Thiết kế bài giảng e learning trong dạy học hoá học lớp 12 trung học phổ thông theo mô hình giáo dục STEM

MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài ................................................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu.......................................................................................................... 2
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu. ................................................................................ 2
3.1. Khách thể nghiên cứu ........................................................................................2
3.2. Đối tượng khách thể ..........................................................................................2
4. Giả thuyết khoa học........................................................................................................... 2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................................ 2
5.1. Nghiên cứu lý luận và thực tiễn .........................................................................2
5.2. Thiết kế và sử dụng bộ công cụ đánh giá năng lực cho học sinh trong dạy học
hóa học theo từng chủ để ở trường THPT ................................................................ 3
5.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của
biện pháp và những đề xuất của đề tài. ....................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................................. 3
7. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................... 3
8. Dự kiến đóng góp của đề tài: ............................................................................................ 3
9. Cấu trúc của luận văn ........................................................................................................ 4
PHẦN 2. NỘI DUNG ....................................................................................................5
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ....................................................5
1.1. Lịch sử nghiên cứu giáo dục STEM ............................................................................. 5
1.1.1. Giáo dục STEM tại Việt Nam .........................................................................5
1.1.2. Giáo dục STEM trên thế giới ..........................................................................6
1.2. Lịch sử nghiên cứu về dạy học trực tuyến E – learning .............................................. 8
1.2.1. Sự ra đời của E – learning..............................................................................8
1.2.2. Tình hình nghiên cứu E – learning tại Việt Nam ...........................................9
1.2.3. Tình hình nghiên cứu E – learning trên thế giới ..........................................10
1.2.4. Một số khó khăn khi triển khai E – learning ở Việt Nam ............................. 11
1.3. Cơ sở lí luận về STEM.................................................................................................12
1.3.1. Khái niệm STEM ........................................................................................... 12
1.3.2. Giáo dục STEM ............................................................................................. 13

1.3.3. Phân loại STEM ............................................................................................ 15


1.3.4. Mục tiêu của giáo dục STEM........................................................................16
1.3.5. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM ............................................................ 16
1.3.6. Ưu và nhược điểm của giáo dục STEM ........................................................17
1.4. Cơ sở lí luận về bài giảng E – learning .......................................................................19
1.4.1. Thuật ngữ E – learning .................................................................................19
1.4.2. Đặc điểm và chuẩn của E – learning ........................................................... 20
1.4.3. Điều kiện cần thiết để học theo bài giảng điện tử E – learning ...................22
1.4.4. Vai trò của người dạy và người học ............................................................. 23
1.4.5. Các dạng và hình thức của E – learning trong giáo dục đào tạo ................25
1.4.6. E-learning một hình thức tổ chức dạy học có hiệu quả bằng hoặc cao hơn
so với hình thức tổ chức dạy học truyền thống .......................................................27
1.4.7. Ưu và nhược điểm E – learning ....................................................................27
1.4.8. Sự khác nhau giữa Powerpoint và Presenter ...............................................29
1.5. Các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực chủ đạo sử dụng trong dạy học theo
mô hình giáo dục STEM .....................................................................................................29
1.5.1. Dạy học tích hợp ........................................................................................... 29
1.5.2. Dạy học dự án ............................................................................................... 31
1.5.3. Dạy học khám phá ........................................................................................32
1.5.4. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề........................................................34
1.5.5. Kỹ thuật KWL ...........................................................................................................35
1.6. Quy trình thiết kế kỹ thuật và một số vấn đề cơ bản của về quy trình thiết kế kỹ
thuật ......................................................................................................................................35
1.6.1. Thiết kế kỹ thuật ............................................................................................ 35
1.6.2. Quy trình thiết kế kỹ thuật ............................................................................36
1.6.3. Một số vấn đề cơ bản về quy trình thiết kế kỹ thuật .....................................37
1.7. Dạy học bằng E – learning...........................................................................................42
1.7.1. Thiết kế dạy học E – learning .......................................................................42

1.7.2. Quy trình xây dựng bài giảng điện tử ........................................................... 43
1.7.3. Một số chú ý để đạt hiệu quả cao khi học với E – learning .........................46
1.8. Phần mềm Adobe Presenter.........................................................................................47
1.9. Thực trạng dạy học qua E – learning theo mô hình giáo dục STEM trong môn hóa
học ở một số trường trung học phổ thông tại Thừa Thiên Huế ........................................48


