DẠY HỌC STEM CHƯƠNG TRÌNH CACBOHIDRAT HÓA HỌC 12 NHẰM ĐỊNH HƯỚNG NGHỀ NGHIỆP CHO HỌC SINH THPT

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CTPT

Công thức phân tử

CTCT
ĐC
GCSE

Công thức cấu tạo
Đối chứng
General Certificate of Secondary Education

GDHN

Giáo dục hướng nghiệp

GV

Giáo viên

HS
IPST
NL
NSTA
PTHH

Học sinh
Institute for Physical Science and Technology
Năng lực
National Science Teachers Association

Phương trình hóa học

STEM
TB
THCS

Science Technology Engineering Mathematics
Trung bình
Trung học cơ sở

THPT
TN
TNSP

Trung học phổ thông
Thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................1
1.

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

2.

Mục đích nghiên cứu..........................................................................................2

3.

Câu hỏi nghiên cứu ............................................................................................ 2

4.

Giả thuyết khoa học ...........................................................................................2

5.

Nhiệm vụ nghiên cứu .........................................................................................3

6.

Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................3

7.

Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................3

8.

Cấu trúc của luận văn .........................................................................................4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC STEM
NHẰM GIÁO DỤC ĐỊNH HƯỚNG NGHỀ NGHIỆP CHO HỌC SINH ............5
1.1.

Lịch sử nghiên cứu vấn đề ...............................................................................5

1.1.1. Trên thế giới .......................................................................................................5

1.1.2. Ở Việt Nam ........................................................................................................6
1.2.

Chương trình giáo dục THPT theo định hướng phát triển năng lực..........8

1.2.1. Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể . ......................................................8
1.2.2. Chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học ...............................................9
1.3.

Dạy học STEM ............................................................................................... 11

1.3.1. Thuật ngữ STEM ............................................................................................. 11
1.3.2. Giáo dục STEM ............................................................................................... 12
1.3.3. Phân loại STEM ............................................................................................... 14
1.3.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM................................................................ 14
1.3.5. Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới . .......................15
1.3.6. Chủ đề giáo dục STEM ....................................................................................17
1.3.7. Các hình thức thực hiện giáo dục STEM .........................................................18
1.3.8. Các phương pháp và mô hình dạy học theo định hướng giáo dục STEM .......19
1.4.

Giáo dục hướng nghiệp ở trung học phổ thông ..........................................21

1.4.1. Quan niệm về giáo dục hướng nghiệp ............................................................. 21


1.4.2. Đặc điểm tâm – sinh lý của học sinh THPT ảnh hưởng đến sự lựa chọn
nghề……………………………………………………………………………23
1.4.3. Quá trình giáo dục hướng nghiệp ở THPT ......................................................24
1.5. Thực trạng vận dụng dạy học STEM trong quá trình dạy học hóa học ở

các trường trung học phổ thông hiện nay nhằm định hướng nghề nghiệp cho
học sinh. .....................................................................................................................25
1.5.1. Tổ chức điều tra khảo sát .................................................................................25
1.5.2. Kết quả điều tra ................................................................................................ 26
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ........................................................................................... 33
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ KẾ HOẠCH DẠY HỌC STEM CHƯƠNG
“CACBOHIDRAT” HÓA HỌC 12 NHẰM ĐỊNH HƯỚNG NGHỀ NGHIỆP
CHO HỌC SINH.......................................................................................................34
2.1.

Đặc điểm chung của chương Cacbohidrat hóa học 12 ............................... 34

2.1.1. Vị trí của chương Cacbohidrat .........................................................................34
2.1.2. Mục tiêu của chương Cacbohidrat ...................................................................34
2.1.3. Cấu trúc và nội dung của chương Cacbohidrat ................................................35
2.1.4. Những điểm cần lưu ý về nội dung và phương pháp dạy học khi dạy chương
Cacbohidrat. ................................................................................................................35
2.2.

Quy trình xây dựng chủ đề dạy học STEM .................................................36

2.3.

Quy trình tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM........39

2.4. Xây dựng một số chủ đề dạy học STEM chương Cacbohidrat nhằm định
hướng nghề nghiệp cho học sinh .............................................................................41
2.5. Thiết kế kế hoạch dạy học STEM chương Cacbohidrat nhằm định hướng
nghề nghiệp cho HS. .................................................................................................60
2.5.1. Thiết kế hoạt động dạy học chủ đề: “Giấm ngon nhà làm” ............................. 60

2.5.2. Thiết kế hoạt động dạy học chủ đề: “Cơm rượu nếp – văn hóa ẩm thực Việt
Nam”.. .........................................................................................................................69
2.6.

Thiết kế bộ công cụ đánh giá tính khả thi của đề tài ..................................76

2.6.1. Cơ sở thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực định hướng nghề nghiệp ...........76
2.6.2. Thiết kế bảng kiểm quan sát ............................................................................78
2.6.3. Thiết kế phiếu tự đánh giá của HS ...................................................................78
2.6.4. Thiết kế bài kiểm tra ........................................................................................78


TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ........................................................................................... 80
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................... 81
3.1.

Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ......................................81

3.1.1. Mục đích ..........................................................................................................81
3.1.2. Nhiệm vụ ..........................................................................................................81
3.2.

Nội dung của thực nghiệm sư phạm ............................................................. 81

3.2.1. Đối tượng và địa điểm thực nghiệm ................................................................ 81
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.................................................................81
3.2.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm .......................................................................82
3.2.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ......................................................................82
3.3.

