý đƣợc đặc trƣng bởi sự tƣơng tác của các thành phần
sau:
- Nội dung dạy học.
- Hoạt động dạy: Giáo viên tạo ra các hoạt động để kích thích động cơ học tập

của học sinh, tổ chức quá trình dạy học có sử dụng thí nghiệm Vật lý và các phƣơng
tiện kỹ thuật hỗ trợ dạy học, định hƣớng chỉ dẫn hoạt động tự lực của học sinh và kiểm
tra, đánh giá kết quả, đánh giá kiến thức và kỹ năng.
- Hoạt động học: Đây là các hoạt động học tập của học sinh, bao gồm các hoạt
động thể lực và trí tuệ của họ.
- Các phƣơng tiện kỹ thuật dạy học: Các loại sách giáo khoa, sách bài tập, các
tài liệu giáo khoa tham khảo, dụng cụ thí nghiệm, thiết bị dạy học Vật lý, máy vi tính


8
và phƣơng tiện công nghệ thông tin…
1.2.2. Mục tiêu của dạy học Vật lý ở trường phổ thông
Theo bộ Luật Giáo dục của nƣớc Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, mục 1
điều 27 chỉ rõ: “Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện
về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá
nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam Xã hội
Chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; Chuẩn bị cho học sinh tiếp tục
học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ Tổ quốc”. [9]
Đồng thời, trong văn kiện Đại hội Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ X có nêu:
“Coi trọng bồi dưỡng cho học sinh, sinh viên khát vọng mãnh liệt xây dựng đất nước
giàu mạnh, gắn liền lập nghiệp bản thân với tương lai của cộng đồng, của dân tộc,
trau dồi cho học sinh, sinh viên bản lĩnh, phẩm chất và lối sống của thế hệ trẻ Việt
Nam hiện đại”. [5]
Có thể nói mục tiêu giáo dục xuyên suốt vẫn là giáo dục toàn diện nhằm đào tạo
những lao động mới có trí tuệ, có nhân cách, năng động, sáng tạo, chủ động thích ứng
với nền kinh tế tri thức và sự phát triển của thời đại.
Qua đó, mục tiêu cụ thể của dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông [14] có những
điểm chính sau:
a) Về kiến thức
Đạt đƣợc hệ thống kiến thức Vật lý phổ thông, cơ bản và phù hợp với những

quan điểm hiện đại nhƣ khái niệm về các sự vật hiện tƣợng; các đại lƣợng, định luật,
nguyên lý Vật lý; thuyết Vật lý; ứng dụng phổ biến của Vật lý trong đời sống và trong
sản xuất; các phƣơng pháp chung của nhận thức khoa học…
b) Về kỹ năng
- Quan sát các hiện tƣợng và quá trình Vật lý trong tự nhiên, trong đời sống
hàng ngày hoặc trong các thí nghiệm, biết điều tra, sƣu tầm, tra cứu các tài liệu từ các
nguồn khác nhau để thu thập thông tin cần thiết cho việc học tập môn Vật lý.
- Sử dụng đƣợc các dụng cụ đo phổ biến của Vật lý, biết lắp ráp và tiến hành
các thí nghiệm đơn giản.
- Phân tích, tổng hợp và xử lý đƣợc các thông tin thu đƣợc để rút ra kết luận; đề
ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ, bản chất của hiện tƣợng hay quá trình Vật
lý; đề xuất phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đã đề ra.
- Vận dụng đƣợc những kiến thức Vật lý để mô tả, giải thích các hiện tƣợng và
quá trình Vật lý, giải các bài tập Vật lý và giải quyết các vấn đề đơn giản trong đời
sống và sản xuất ở mức độ phổ thông.
- Sử dụng đƣợc các thuật ngữ Vật lý; các biểu, bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng,