1.9.1. Khái quát về điều tra thực trạng...................................................................48
1.9.2. Kết quả điều tra ............................................................................................ 50
Tiểu kết chương 1....................................................................................................52
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BÀI GIẢNG E – LEARNING TRONG DẠY HỌC
HÓA HỌC LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC
STEM ............................................................................................................................ 53
2.1. Vị trí, quan điểm, mục tiêu xây dựng chương trình hóa học phổ thông hiện nay....53
2.1.1. Vị trí môn hóa học ........................................................................................53
2.1.2. Quan điểm xây dựng chương trình hóa học phổ thông. ............................... 53
2.1.3. Mục tiêu chương trình THPT........................................................................54
2.2. Phân tích chương trình Hóa học phổ thông 12 ...........................................................54
2.2.1. Phân phối chương trình Hóa học 12 (Chương trình chuẩn) ........................54
2.2.2. Cấu trúc nội dung môn Hóa học 12 ............................................................. 55
2.2.3. Mục tiêu ........................................................................................................56
2.2.4. Đặc điểm của môn Hóa học 12.....................................................................57
2.3. Quy trình thiết kế các chủ đề STEM vận dụng trong dạy học Hóa học 12 ..............58
2.3.1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM ..................................................................58
2.3.2. Quy trình sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để thiết kế chủ đề STEM .......60
2.3.3. Thiết kế các công cụ đánh giá ...............................................................................62
2.4. CHỦ ĐỀ MINH HỌA: MÁY LỌC KHÓI THUỐC MINI – VỊ CỨU TINH CỦA
MÔI TRƯỜNG ...................................................................................................................65
2.4.1. Quy trình lựa chọn và thiết kế chủ đề ........................................................... 65
2.4.2. Chuẩn bị ........................................................................................................69

2.4.3. Tổ chức các hoạt động dạy học ....................................................................69
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................. 93
3.1 Mục đích thực nghiệm ..................................................................................................93
3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ..................................................................................93
3.3. Đối tượng, thời gian và địa điểm thực nghiệm ...........................................................93
3.4. Nội dung và phạm vi thực nghiệm ..............................................................................94
3.5. Quy trình thực nghiệm và đánh giá .............................................................................94
3.5.1. Quy trình thực nghiệm ..................................................................................94
3.5.2. Xác định chuẩn và thang đánh giá kết quả thực nghiệm .............................. 95


3.5.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ...................................................................95
3.5.4. Phương pháp xử lý, phân tích kết quả trước và sau thực nghiệm ...................96
3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm .....................................................................................96
3.6.1. Kết quả định tính .......................................................................................... 96
3.6.2. Kết quả định lượng .....................................................................................100
3.6.3. Hình ảnh thực nghiệm ................................................................................108
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ........................................................................................110
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................111
1. Kết luận ..........................................................................................................................111
2. Kiến nghị ........................................................................................................................113
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................114
PHỤ LỤC 1. PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN THPT ...................... P1
PHỤ LỤC 2. PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN HỌC SINH THPT ........................ P4
PHỤ LỤC 3. CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN ............................. P7
PHỤ LỤC 4. PHIẾU ĐÁNH GIÁ THÁI ĐỘ, HỨNG THÚ CỦA HỌC SINH SAU
KHI HỌC BÀI GIẢNG TRỰC TUYẾN E - LEARNING THEO CHỦ ĐỀ GIÁO
DỤC STEM VẬN DỤNG ......................................................................................... P14
PHỤ LỤC 5. Chủ đề: MẶC ÁO GIÁP CHO KIM LOẠI .................................... P16
PHỤ LỤC 6. Chủ đề: NƯỚC SẠCH CHO MỌI NHÀ ......................................... P26

DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ
1. Danh mục bảng biểu
STT

Tên bảng biểu

Trang

1

Bảng 1.1. Ưu điểm của phương pháp giáo dục STEM so với PPDH
tích cực khác

17

2

Bảng 1.2. Ưu và nhược điểm của Giáo dục STEM

18

3

Bảng 1.3. Đặc điểm của lớp học truyền thống và E – learning

21

4

Bảng 1.4. Mô tả thiết kế dạy học

43

5

Bảng 2.1. Bảng phân phối chương trình Hóa học 12

55

6

Bảng 2.2. Các tiêu chí đánh giá Rubric

63

7

Bảng 2.3. Phiếu đánh giá sản phẩm và thái độ hợp tác của cá nhân
trong hoạt động nhóm