Kết quả thực nghiệm sư phạm ......................................................................83

3.3.1. Kết quả thực nghiệm sư phạm .........................................................................83
3.3.2. Phân tích kết quả thực nghiệm .........................................................................90
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ........................................................................................... 93
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................94
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................96
PHỤ LỤC .................................................................................................................100


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Đối tượng và địa bàn TNSP ..................................................................... 81
Bảng 3.2. Kết quả điểm quan sát năng lực định hướng nghề nghiệp của HS lớp ĐC
trước và sau khi học chương Cacbohidrat ............................................................... 83
Bảng 3.3. Kết quả điểm TB quan sát năng lực định hướng nghề nghiệp trước và sau
TN ........ ................................................................................................................... 84
Bảng 3.4. Kết quả điểm TB quan sát năng lực định hướng nghề nghiệp của HS lớp
ĐC và lớp TN ........................................................................................................... 85
Bảng 3.5. Bảng điểm bài kiểm tra của HS ............................................................... 87
Bảng 3.6. Bảng phân phối tần suất kết quả của hai bài kiểm tra ............................. 87
Bảng 3.7. Bảng phân phối tần suất lũy tích kết quả của hai bài kiểm tra ................ 87
Bảng 3.8. Bảng phân loại kết quả bài kiểm tra số 1 ................................................ 89
Bảng 3.9. Bảng phân loại kết quả bài kiểm tra số 2 ................................................ 89
Bảng 3.10. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng của các bài kiểm tra .................. 90


DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Phẩm chất, năng lực và các môn học, hoạt động giáo dục trong Chương
trình giáo dục phổ thông mới ................................................................................... 9
Hình 1.2. Chu trình STEM ....................................................................................... 11

Hình 1.3. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM ........................................................ 17
Hình 2.1. Quy trình dạy học STEM ........................................................................ 39
Hình 2.2. Sản phẩm giấm ăn cần hoàn thành ........................................................... 68
Hình 2.3. Video hướng dẫn tự làm giấm ăn tại nhà ................................................. 68
Hình 2.4. Sản phẩm cơm rượu nếp cần hoàn thành ................................................. 75
Hình 2.5. Video hướng dẫn tự làm cơm rượu nếp tại nhà ....................................... 75
Biểu đồ 3.1. Sự tiến bộ năng lực định hướng nghề nghiệp của HS lớp ĐC trước và
sau khi học chương Cacbohidrat. ............................................................................. 84
Biểu đồ 3.2. Sự tiến bộ năng lực định hướng nghề nghiệp của HS trước và sau TN
................................................................................................................................... 85
Biểu đồ 3.3. Sự tiến bộ năng lực định hướng nghề nghiệp của HS lớp TN so với lớp
ĐC ............................................................................................................................ 86
Biểu đồ 3.4. Đường lũy tích phần trăm số HS đạt điểm Xi trở xuống trong bài kiểm
tra số 1 ...................................................................................................................... 88
Biểu đồ 3.5. Đường lũy tích phần trăm số HS đạt điểm Xi trở xuống trong bài kiểm
tra số 2 ...................................................................................................................... 88
Biểu đồ 3.6. Biểu đồ phân loại kết quả bài kiểm tra số 1 ........................................ 89
Biểu đồ 3.7. Biểu đồ phân loại kết quả bài kiểm tra số 2 ........................................ 90


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nghề nghiệp là một vấn đề quan trọng đối với cuộc đời của mỗi con người. Có
nghề nghiệp sẽ giúp chúng ta ổn định cuộc sống và đem lại giá trị tích cực cho xã hội.
Tuy nhiên, lựa chọn được một nghề nghiệp phù hợp với bản thân luôn là vấn đề khó
khăn, đặc biệt là với những học sinh (HS) trung học phổ thông (THPT), khi mà các
em sắp bước vào cánh của cuộc đời. Vì vậy, năng lực tự định hướng nghề nghiệp là
một năng lực quan trọng của HS THPT giúp các em có định hướng rõ ràng về công
việc trong tương lai phù hợp với năng lực bản thân đồng thời đáp ứng nhu cầu xã hội,
góp phần phát triển kinh tế đất nước.

Một trong những con đường có thể giúp HS phát triển năng lực tự định hướng nghề
nghiệp đó là thông qua dạy học các môn văn hóa. Khi lí thuyết từ sách vở gắn liền với
thực tiễn cuộc sống, không chỉ làm tăng hứng thú của HS với các môn học mà còn góp
phần mang lại những hiểu biết cơ bản về các nghành nghề có liên quan đến kiến thức
môn học, từ đó hình thành cho các em động cơ, nhu cầu và góp phần giáo dục định
hướng nghề nghiệp cho HS trong tương lai.
Trong thực tế hiện nay, việc dạy học các môn học riêng rẽ đã làm cho các kiến
thức về cùng một đối tượng trở nên rời rạc, không có tính kết nối, hệ thống. Kiến thức
HS thu được thiếu tính thống nhất, tính tổng quát và tính thực tiễn khi giải quyết vấn
đề trong cuộc sống thực tế khiến HS gặp nhiều khó khăn. Mặt khác, các vấn đề của
thực tế cuộc sống rất đa dạng, phức tạp và luôn phát sinh, phát triển không ngừng,
trong khi các cải cách trong nhà trường thường đi sau sự phát triển của các vấn đề
trong cuộc sống.
Bên cạnh đó, với sự bùng nổ của cuộc cách mạng 4.0, các quốc gia cạnh tranh nhau
bằng kinh tế, khoa học và công nghệ thì đòi hỏi chúng ta phải có nguồn nhân lực chất
lượng để giúp đất nước hội nhập trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay. Điều này đặt
ra cho giáo dục nhiệm vụ cần chuẩn bị cho HS có những kiến thức và kĩ năng đạt
chuẩn toàn cầu để đáp ứng với nhu cầu hội nhập ngày càng cao.
Với thực trạng đó thì dạy học theo định hướng STEM hoàn toàn phù hợp, hiện đại
khi đưa các lý thuyết khô khan từ sách vở vận dụng tích cực, có hiệu quả vào thực tế
cuộc sống nhằm nâng cao hiệu quả học tập và góp phần giáo dục định hướng nghề
nghiệp cho HS.
STEM là viết tắc của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ),
Engineering (Kỹ thuật) và Mathematics (Toán học). Giáo dục STEM là quan điểm dạy
học theo hướng tiếp cận liên ngành nhằm trang bị cho HS những kiến thức và kĩ năng
1


cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Các
kiến thức và kĩ năng này phải được giảng dạy tích hợp giúp người học có thể áp dụng