9
chính xác những hiểu biết cũng nhƣ những kết quả thu đƣợc qua thu thập và xử lí
thông tin.
c) Về thái độ
- Có hứng thú học Vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học, trân trọng những đóng
góp của Vật lý cho sự tiến bộ của xã hội và công lao của các nhà khoa học.
- Có thái độ khách quan, trung thực, tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và có
tinh thần hợp tác trong việc học tập môn Vật lý cũng nhƣ trong việc áp dụng các hiểu
biết đã có đƣợc.
- Có ý thức vận dụng những hiểu biết Vật lý vào đời sống nhằm cải thiện điều
kiện sống, học tập và để bảo vệ môi trƣờng sống tự nhiên.
- Có thế giới quan, nhân sinh quan, tƣ duy khoa học và những phẩm chất, năng

lực theo mục tiêu của giáo dục phổ thông.
1.2.3. Đặc trưng của quá trình dạy học trong thời đại của cuộc Cách mạng
công nghiệp 4.0[15]
Ngày nay, thế giới đang trải qua những thay đổi lớn lao chƣa từng có. Cuộc
Cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ – còn đƣợc gọi là công nghiệp thế hệ 4.0 đã, đang
và sẽ tiếp tục tạo ra những biến động mạnh mẽ, gây ảnh hƣởng đến mọi mặt của cuộc
sống con ngƣời trong thế kỷ 21. Cuộc Cách mạng này sẽ ảnh hƣởng sâu sắc đến nền
kinh tế, xã hội toàn cầu, trong đó có nền giáo dục. Nó đặt ra những vấn đề cấp bách
cho nền giáo dục cần phải hành động và chuẩn bị hành trang cần thiết cho ngƣời học
tự tin bƣớc vào cuộc sống.
Chúng ta cần định vị cụ thể cách thức, phƣơng pháp của đổi mới căn bản, toàn
diện giáo dục và đào tạo. Theo đó, sự thay đổi về quan niệm, tƣ duy của quá trình dạy
và học là một trong những yếu tố then chốt để tiến tới đổi mới căn bản và toàn diện
nền giáo dục nói chung, đổi mới theo hƣớng giáo dục 4.0 nói riêng.
- Đối với quá trình dạy: cần chuyển từ truyền thụ kiến thức sang hình thành
phẩm chất và phát triển năng lực ngƣời học hay là tổ chức một nền giáo dục mở, thực
học, thực nghiệm. Thay đổi phát triển giáo dục từ chủ yếu theo số lƣợng sang chú
trọng cả số lƣợng, chất lƣợng và hiệu quả; từ chỉ chú trọng giáo dục nhân cách nói
chung sang kết hợp giáo dục nhân cách với phát huy tốt nhất tiềm năng cá nhân; từ
quan niệm cứ có kiến thức là có năng lực sang quan niệm kiến thức chỉ là yếu tố quan
trọng của năng lực.
- Đối với quá trình học: cần chuyển từ học thuộc, học nhớ nhiều sang hình
thành năng lực vận dụng, thích nghi, giải quyết vấn đề, tƣ duy độc lập. Không chỉ học
trong sách vở, qua tài liệu mà phải học qua nhiều hình thức khác nhƣ qua trò chơi, liên
hệ tƣơng tác, cung ứng đám đông, học bằng dự án. Đặc biệt, với học sinh phổ thông -


10
ngƣời lao động trong tƣơng lai - cần thay đổi suy nghĩ học một lần cho cả đời bằng
việc học tập suốt đời.