63

8

Bảng 2.4. Bảng các loại năng lực

66

9

Bảng 3.1. Số HS nhóm TN và nhóm ĐC

93

10

Bảng 3.2. Kết quả xếp loại môn Hóa học năm học (2018 – 2019) của
4 lớp 11

96

11

Bảng 3.3. Đánh giá thông qua sổ ghi chép của HS

97

12

Bảng 3.4. Các vấn đề mà HS gặp phải và giải pháp

97

13

Bảng 3.5. Kết quả các bảng kiểm và phiếu đánh giá

98

14

Bảng 3.6. Kết quả điều tra câu 1 – phụ lục 4

99

15

Bảng 3.7. Kết quả bài kiểm tra chủ đề - Trường THPT Nguyễn
Trường Tộ

101

16

Bảng 3.8. Kết quả bài kiểm tra chủ đề - Trường THPT Thuận Hóa

101

17

Bảng 3.9. Bảng thống kê kết quả bài kiểm tra chủ đề TNSP năm học
2019 – 2020

102

18

Bảng 3.10. Bảng tần số kết quả cụ thể điểm trong bài kiểm tra chủ đề

103

19

Bảng 3.11. Bảng phân phối tần số, tần suất, và tần suất lũy tích kết
quả TNSP năm học 2019 – 2020

104

20

Bảng 3.12. Bảng phân loại kết quả TNSP năm học 2019 – 2020

106

21

Bảng 3.13. Mô tả và so sánh các dữ liệu kết quả TNSP năm học
2019 – 2020

107


2. Danh mục hình vẽ
STT

Tên bảng biểu

Trang

1

Hình 1.1. Chu trình STEM

13

2

Hình 1.2. Mô hình e – learning

19

3

Hình 1.3. Sơ đồ sử dụng CNTT trong học tập

27

4

Hình 1.4. Quy trình dạy học dự án

31

5

Hình 1.5. Cấu trúc dạy học khám phá

32

6

Hình 1.6. Các bước thiết lập quy trình thiết kế kỹ thuật của các kỹ sư

39

7

Hình 1.7. Quy trình thiết kế kỹ thuật trong giáo dục STEM

40

8

Hình 2.1. Quy trình sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để thiết kế
chủ đề STEM

60

9

Hình 3.1. Biểu đồ phân phối điểm kiểm tra chủ đề - Trường THPT
Nguyễn Trường Tộ

101

10

Hình 3.2. Biểu đồ phân phối điểm kiểm tra chủ đề - Trường THPT

Thuận Hóa

102

11

Hình 3.3. Biểu đồ phân phối điểm kiểm tra chủ đề TNSP năm học
2019 – 2020

105

12

Hình 3.4. Biểu đồ phân phối tần suất điểm kiểm tra chủ đề TNSP
năm học 2019 – 2020

105

13

Hình 3.5. Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích điểm kiểm tra chủ đề
TNSP năm học 2019 – 2020

106

14

Hình 3.6. Đồ thị phân loại kết quả TNSP năm học 2019 – 2020

106

15

Hình 3.7. Hình ảnh về trang web

108

16

Hình 3.8. HS làm bài kiểm tra tại lớp

108

17

Hình 3.9. Sơ đồ chế tạo máy lọc khói thuốc lá mini

109

18

Hình 3.10. Quy trình chế tạo máy lọc khói thuốc lá mini

109


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT

Từ viết tắt

Chú thích

1

GD&ĐT

Giáo dục và Đào tạo

2

STEM

Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering
(Kỹ thuật) và Math (Toán học)

3

THPT

Trung học phổ thông

4

NL

Năng lực

5

CNTT

Công nghệ thông tin

6

THCS

Trung học cơ sở

7

HS

Học sinh

8

GV

Giáo viên

9

CBT

10

SCORM

11

LMS

12

CNTT & TT

Công nghệ thông tin và truyền thông

13

CD – ROM

Compact disc – read only memory

Computer Base Training (đào tạo trên cơ sở máy tính)
Sharable Content Object Reference Model (là một chuẩn
đóng gói nội dung giáo dục)
Learing Management System (hệ thống quản lí khóa học)