những kiến thức đó trong những bối cảnh cụ thể.
Trên thế giới hiện nay đã có rất nhiều nước dạy học theo định hướng STEM như
Úc, Canada, Trung Quốc, Pháp, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan (Trung Quốc), Anh
và Hoa Kỳ. Nhìn chung, chương trình giáo dục theo định hướng STEM của các nước
đều có mục tiêu chung là nhằm hướng tới phát triển con người để đáp ứng các mục
tiêu phát triển kinh tế, phát triển quốc gia trong thời đại toàn cầu hóa đầy cạnh tranh.
Hiện nay, ở Việt Nam, giáo dục STEM nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu sâu.
Mặc dù đã có một số nghiên cứu, các bài viết, tài liệu về giáo dục STEM ở Việt Nam,
tuy nhiên các công trình nghiên cứu bàn về cơ sơ lí luận của giáo dục STEM và vận
dụng nó vào dạy học bộ môn, đặc biệt là các chủ đề dạy học STEM trong môn Hóa
học còn hạn chế. Các trường THPT ở Việt Nam hiện nay cũng đã triển khai mô hình
dạy học STEM, tuy nhiên chúng chưa được phổ biến và còn nhiều giáo viên (GV) vẫn
lúng túng, chưa hiểu đúng về dạy học STEM.
Chủ đề kiến thức “Cacbohidrat” là một chủ đề có rất nhiều ứng dụng trong thực
tiễn và gần gũi với cuộc sống nhưng nếu chỉ học kiến thức trong sách vở thì HS chưa
thực sự hiểu rõ về tính chất và ứng dụng của những hợp chất Cacbohidrat. Dạy học
STEM là một cách có thể khắc phục được hạn chế này.
Xuất phát từ những lý do trên, tôi lựa chọn đề tài: “Dạy học STEM chương
Cacbohidrat hóa học 12 nhằm định hướng nghề nghiệp cho học sinh THPT ”.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu dạy học STEM chương “Cacbohidrat” Hóa học 12 nhằm nâng cao chất
lượng dạy học ở trường THPT và giáo dục năng lực định hướng nghề nghiệp cho HS
lớp 12.
3. Câu hỏi nghiên cứu
Dạy học chương “Cacbohidrat” theo định hướng giáo dục STEM như thế nào để
giáo dục định hướng nghề nghiệp cho học sinh?
4. Giả thuyết khoa học
Trong quá trình dạy học, nếu giáo viên vận dụng dạy học STEM thông qua các chủ
đề chương “Cacbohidrat” kết hợp với các phương pháp dạy học phù hợp thì sẽ phát
triển tốt khả năng nhận thức và góp phần giáo dục định hướng nghề nghiệp cho học

sinh.

2


5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về đề tài:
 Nghiên cứu xây dựng tài liệu tổng quan về lý thuyết dạy học STEM.
 Nghiên cứu cơ sở lí luận về giáo dục định hướng nghề nghiệp cho học sinh.
 Nghiên cứu kế hoạch dạy học.
-

Nghiên cứu về thực trạng vận dụng dạy học STEM trong dạy học hóa học ở các
trường phổ thông hiện nay nhằm giáo dục định hướng nghề nghiệp cho HS.

-

Nghiên cứu chương trình, mục tiêu của chương “Cacbohidrat” và các vấn đề liên
quan.

-

Vận dụng dạy học STEM vào thiết kế một số kế hoạch dạy học chương
“Cacbohidrat” hóa học 12.

-

Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính phù hợp và hiệu quả của việc vận dụng
dạy học STEM chương “Cacbohidrat”.

-

Xây dựng công cụ đánh giá để đánh giá tính khả thi của đề tài.

-

Kết luận khoa học và đề xuất một số khuyến nghị.

6. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học môn hóa học lớp 12 ở trường
-

THPT.
Đối tượng nghiên cứu: Các phương pháp dạy học theo định hướng STEM
chương “Cacbohidrat” nhằm định hướng nghề nghiệp cho HS lớp 12.

-

Phạm vi nghiên cứu:
 Nội dung nghiên cứu: Chương “Cacbohidrat” lớp 12.
 Địa bàn nghiên cứu: Trường THPT Việt Nam – Ba Lan, thành phố Hà Nội.
 Thời gian nghiên cứu: từ tháng 9 năm 2019 đến tháng 12 năm 2019.

7. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng phối hợp các phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lí luận
Tổng quan các tài liệu về lí luận dạy học nói chung, dạy học STEM (Khoa học,
Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học) và dạy học Hóa học nói riêng.
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Điều tra, khảo sát thực trạng dạy học STEM và phương pháp tham vấn các

chuyên gia về giáo dục STEM và thực tiễn dạy học ở các trường THPT.

3


Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Xác định nhiệm vụ và xây dựng nội dung, tiến hành các hoạt động dạy học nhằm
kiểm tra tính khả thi của đề tài.
Phương pháp toán học thống kê
Xử lí thống kê toán học các số liệu, rút ra kết luận tính khả thi của đề tài.
8. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội
dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương.
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học STEM nhằm giáo dục định
hướng nghề nghiệp cho học sinh.
Chương 2: Một số kế hoạch dạy học chủ đề “Cacbohidrat” Hóa học 12 theo
định hướng giáo dục STEM nhằm định hướng nghề nghiệp cho học sinh.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

4


CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC STEM
NHẰM GIÁO DỤC ĐỊNH HƯỚNG NGHỀ NGHIỆP CHO HỌC SINH
1.1. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
1.1.1. Trên thế giới
Việc cải cách dạy học khoa học ở Úc, Canada, Trung Quốc, Pháp, Nhật Bản, Hàn
Quốc, Đài Loan (Trung Quốc), Anh và Hoa Kỳ đã chú ý nhấn mạnh mối liên hệ giữa
Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Dạy khoa học theo hướng liên nghành,
trong đó khoa học được tích hợp với công nghệ, kĩ thuật và toán học để khám phá và