1.3. Cơ sở lý thuyết về giáo dục STEM [10]
1.3.1. Khái niệm về giáo dục STEM.
STEM là viết tắt của các từ tiếng anh Science (Khoa học), Technology (Công
nghệ), Engineering (Kỹ thuật), Math (Toán). Thuật ngữ STEM đƣợc dùng trong hai
ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh nghề nghiệp và ngữ cảnh giáo dục.
Trong phạm vi đề tài, chúng tôi quan tâm đến ngữ cảnh giáo dục của thuật ngữ
STEM, tức là nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn học Khoa
học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học.
Giáo dục STEM là giải pháp góp phần tăng hiệu quả dạy học, phát triển năng
lực giải quyết vấn đề của học sinh, phát triển tƣ duy, logic, tự chủ, sáng tạo của học
sinh đặc biệt trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật, giúp học sinh có thể hiểu rõ đƣợc ý
nghĩa thực tiễn của các kiến thức Vật lý.
1.3.2. Mục tiêu của giáo dục STEM
Gồm ba mục tiêu chính :
- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học về STEM cho học sinh: chú
trọng phát triển những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn Khoa học, Công
nghệ, Kỹ thuật, Toán; biết vận dụng phối hợp các kiến thức, kỹ năng để giải quyết các
vấn đề thực tiễn.
- Phát triển năng lực cốt lõi cho học sinh: bên cạnh những hiểu biết về lĩnh vực
Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, giáo dục STEM trang bị cho học sinh
những kỹ năng phù hợp để đáp ứng yêu cầu mang tính thách thức trong thế kỉ 21.
- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: tạo điều kiện cho học sinh có những
kiến thức, kỹ năng nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng nhƣ cho nghề
nghiệp tƣơng lai của các em, góp phần đào tạo ra nguồn nhân lực chất lƣợng cho xã
hội, đặc biệt là đối với các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM.
1.3.3. Tiêu chí xây dựng chủ đề giáo dục STEM
Để xây dựng chủ đề giáo dục STEM cần dựa trên bốn tiêu chí cơ bản:
- Hƣớng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, các tình huống xã hội, kinh
tế, môi trƣờng trong cộng đồng địa phƣơng hay toàn cầu.
- Hƣớng tới việc học sinh vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải

quyết.
- Định hƣớng thực hành nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lý
thuyết cho học sinh.
- Khuyến khích làm việc nhóm.


11
1.3.4. Thực tế giáo dục STEM trong các trường trung học
Với tiềm năng lớn mà STEM mang lại trong thời đại hiện nay thì việc đƣa vào
áp dụng trong chƣơng trình giảng dạy tại các trƣờng trung học là rất cần thiết. Tuy
nhiên, hiện nay STEM vẫn chƣa đƣợc áp dụng rộng rãi và phổ biến trên phạm vi toàn
quốc mà thực sự chỉ mới phát triển mạnh tại một số thành phố lớn nhƣ Hà Nội và Hồ
Chí Minh. Một số giáo viên nhận ra tính tích cực trong quan điểm dạy học này đã tìm
tòi nghiên cứu và đƣa vào một số tiết dạy để tạo sự đổi mới trong quá trình dạy học và
nâng cao chất lƣợng dạy học. Nhƣng với phân bổ chƣơng trình phổ thông hiện hành
thì việc áp dụng là rất khó khăn và không phải trƣờng nào cũng có điều kiện cơ sở vật
chất nhƣ nhau. Đồng thời, không có một nguồn cụ thể các gợi ý chủ đề dạy học đầy đủ
để thầy cô giáo có thể hiểu rõ về STEM và dạy học STEM một cách đúng đắn và hợp
lý.
1.4. Dạy học dự án chủ để STEM phát huy tính tích cực và phát triển năng
lực sáng tạo
1.4.1. Khái niệm về dạy học dự án
Dạy học theo dự án là một hình thức dạy học, trong đó học sinh dƣới sự điều
khiển và giúp đỡ của giáo viên, học sinh phải tự lực giải quyết một nhiệm vụ học tập
mang tính phức hợp không chỉ về mặt lý thuyết mà đặc biệt về mặt thực hành, thông
qua đó tạo ra các sản phẩm thực hành có thể giới thiệu, công bố đƣợc.
1.4.2. Đặc trưng của dạy học dự án [10]
Dạy học dự án có đặc trƣng thể hiện trên sơ đồ hình 1.1.
Vấn đề
gắn với

thực
tiễn

Công
nghệ
hiện đại
hỗ trợ
Đánh
giá đa
dạng,
thƣờng
xuyên

Định
hƣớng
hứng
thú

Tính tự
lực

Đặc
trƣng
của dạy
học dự
án

Lý
thuyết thực
hành

Làm
việc
nhóm
Tính
liên
môn

Định
hƣớng
sản
phẩm

Hình 1.1. Sơ đồ mô tả các đặc trưng của dạy học dự án.