(Đĩa nén – bộ nhớ chỉ đọc)
14

ĐHQGHN

Đại học quốc gia Hà Nội

15

AICC

Aviation Industry CBT Commitee

16

HTML

HyperText Markup Language

17

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

18

TN

Thực nghiệm

19

ĐC

Đối chứng


LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan đây là công trình do chính chúng tôi thực hiện. Các số
liệu và kết quả nghiên cứu là trung thực, khách quan, nghiêm túc và chưa từng được
tác giả khác công bố trong bất cứ công trình nào.

TÁC GIẢ

MAI THỊ MỸ HƯƠNG


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Nghị quyết Đại hội XII của Đảng đã đưa ra một trong những nhiệm vụ trọng tâm
hiện nay đó là: “Đổi mới căn bản và toàn diện Giáo dục và Đào tạo (GD& ĐT); phát
triển nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao” nhằm hội nhập kinh tế
quốc tế và tiến tới cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Chính vì thế, việc đổi mới tư duy
giáo dục trong thời đại tri thức nhằm đáp ứng sự thay đổi của cuộc sống không ngừng
là một tất yếu.
Theo chỉ thị số 16/ CT-TTg ngày 4/5/2017 của Thủ tướng chính phủ về việc tăng
cường tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 trong đó có nội dung: 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, kỹ thuật và toán học (STEM),
ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông; đẩy mạnh tự chủ đại học,
dạy nghề; thí điểm quy định về đào tạo nghề, đào tạo đại học đối với một số ngành đặc
thù. Biến thách thức dân số cùng giá trị dân số vàng thành lợi thế trong hội nhập và
phân công lao động quốc tế.
Giáo dục STEM có vai trò trang bị kiến thức cho người học thông qua thực hành
và ứng dụng. Các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học kết hợp với
nhau để giúp người học giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Những năm gần đây, sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin nói

chung và internet nói riêng đã mang lại những thay đổi đáng kể cho cuộc sống của
nhân loại. Internet thực sự là môi trường thông tin liên kết mọi người trên toàn thế
giới, để cùng chia sẻ những vấn đề mang tính xã hội. Tận dụng môi trường internet, xu
hướng phát triển các phần mềm hiện nay là xây dựng các ứng dụng có khả năng chia
sẻ cao, vận hành không phụ thuộc vào vị trí địa lý cũng như hệ điều hành, tạo điều
kiện cho mọi người có thể trao đổi, tìm kiếm thông tin, học tập một cách dễ dàng,
thuận lợi. Bài giảng trực tuyến E – learning là một phương thức đào tạo hiện đại dựa
trên công nghệ thông tin. Việc học không chỉ bó hẹp cho học sinh, sinh viên ở các
trường mà dành cho tất cả mọi người, không kể tuổi tác, hoàn cảnh sống… Để đáp ứng
nhu cầu về giáo dục, đào tạo, mô hình đào tạo trực tuyến đã ra đời, đáp ứng xu thế hội
nhập về giáo dục, đào tạo của Việt Nam.
1


Môn Hóa học có nhiều điểm tương đồng với giáo dục STEM bởi đây là môn học
ứng dụng các kiến thức nền tảng của các môn khoa học cơ bản như Toán học, Vật lý,
Sinh học, Công nghệ, … Bên cạnh đó, Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm,
chính xác, đòi hỏi ở người học không chỉ là vốn kiến thức chắc chắn mà còn phải có cả
kỹ năng thực hành, năng lực quan sát và phân tích các hiện tượng thực nghiệm để hiểu
biết một cách sâu sắc về ứng dụng của nó trong thực tế cuộc sống.
Do đó, việc nghiên cứu về giáo dục STEM để ứng dụng vào dạy môn Hóa học để
xây dựng bài giảng E – learning là hoàn toàn có cơ sở và phù hợp với định hướng đổi
mới căn bản giáo dục Việt Nam sau 2015 theo hướng phát triển năng lực ở người học
nhằm đáp ứng những đòi hỏi của xã hội hiện đại. Với các lí do trên chúng tôi lựa chọn
đề tài: “Thiết kế bài giảng E – learning trong dạy học Hóa học lớp 12 trung học
phổ thông theo mô hình Giáo dục STEM” mong muốn được đóng góp vào quá trình
nâng cao chất lượng dạy – học tại các trường trung học phổ thông (THPT).
2. Mục tiêu nghiên cứu
Thiết kế bài giảng E – learning về dạy học tích hợp theo mô hình Giáo dục
STEM cho học sinh THPT, góp phần đổi mới cách dạy, cách học, cũng như cách đánh