giải quyết các vấn đề thực tiễn đời sống (chính là giáo dục STEM sau này), có thể
khiến cho khoa học trở nên hữu dụng và phù hợp đối với HS, giáo dục STEM được kì
vọng không chỉ nâng cao trình độ khoa học của học sinh mà còn kích thích sự đam mê
hứng thú của học sinh đối với ngành nghề liên quan đến khoa học.
Giáo dục STEM ở Hoa Kỳ: Hợp chủng quốc Hoa Kỳ là nước đầu tiên khởi xướng
giáo dục STEM. Giáo dục STEM được phát triển mạnh theo chiến dịch “giáo dục vì
sự đổi mới” do chính quyền Obama đưa vào năm 2009 nhằm mục đích thúc đẩy và
truyền cảm hứng cho HS xuất sắc trong các môn Toán, Khoa học, Kỹ thuật, Công nghệ
để khắc phục tình trạng lớn HS trung học không thông thạo vê toán học và khoa học,
và nhiều giáo viên thiếu kiến thức về môn học này.
Giáo dục STEM ở Anh: Một chương trình liên quan đến STEM quan trọng ở Anh
là giáo trình khoa học thế kỉ XXI (GCSE). Trong GCSE một chương trình khoa học
bắt buộc được thiết kế để nâng cao sự hiểu biết khoa học của các công dân trong tương
lai, chương trình cũng khuyến nghị rằng một khóa học riêng biệt nhưng song song là
cần thiết để chuẩn bị cho HS tiến tới sự nghiệp khoa học. Khoa học thế kỉ XXI được
xây dựng để áp dụng cho tất cả HS, một khóa học GCSE được thiết kế để phát triển
sự hiểu biết khoa học. Tuy nhiên, những HS muốn học thêm có thể chọn một trong hai
modun là Khoa học bổ sung hoặc khoa học ứng dụng. Khoa học bổ sung nhấn mạnh
các khái niệm cơ bản trong khoa học, trong khi khoa học ứng dụng khuyến khích HS
phát triển năng lực khoa học thực tiễn của mình và có thể dẫn đến các khóa học nâng
cao và nghề nghiệp chuyên sâu trong các lĩnh vực kỹ thuật.
Giáo dục STEM ở Singapo: Chương trình giáo dục STEM ở Singapo nhấn mạnh
tầm quan trọng của khoa học. Chương trình khoa học của Singapo dựa trên mô hình
xoắn ốc mà các khái niệm được giới thiệu ở cấp tiểu học được đào tạo sâu hơn ở cấp
trung học cơ sở và sau đó là cấp trung học phổ thông. Các giáo trình khoa học được tổ
chức thành sáu chủ đề chính: sự đa dạng, các chu kỳ tuần hoàn, năng lượng, các mối
liên hệ, mô hình và hệ thống, phép đo lường. Một khung khoa học theo yêu cầu cũng
được tích hợp vào ba chủ đề.
5

Chương trình giáo dục STEM ở Thái Lan: Sáng kiến giáo dục STEM ở Thái Lan
đã được Viện Khoa học và Kĩ thuật Dạy học (IPST) đưa ra vào năm 2014 sau khi quan
sát và dự báo về lực lượng lao động cần thiết cho thế kỷ XXI. IPST nhấn mạnh sự cần
thiết phải chuẩn bị cho thanh niên không chỉ có kiến thức và kĩ năng về khoa học và
công nghệ mà còn có thể áp dụng các kiến thức trong cuộc sống và nghề nghiệp của
họ để đáp ứng nhu cầu của lực lượng lao động thế kỉ XXI. Thanh niên cần chuẩn bị kĩ
năng học tập và giao tiếp để có thể nâng cao khả năng sáng tạo và đổi mới. Việc giới
thiệu giáo dục STEM nhằm nâng cao kĩ năng STEM cũng như kĩ năng phân tích của
thanh niên để có thể cạnh tranh trên thị trường lao động toàn cầu và phát triển kinh tế
xã hội [4].
Nhìn chung việc áp dụng chương trình giáo dục STEM vào dạy học ở các nước
đều có một mục tiêu đó chính là sự tác động đến người học. Có thể dễ dàng nhận thấy
giáo dục STEM như là một giải pháp trong cải cách giáo dục của các quốc gia nhằm
hướng tới phát triển con người để đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, phát triển
quốc gia trong thời đại toàn cầu hóa đầy cạnh tranh [16].
1.1.2. Ở Việt Nam
Trong giai đoạn giáo dục hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao
chất lượng dạy học là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày
4/11/2013 về đổi mới căn bản, toàn diện GD – ĐT đã chỉ đạo: “Tiếp tục đổi mới mạnh
mẽ phương pháp dạy học và học theo hướng hiện đại, phát huy tính tích cực, chủ động,
sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học, khắc phục lối truyền thụ áp đặt
một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học,
tạo cơ sở đề người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực
[9]”. Trong quá trình đổi mới đó, phương thức giáo dục tích hợp Khoa học – Công
nghệ - Toán, gọi tắt là STEM đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo triển khai từ
năm học 2014 – 2015 thông qua việc chỉ đạo các cơ sở giáo dục xây dựng và thực hiện
dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ
thuật dành cho học sinh trung học [9].
Nhằm cụ thể hóa hơn nữa phương thức giáo dục STEM trong giáo dục phổ

thông,trong năm học 2016 – 2017, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phối hợp với Hội đồng
Anh triển khai thí điểm giáo dục STEM ở một số trường trung học và đã thu được
những kết quả tích cực. Hiện nay, một số trường trên địa bàn thành phố Hà Nội đang
thí điểm giáo dục STEM như: THCS Lê Lợi, THPT Chúc Đông, THPT Olympia,…[4].
Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu về dạy học định hướng STEM cho học sinh
như: Tác giả Phùng Việt Hải – Phan Tiến Dậu (2018) [5] đã nghiên cứu về đề tài “Phát
triển năng lực định hướng nghề nghiệp cho học sinh lớp 10 thông qua dạy học STEM
6


chủ đề “Những cây cầu trên sông Hàn”” và kết quả thu được cho thấy các nhóm học
sinh đều thực hiện thành công các dự án, đồng thời hình thành và phát triển được năng
lực định hướng nghề nghiệp của cá nhân; tác giả Nguyễn Thanh Nga – Nguyễn Y
Phụng (2018) [27] đã nghiên cứu về đề tài “Xây dựng chủ đề giáo dục STEM chương
“Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10 nhằm định hướng nghề nghiệp cho học sinh” và thu được
kết quả là các nhóm HS đều làm ra sản phẩm đạt yêu cầu, tích lũy thêm kiến thức về
ngành nghề xây dựng cũng như phát triển năng lực tự định hướng nghề nghiệp; tác giả
Tưởng Duy Hải (2017) [14] đã nghiên cứu đề tài “Giáo dục định hướng nghề nghiệp
qua hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong dạy học Vật lí gắn với bối cảnh địa phương”
và quá trình thực nghiệm sư phạm đem lại kết quả là tất cả các HS không chỉ rèn luyện
được các kĩ năng quan trọng như hợp tác, giải quyết vấn đề mà còn phát triển được các
năng lực chung và năng lực riêng của môn học, đặc biệt là phát triển năng lực định
hướng nghề nghiệp cho bản thân; tác giả Nguyễn Mậu Đức – Dương Thị Ánh Tuyết
(2018) [12], đã nghiên cứu đề tài “Dạy học chủ đề axit – bazo (hóa học 11) theo định
hướng giáo dục STEM” và kết quả thu được là tạo được niềm tin, hứng thú và phát
triển được năng lực giải quyết vấn đề cho HS… Những nghiên cứu trên là cơ sở lý
luận chung về dạy học STEM giúp học sinh phát triển toàn diện, đáp ứng mục tiêu
phát triển quốc gia trong thời đại toàn cầu hóa đầy cạnh tranh. Tuy nhiên, các tác giả
chưa nghiên cứu sâu vào việc vận dụng dạy học STEM cho HS vào một chủ đề cụ thể
môn Hóa học.