12
Dạy học dự án hỗ trợ phát triển kỹ năng tƣ duy siêu nhận thức, phát triển năng
lực hợp tác,tự giám sát, phân tích dữ liệu, và đánh giá thông tin.
1.4.3. Tầm quan trọng của dạy học dự án đối với học sinh
- Thiết lập mối liên hệ giữa nội dung học tập với cuộc sống ngoài học đƣờng,
hƣớng tới các vấn đề của thực tiễn nghề nghiệp.
- Phát triển những kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn.
- Tạo cơ hội cho học sinh tự tìm hiểu chính mình, tự khẳng định mình.
- Phát triển kỹ năng sống.
- Phát triển kỹ năng tƣ duy bậc cao (phân tích, so sánh, tổng hợp, đánh giá, sáng
tạo).
- Tạo điều kiện cho nhiều phong cách, khả năng học tập khác nhau, tạo môi
trƣờng cho sự hỗ trợ, thúc đẩy lẫn nhau của học sinh vì sự phát triển toàn diện, nhiệm
vụ học tập tới tất cả mọi học sinh.

1.4.4. Tiến trình dạy học dự án chủ đề STEM phát triển năng lực sáng tạo và
phát huy tính tích cực của học sinh[17]
1.4.4.1. Tiến trình cơ bản dạy học dự án
Các giai đoạn của dạy học dự án đƣợc chúng tôi mô tả trong sơ đồ hình 1.2 và
các hoạt động của giáo viên và học sinh trong tiết học sử dụng phƣơng pháp dạy học
dự án ở Bảng 1.1.

Hình 1.2. Các giai đoạn dạy học theo dự án


13
Bảng 1.1. Các hoạt động của giáo viên và học sinh trong tiến trình dạy học
theo dự án
Bƣớc

Hoạt động của Giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Xây dựng bộ câu hỏi định
hƣớng: xuất phát từ nội dung học
và mục tiêu cần đạt đƣợc.
- Thiết kế dự án: xác định lĩnh
vực thực tiễn ứng dụng nội dung
Chuẩn bị
học, ai cần, ý tƣởng và tên dự án.
(Xây dựng ý tƣởng, - Thiết kế các nhiệm vụ cho học
lựa chọn chủ đề, sinh: làm thế nào để học sinh
xây dựng kế hoạch thực hiện xong thì bộ câu hỏi
thực hiện dự án) đƣợc giải quyết và các mục tiêu

đồng thời cũng đạt đƣợc.
- Chuẩn bị các tài liệu hỗ trợ giáo
viên và học sinh cũng nhƣ các
điều kiện thực hiện dự án trong
thực tế.

- Làm việc nhóm để lựa chọn chủ
đề dự án.
- Xây dựng kế hoạch dự án: xác
định những công việc cần làm,
thời gian dự kiến, vật liệu, kinh
phí, phƣơng pháp tiến hành và
phân công công việc trong nhóm.
- Chuẩn bị các nguồn thông tin
đáng tin cậy để chuẩn bị thực
hiện dự án.
- Cùng giáo viên thống nhất các
tiêu chí đánh giá dự án.

- Theo dõi, hƣớng dẫn, đánh giá
học sinh trong quá trình thực hiện
dự án
- Liên hệ các cơ sở, khách mời
cần thiết cho học sinh.
- Chuẩn bị cơ sở vật chất, tạo
điều kiện thuận lợi cho các em
thực hiện dự án.
- Bƣớc đầu thông qua sản phẩm
cuối của các nhóm học sinh.

- Phân công nhiệm vụ các thành
viên trong nhóm thực hiện dự án
theo đúng kế hoạch.
- Tiến hành thu thập, xử lý thông
tin thu đƣợc.
- Xây dựng sản phẩm hoặc bản
báo cáo.
- Liên hệ, tìm nguồn giúp đỡ khi
cần.
- Thƣờng xuyên phản hồi, thông
báo thông tin cho giáo viên và
các nhóm khác.

- Chuẩn bị cơ sở vật chất cho
buổi báo cáo dự án.
- Theo dõi, đánh giá sản phẩm dự
án của các nhóm.

- Chuẩn bị tiến hành giới thiệu
sản phẩm.
- Tiến hành giới thiệu sản phẩm.
- Tự đánh giá sản phẩm dự án
của nhóm.
- Đánh giá sản phẩm dự án của
các nhóm khác theo tiêu chí đã
đƣa ra.

Thực hiện dự án

Kết thúc dự án