giá kết quả học tập Hóa học theo từng chủ đề cụ thể, nâng cao chất lượng dạy học ở
trường THPT.
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu.
3.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy và học theo từng chủ đề Hóa học 12 THPT.
3.2. Đối tượng khách thể
Bài giảng E – learning trong dạy học Hóa học lớp 12 trung học phổ thông theo
mô hình Giáo dục STEM.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng tốt các bài giảng E – learning trong dạy học Hoá học lớp 12 trung
học phổ thông theo mô hình Giáo dục STEM thì sẽ phát triển được các kỹ năng lưc
cho học sinh (HS), từ đó nâng cao chất lượng dạy và học Hóa học ở trường THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu lý luận và thực tiễn
Nghiên cứu lý luận: nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực (NL) nói chung, khả
năng ứng dụng hiệu quả cao của E – learning trong rèn luyện khả năng tự học cho học
2


sinh tự học, những biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ở phương
pháp giáo dục trực tuyến; đổi mới phương pháp dạy học hóa học, kiểm tra đánh giá
nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo và vận dụng kiến thức đã học vào
thực tế cho học sinh trung học phổ thông.
Nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu một số vấn đề thực tiễn liên quan đến bài
giảng E – learning về dạy học tích hợp STEM phát triển các năng lực cho học sinh
trong chương trình GDPT, SGK môn Hóa học ở một số nước và ở Việt Nam; Điều tra
thực trạng bài giảng E – learning hiện nay trong dạy học hóa học ở trường THPT Việt
Nam
5.2. Thiết kế và sử dụng bộ công cụ đánh giá năng lực cho học sinh trong dạy
học hóa học theo từng chủ để ở trường THPT

5.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của
biện pháp và những đề xuất của đề tài.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập tài liệu trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu, khảo sát và áp dụng thử nghiệm thực tế.
- Phương pháp hỗ trợ: Sử dụng phần mềm Adobe Presenter 10 để xây dựng bài
giảng E – learning.
7. Phạm vi nghiên cứu
Xây dựng một số chủ đề giáo dục STEM trong dạy học môn hóa học có kết nối
kiến thức liên môn với một số môn học như Toán học, Vật lí, Công nghệ, Sinh học, ...
8. Dự kiến đóng góp của đề tài:
- Tìm hiểu về thiết kế bài giảng E – learning kết hợp dạy học STEM hiện nay ở
nước ta.
- Khảo sát thực tiễn và rút ra kết luận về thực trạng dạy học theo chủ đề ở trường
THPT ở tỉnh Thừa Thiên Huế.
- Đề xuất định hướng, nguyên tắc để xây dưng các chủ đề cụ thể, nội dung quy
trình thiết kế giáo án minh họa cho các biện pháp đề ra.
- Thiết kế và xây dựng trang web của đề tài xây dựng bài giảng E – learning về
dạy học tích hợp STEM.

3


9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, nội dung luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn. (48 trang)
Chương 2: Thiết kế bài giảng E – learning trong dạy học Hóa học lớp 12 trung
học phổ thông theo mô hình Giáo dục STEM. (17 trang)
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. (18 trang)