Mặt khác, theo chỉ thị số 16/CT-TTg được Thủ tướng Chính phủ ban hành ngày
4/5/2017 về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4,
đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục, một trong những giải pháp đó là: “Thay đổi mạnh
mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn
nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập
trung vào thúc đẩy đào tạo về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, Ngoại ngữ,
Tin học trong chương trình giáo dục phổ thông…” Chỉ thị cũng đưa ra nhiệm vụ cho
Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo
dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 –
2018…” [9]
Cho đến nay, các đề tài về dạy học STEM ở môn Hóa học còn chưa nhiều. Khái
niệm dạy học STEM vẫn còn mới đối với nhiều GV và mô hình STEM mới chỉ đang
được tiến hành ở một số trường THPT quốc tế tại các thành phố lớn. Vì vậy, việc phát
triển năng lực cho HS thông qua mô hình STEM cần được áp dụng để trang bị cho HS
trở thành công dân toàn cầu theo kịp thế giới.

7


1.2. Chương trình giáo dục THPT theo định hướng phát triển năng lực
1.2.1. Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể
 Mục tiêu
Chương trình giáo dục phổ thông mới được xây dựng với mục đích giáo dục con
người toàn diện, giúp học sinh làm chủ kiến thức, biết vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ
năng đã học vào đời sống, có định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp, biết xây dựng
và phát triển hài hoà các mối quan hệ xã hội, có được cuộc sống có ý nghĩa và đóng
góp tích cực vào sự phát triển của đất nước và nhân loại.
 Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực
-

Những phẩm chất chủ yếu: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm.

-

Những năng lực cốt lõi:
+ Năng lực chung: 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 đặc thù: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực khoa học, năng

lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ, năng lực thể chất.
+ Bên cạnh hình thành và phát triển những năng lực chung và năng lực đặc thù,
chương trình giáo dục phổ thông mới còn góp phần phát hiện và bồi dưỡng những
năng lực đặc biệt của học sinh.
 Kế hoạch giáo dục
Chương trình giáo dục phổ thông được chia thành hai giai đoạn: giai đoạn giáo dục
cơ bản (từ lớp 1 đến lớp 9) và giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (từ lớp 10
đến lớp 12).
Hệ thống môn học và hoạt động giáo dục của chương trình giáo dục phổ thông gồm
các môn học và hoạt động giáo dục bắt buộc, các môn học lựa chọn theo định hướng
nghề nghiệp (gọi tắt là các môn học lựa chọn) và các môn học tự chọn.
Thời gian thực học trong một năm học tương đương 35 tuần. Các cơ sở giáo dục có
thể tổ chức dạy học 1 buổi/ngày hoặc 2 buổi/ngày. Cơ sở giáo dục tổ chức dạy học 1
buổi/ngày và 2 buổi/ngày đều phải thực hiện nội dung giáo dục bắt buộc chung thống
nhất đối với tất cảcơ sở giáo dục trong cả nước [5].

8


Hình 1.1. Phẩm chất, năng lực và các môn học, hoạt động giáo dục trong
Chương trình giáo dục phổ thông mới

1.2.2. Chương trình giáo dục phổ thông môn Hóa học
Chương trình môn Hóa học tuân thủ đầy đủ các quy định được nêu trong Chương
trình tổng thể, đồng thời, xuất phát từ đặc điểm môn học, việc xây dựng chương trình
môn Hóa học: Đảm bảo tính kế thừa và phát triển, tính thực tiễn, thực hiện yêu cầu
định hướng nghề nghiệp và đổi mới phương pháp dạy học phát huy tính tích cực của
học sinh.
 Mục tiêu
-

Hình thành, phát triển ở học sinh năng lực hóa học.

-

Góp phần cùng các môn học, hoạt động giáo dục khác hình thành, phát triển ở học
sinh các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung.

-

Hình thành thế giới quan khoa học.

-

Kích thích hứng thú học tập, nghiên cứu.

-

Rèn luyện tính trung thực.
Rèn luyện thái độ tôn trọng các quy luật của thiên nhiên, ứng xử phù hợp với yêu
cầu phát triển bền vững.

-

Phát triển khả năng lựa chọn nghề phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và
hoàn cảnh của bản thân.

9


 Yêu cầu cần đạt
Môn Hóa học hình thành và phát triển ở học sinh năng lực hóa học với các thành
phần:
- Nhận thức hóa học: Học sinh nhận thức được các kiến thức phổ thông cốt lõi của
môn hóa học: kiến thức cơ sở về cấu tạo chất; các quá trình hóa học; các dạng năng
lượng và bảo toàn năng lượng; một số chất hóa học cơ bản; một số ứng dụng của hóa
học trong thực tiễn. Học sinh cũng nhận biết được một số ngành nghề liên quan đến
hóa học và định hướng được ngành nghề sẽ chọn sau khi tốt nghiệp trung học phổ
thông.
- Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hóa học: Học sinh có khả năng quan sát,
thu thập thông tin; phân tích, xử lí số liệu; giải thích; dự đoán được kết quả nghiên
cứu một số sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống.
- Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học: Học sinh vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã
học vào giải quyết một số vấn đề trong học tập và một số tình huống cụ thể trong
thực tiễn. Vận dụng được kiến thức hóa học để phát hiện, giải thích được một số hiện
tượng tự nhiên, ứng dụng của hóa học trong cuộc sống. Vận dụng được kiến thức hóa
học để phản biện, đánh giá ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn. Vận dụng được kiến
thức tổng hợp để đề xuất một số phương pháp, biện pháp, mô hình, kế hoạch giải
quyết vấn đề. Định hướng được ngành nghề sẽ chọn sau khi tốt nghiệp trung học phổ
thông.
 Nội dung
Chương trình môn Hóa học gồm 3 mạch nội dung cốt lõi: kiến thức cơ sở hóa học

chung, kiến thức hóa vô cơ và kiến thức hóa hữu cơ. Trục phát triển chính của chương
trình môn Hóa học là hệ thống các kiến thức cơ sở hóa học chung về cấu tạo chất và
quá trình biến đổi hóa học. Các kiến thức về cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học, năng
lượng hóa học, tốc độ phản ứng, phản ứng oxi hóa – khử, cân bằng hóa học, pin điện
và điện phân, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là cơ sở lí thuyết chủ đạo để học
sinh giải thích được bản chất, nghiên cứu được quy luật hóa học ở các nội dung hóa
học vô cơ và hóa học hữu cơ ở mức độ nhất định.
 Phương pháp dạy học môn Hóa học
Được thực hiện theo định hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của
học sinh, tránh áo đặt một chiều, ghi nhớ máy móc, tập trung bồi dưỡng năng lực tự
chủ và tự học để học sinh có thể tiếp tục tìm hiểu, mở rộng vốn tri thức, tiếp tục tìm

10


hiểu, mở rộng vốn tri thức, tiếp tục phát triển các phẩm chất, năng lực cần thiết sau
khi tốt nghiệp trung học phổ thông [6].
1.3. Dạy học STEM
1.3.1. Thuật ngữ STEM
STEM là thuật ngữ lần đầu được giới thiệu bởi quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001,
nó được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ
thuật và Toán học của mỗi quốc gia. STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học),
Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) [7]. Sự
phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình
STEM (Hình 1), trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học,
Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới nhằm
giải quyết các vấn đề, Toán là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ
kết quả đó với người khác.

Hình 1.2. Chu trình STEM (theo )

“Science” trong chu trình STEM được mô tả bởi một mũi tên từ “Technology”
sang “Knowledge” thể hiện quy trình sáng tạo khoa học. Đứng trước thực tiễn với
"Công nghệ" hiện tại, các nhà khoa học, với năng lực tư duy phản biện, luôn đặt ra
những câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ, đó là các câu
hỏi/vấn đề khoa học. Trả lời các câu hỏi khoa học hoặc giải quyết các vấn đề khoa học
sẽ phát minh ra các "Kiến thức" khoa học. Ngược lại, “Engineering” trong chu trình
STEM được mô tả bởi một mũi tên từ “Knowledge” sang “Technology” thể hiện quy
trình kĩ thuật. Các kĩ sư sử dụng "Kiến thức" khoa học để thiết kế, sáng tạo ra công
nghệ mới. Như vậy, trong chu trình STEM, "Science" được hiểu không chỉ là "Kiến
thức" thuộc các môn khoa học (như Vật lí, Hoá học, Sinh học) mà bao hàm "Quy trình
11


khoa học" để phát minh ra kiến thức khoa học mới. Tương tự như vậy, "Engineering"
trong chu STEM không chỉ là "Kiến thức" thuộc lĩnh vực "Kĩ thuật" mà bao hàm "Quy
trình kĩ thuật" để sáng tạo ra "Công nghệ" mới. Hai quy trình nói trên tiếp nối nhau,
khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học – kĩ thuật theo mô hình "xoáy ốc" mà cứ
sau mỗi chu trình thì lượng kiến thức khoa học tăng lên và cùng với nó là công nghệ
phát triển ở trình độ cao hơn [8].
Hiện nay thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh
giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp
- Trong ngữ cảnh giáo dục: STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối
với các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học cũng như quan tâm đến việc
tích hợp các môn học đó để nâng cao năng lực cho người học. Giáo dục STEM có thể
được hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ như: chính sách STEM, chương trình STEM,
nhà trường STEM, môn học STEM, bài học STEM, hoạt động STEM….
- Trong ngữ cảnh nghề nghiệp: STEM được hiểu là những nghề nghiệp, việc làm
thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.
Tùy những ngữ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các môn học hay các
lĩnh vực [28].

1.3.2. Giáo dục STEM
Giáo dục STEM hiện nay được nhiều tổ chức giáo dục quan tâm nghiên cứu. Vì
vậy, khái niệm về giáo dục STEM cũng được định nghĩa dựa trên các cách hiểu khác
nhau. Theo tổ chức uy tín trong lĩnh vực giáo dục trên thế giới là Hiệp hội các giáo
viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National Science Teachers Association – NSTA) đề
xuất khái niệm giáo dục STEM với cách định nghĩa ban đầu như sau:
“Giáo dục STEM là cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các
khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế
giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kĩ thuật
và toán vào trong các bối cảnh cụ thể giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi
làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM
và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh tế mới”.
Trong tài liệu này, giáo dục STEM được sử dụng theo mô tả trong Chương trình
giáo dục phổ thông 2018 như sau: “Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên
cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ,
kĩ thuật và toán học và giải quyết một số vấn đề trong bối cảnh cụ thể” [8].
12


Từ cách định nghĩa trên, có 3 đặc điểm khi nói về giáo dục STEM:
-

Cách tiếp cận liên ngành:

Cách tiếp cận “liên ngành” có nghĩa là cách tiếp cận có liên quan nhiều ngành,
nhiều lĩnh vực thể hiện sự kết nối và bổ trợ lẫn nhau. Do vậy, nếu một chương trình
học, một trường học chỉ có nhiều môn, nhiều giáo viên dạy các ngành khác nhau mà
không có sự kết nối và bổ trợ lẫn nhau thì chưa được gọi là giáo dục STEM.
-

Lồng ghép với các bài học trong thế giới thực:
Điều này thể hiện giáo dục STEM giúp học sinh vận dụng kiến thức, nguyên lý

được học để hình thành kỹ năng nhằm giải quyết các vấn đề thực tế. Ở đây, không còn
rào cản của việc học lý thuyết với ứng dụng. Do vậy, các chương trình giáo dục STEM
nhất thiết phải hướng đến các hoạt động thực hành và vận dụng kiến thức để tạo ra sản
phẩm hoặc giải quyết các vấn đề của thực tế cuộc sống.
-

Kết nối từ trường học, cộng đồng đến các tổ chức toàn cầu.

Đây là kỉ nguyên của thế giới phẳng, cách mạng công nghiệp 4.0. Do vậy, quá
trình giáo dục STEM không chỉ hướng đến vấn đề cụ thể với quy mô nhỏ của địa
phương mà phải đặt trong mối quan hệ với bối cảnh kinh tế toàn cầu và các xu hướng
chung của thế giới.
Giáo dục STEM không phải là để học sinh trở thành những nhà toán học, nhà khoa
học, kĩ sư hay những kĩ thuật viên mà là xây dựng cho học sinh có kĩ năng có thể được
sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay – đó
chính là kĩ năng STEM. Kĩ năng STEM được hiểu là sự tích hợp, lồng ghép hài hòa từ
bốn nhóm kĩ năng là: kĩ năng khoa học, kĩ năng công nghệ, kĩ năng kĩ thuật và kĩ năng
toán học.
- Kĩ năng khoa học: Là các kĩ năng trong đó học sinh 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.
Từ đó, giúp học sinh tìm hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó để giải
quyết các vấn đề trong cuộc sống thực tế.
- Kĩ năng công nghệ: Là khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết và truy cập được công
nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, cái quạt đến những hệ thống phức tạp
như Internet, máy móc.
- Kĩ năng kĩ thuật: Là học sinh được trang bị kỹ năng kĩ thuật là có khả năng sản
xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm ra nó. Vấn đề này đòi hỏi học sinh

phải có khả năng tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu
13


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.
-

Kĩ năng toán học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học

trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Học sinh có kỹ năng toán học sẽ có khả
năng phân tích, biện luận và thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng
áp dụng các khái niệm và kỹ năng toán học để giải quyết các tình huống trong cuộc
sống hằng ngày [21].
1.3.3. Phân loại STEM
(1) Dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề STEM
-

STEM đầy đủ: là loại hình STEM yêu cầu người học cần vận dụng kiến thức cả

bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
- STEM khuyết: là loại hình STEM mà người học không phải vận dụng kiến thức
cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
(2) Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM
- STEM cơ bản: là loại hình STEM được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm
vi các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trong chương trình giáo
dục phổ thông. Các sản phẩm STEM này thường đơn giản, chủ đề giáo dục STEM
bám sát nội dung sách giáo khoa và thường được xây dựng trên cơ sở các nội dung
thực hành, thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thông.
- STEM mở rộng: là loại hình STEM có những kiến thức nằm ngoài chương trình

và sách giáo khoa. Những kiến thức đó người học phải tự tìm hiểu và nghiên cứu.
Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn.
(3) Dựa vào mục đích dạy học
- STEM dạy kiến thức mới: là STEM được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức
của nhiều môn học khác nhau mà học sinh chưa được học (hoặc được học một phần).
Học sinh sẽ vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội được kiến thức mới.
- STEM vận dụng: là STEM được xây dựng trên cơ sở những kiến thức đã được
học. STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho học sinh năng lực vận dụng lý thuyết vào thực
tế. Kiến thức lý thuyết sẽ được củng cố và khắc sâu [28].
1.3.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM
Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp
với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là:
Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh
các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kĩ

14


thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên,
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,
học sinh 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 học sinh.
Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai các dự
án học tập STEM, học sinh được hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các
nhiệm vụ học tập, được làm quen với 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 học sinh.
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 phổ thông, học
sinh 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 phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh 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 [4].
1.3.5. Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới
1.3.5.1. Định hướng chung
- Trong Chương trình giáo dục phổ thông mới, giáo dục STEM đã được chú trọng
thông qua các biểu hiện:
+ Chương trình giáo dục phổ thông mới có đầy đủ các môn học STEM, đó là các
môn Toán học, khoa học, công nghệ, tin học. Việc hình thành nhóm môn Công nghệ
và Nghệ thuật ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp cung với quy định chọn 5
môn học trong 3 nhóm sẽ đảm bảo mọi học sinh đều được học các môn học STEM.
+ Có các chủ đề STEM trong chương trình môn học tích hợp ở giai đoạn giáo dục
cơ bản: các môn Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Tin học và Công nghệ (ở tiểu học),
môn Khoa học tự nhiên (ở trung học cơ sở).

15


Các chuyên đề dạy học về giáo dục STEM ở lớp 10, 11, 12; các hoạt động trải

+

nghiệm dưới hình thức câu lạc bộ nghiên cứu khoa học, trong đó có các hoạt động

nghiên cứu STEM.
+

Tính mở của chương trình cho phép một số nội dung giáo dục STEM có thể được

xây dựng thông qua chương trình địa phương, kế hoạch giáo dục nhà trường; qua
những chương trình, hoạt động STEM được triển khai, tổ chức thông qua hoạt động
xã hội hóa giáo dục.
-

Chương trình giáo dục phổ thông mới có nhiều đổi mới về phương pháp và hình

thức dạy học phù hợp với định hướng giáo dục STEM:
+

Dạy học theo chủ đề liên môn

+

Hoạt động nghiên cứu khoa học của học sinh

+

Hoạt động câu lạc bộ khoa học – công nghệ

+ Hoạt động tham quan, thực hành, giao lưu với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục
nghề nghiệp và doanh nghiệp.
Các hoạt động dạy và học có thể được thực hiện ở phòng học bộ môn, không gian
sáng chế,…hoặc ở các cơ sở giáo dục, đơn vị kinh tế - xã hội ngoài khuôn viên trường
học.

1.3.5.2. Các nội dung tích hợp giáo dục STEM trong chương trình môn Hóa học
Trong Chương trình Giáo dục phổ thông (GDPT) môn Hóa học là môn học thuộc
giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp ở cấp Trung học phổ thông, được học sinh
lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở thích và năng lực của bản thân.
Các kiến thức trong Hóa học đều có mối quan hệ hữu cơ với các môn học khác
như Toán học, Vật lí, Sinh học. Việc dạy học Hóa học bằng phương thức giáo dục tích
hợp theo cách tiếp cận liên môn là cần thiết. Thông qua mô hình STEM, HS được học
Hóa học trong một chỉnh thể có tích hợp với toán học, công nghệ, ky thuật và các môn
khoa học khác; không những thế HS còn được trải nghiệm, được tương tác với xã hội,
với các doanh nghiệp. Từ đó kích thích được sự hứng thú, tự tin, chủ động trong học
tập của HS; hình thành và phát triển các năng lực chung và năng lực đặc thu học tập;
tạo ra sản phẩm giáo dục đáp ứng với nhu cầu nguồn nhân lực hiện đại [8].

16


1.3.6. Chủ đề giáo dục STEM
1.3.6.1. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM.

Kiến thức thuộc
lĩnh vực STEM

Làm việc
nhóm

Tiêu chí chủ
đề STEM

Giải quyết vấn
đề thực tiễn

Định hướng
thực hành

Hình 1.3. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM
-

Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn.
Vận dụng kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn chính là mục

tiêu dạy học theo quan điểm STEM. Do vậy, bài học STEM không phải là để giải quyết
các vấn đề mang tính tưởng tượng và xa vời thực tế mà nó luôn hướng đến giải quyết
các vấn đề các tình huống trong xã hội, kinh tế, môi trường trong cộng đồng địa phương
của họ cũng như toàn cầu.
-

Chủ đề STEM phỉa hướng tới việc học sinh vận dụng các kiến thức trong lĩnh
vực STEM để giải quyết.

Tiêu chí này nhằm đảm bảo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới phát triển
được những năng lực chuyên môn liên quan.
-

Chủ đề STEM định hướng thực hành

Định hướng hành động là một tiêu chí của quan điểm STEM nhằm hình thành và
phát triển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho học sinh. Điều này sẽ giúp học
sinh có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lý thuyết. Bằng
17

cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, học sinh sẽ hiểu được
hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế.
-

Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh
Trên thực tế có những chủ đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân. Tuy nhiên, làm

việc theo nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức
hợp gắn với thực tiễn. Làm việc theo nhóm là một kĩ năng quan trọng trong thế kỉ 21,
bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm học sinh sẽ được đặt vào môi trường thúc đẩy các
nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển giải pháp [38].
1.3.7. Các hình thức thực hiện giáo dục STEM
Hiện nay các quốc gia hầu như chưa có môn học mang tên STEM trong chương
trình giáo dục mà giáo dục STEM thường được lồng ghép qua các hình thức hoạt động
dạy học bộ môn và các hoạt động giáo dục ngoài giờ lên lớp như câu lạc bộ, cuộc thi,
buổi học ngoại khóa,…Sau đây là một số con đường để giáo dục STEM cho học sinh:
Dạy học các môn thuộc lĩnh vực 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 môn học theo hướng tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM
bám sát chương trình các môn học thành phần [4].
Hoạt động trải nghiệm
Hoạt động trải nghiệm STEM hướng tới việc cung cấp cho học sinh các tình huống,
bối cảnh đa dạng và phong phú đòi hỏi sự tư duy sáng tạo của học sinh để giải quyết
vấn đề, cung cấp cho học sinh cơ hội sáng tạo, dám nghĩ, dám làm thông qua hoạt động
khám phá các thí nghiệm, các ứng dụng khoa học, kĩ thuật trong thực tiễn đời sống.
Qua đó, học sinh nhận biết được ý nghĩa, vai trò của khoa học công nghệ, kĩ thuật và
toán học đối với cuộc sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM.
Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, các trường phổ thông có

thể hợp tác với các trường đại học hoặc các cơ sở giáo dục nghề nghiệp nhằm giúp học
sinh có những trải nghiệm gần với thực tế hơn và giúp học sinh phát triển năng lực
định hướng nghề nghiệp của bản thân.
Các trường học có thể tổ chức giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ.
Tham gia câu lạc bộ STEM học sinh được nâng cao trình độ học tập, được tham gia
các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM.
18


Bên cạnh hình thức câu lạc bộ, giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua
các cuộc thi sáng tạo khoa học – kĩ thuật với nhiều chủ đề thuộc các lĩnh vực robot,
môi trường, biến đổi khí hậu,….Hoạt động này nhằm tăng sự hứng thú của học sinh
trong việc tìm tòi, khám phá khoa học, kĩ thuật.
Tổ chức tốt các hoạt động trải nghiệm STEM không chỉ giúp tăng hứng thú, sở
thích của học sinh đối với các môn học STEM mà còn giúp học sinh tự khám phá ra
năng lực bản thân phù hợp với nghề nghiệp nào, từ đó học sinh sẽ có định hướng rõ
ràng và cơ hội về nghề nghiệp tốt hơn cho tương lai.
1.3.8. Các phương pháp và mô hình dạy học theo định hướng giáo dục STEM
1.3.8.1. Phương pháp dạy học dự án
 Khái niệm:
“Dạy học theo dự án là một hình thức dạy học, trong đó người học thực hiện một
nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, có tạo ra các
sản phẩm có thể giới thiệu. Nhiệm vụ này được người học thực hiện với tính tự lực cao
trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế hoạch, đến việc thực
hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện. Kết quả dự
án là những sản phẩm có thể trình bày, giới thiệu, chuyển giao được” [25].
 Đặc điểm của dạy học dự án:
- Định hướng thực tiễn: Chủ đề của dự án xuất phát từ những tình huống của thực
tiễn xã hội, nghề nghiệp và đời sống. Nhiệm vụ của dự án cần chứa đựng những vấn
đề phù hợp với trình độ và khả năng của người học.

- Định hướng hứng thú người học: Học sinh được tham gia đề xuất và chọn đề tài,
nội dung học tập phù hợp với khả năng và hứng thú cá nhân.
- Định hướng hành động: Trong quá trình thực hiện dự án có sự kết hợp giữa nghiên
cứu lí thuyết và vận dụng lí thuyết vào hoạt động thực tiễn, thực hành. Thông qua đó
để kiểm tra, củng cố, mở rộng hiểu biết lí thuyết cũng như rèn luyên kĩ năng hành
động, kinh nghiệm thực tiễn của người học.
- Định hướng sản phẩm: Trong quá trình thực hiện dự án, các sản phẩm được tạo ra
bao gồm những thu hoạch lí thuyết, những sản phẩm vật chất của hoạt động thực tiễn,
thực hành. Những sản phẩm này có thể sử dụng, công bố và giới thiệu.
- Định hướng kĩ năng mềm: Làm việc theo dự án sẽ hỗ trợ phát triển cả kĩ năng tư
duy siêu nhận thức lẫn tư duy nhận thức như hợp tác, tự giám sát, tìm kiếm, phân tích
dữ liệu và đánh giá thông tin,…Học sinh sẽ có cơ hội hình thành và rèn luyện các kĩ
năng mềm cần có của con người trong thế kỉ XXI như: kĩ năng học tập và thích ứng,
kĩ năng thu thập và xử lí thông tin, kĩ năng sống và hoạt động nghề nghiệp,…
19