4


PHẦN 2. NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1. Lịch sử nghiên cứu giáo dục STEM
Giáo dục STEM hiện đang là vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều nước trên thế
giới. Việt Nam không nằm ngoài xu thế này. Hiện nay, đã có một số công trình nghiên
cứu về giáo dục STEM, tuy nhiên qua quá trình tổng quan tài liệu chúng tôi nhận thấy
rằng giáo dục STEM trong đó môn hóa học đóng vai trò chủ đạo và dạy học giáo dục
STEM bằng trực tuyến còn rất ít công trình được công bố. Qua quá trình tiếp cận các
loại tài liệu chúng tôi tổng kết những vấn đề chung của giáo dục STEM như sau:
1.1.1. Giáo dục STEM tại Việt Nam
- Năm 2010, mô hình giáo dục tích hợp STEM được đưa vào Việt Nam thông
qua Liên doanh DTT – EDUSPEC phối hợp với Trường Icarnegie – Hoa Kỳ trên nền
tảng là 2 môn học công nghệ thông tin (CNTT) và Robotics cho khối phổ thông từ lớp
1 đến lớp 12.
- Năm 2011, Hội đồng Anh phối hợp với Bộ GD&ĐT Việt Nam tiến hành mô
hình “Phòng Lab tích hợp STEM bằng tiếng Anh” được triển khai thí điểm tại 14
trường ở các thành phố lớn Hà Nội, Đà Nẵng với hơn 3000 HS theo học. Kết quả đạt
được đã mở ra một hướng phát triển về giáo dục tích hợp STEM do cấp học phổ thông.
- Năm 2016 – 2017, nhằm chuẩn bị tốt hơn cho chương trình giáo dục mới, Hội
đồng Anh phối hợp với Bộ giáo dục và đào tạo Viêt Nam đã triển khai Dự án thí điểm:
“Áp dụng phương pháp Giáo dục STEM của Vương quốc Anh vào bối cảnh Việt
Nam”.
- Ngày hội STEM 2017 dành cho HS từ 8 đến 18 tuổi ở khu vực phía Bắc diễn ra
ở Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào ngày 15/4/2017 và gần đây
nhất là “Ngày hội STEM và đọc sách” tổ chức tại trường trung học cơ sở (THCS)
Giảng Võ (Ba Đình, Hà Nội) với sự tham gia của hơn 4000 HS và thầy cô giáo.
- Năm 2018, khởi đầu của những chuỗi ngày STEM khi ngày hội STEM được tổ

chức ở trường Tiểu học – THCS – THPT Nguyễn Siêu. Tiếp theo đó là Ngày hội
STEM 2018 với tên gọi thú vị: “Chạm o o o o – Touch o o o o” được tổ chức tại Đại
học Khoa học Tự nhiên ngày 13/5/2018. Cũng với chủ đề 4.0, từ 1 – 2/6/2018, tại
trường THCS Nguyễn Hiền – huyện Nam Trực đã diễn ra ngày hội STEM với chủ đề:
“Đánh thức trí tuệ làng thời 4.0”.
5


Gần đây nhất là Ngày hội STEM tỉnh Bắc Ninh năm 2019 với chủ đề “Môi
trường thông minh” diễn ra vào ngày 07/04/2019 tại trường THPT Hàn Thuyên. Đây
là năm thứ 2 Ngày hội STEM được tổ chức ở tỉnh Bắc Ninh. Điều đó cho thấy STEM
là một xu hướng tất yếu trong công tác dạy và học của thế kỷ 21, tích hợp ứng dụng
kiến thức đã học để kích thích sự sáng tạo, trí tò mò khám phá khoa học và hiểu biết về
đời sống.
- Năm 2019 là năm hứa hẹn sự bùng nổ của giáo dục STEM khi mạng lưới Đại
sưa STEM được thành lập và các HS đã có thể tự thiết kế ngày hội STEM liên trường.
Hiện nay, đã có một số công trình và đề tài nghiên cứu về dạy học theo chủ đề
STEM cho HS chẳng hạn như luận án tiến sĩ của Lê Xuân Quang: “Dạy học môn
Công nghệ phô thông theo định hướng giáo dục STEM”; sách “Dạy học theo chủ đề
STEM cho HS THCS và THPT” do Nguyễn Thanh Nga chủ biên, Đại học Sư phạm
thành phố Hồ Chí Minh xuất bản; chủ đề STEM về sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật
để chế tạo máy lọc nước của cô Nguyễn Thị Thùy Trang và các thầy cô trường ĐHSP
Huế. Hay các liên minh STEM: Học viện STEM, Học viện Sáng tạo S3, Công ty Sách
Long Minh, Pomath, EDU FARM.
1.1.2. Giáo dục STEM trên thế giới
Hiện nay, STEM là một trong những xu hướng chính trong giáo dục toàn cầu.
Mục tiêu trực tiếp của sáng kiến STEM là tăng số lượng và chất lượng GV dạy STEM
để có thể đào tạo các kĩ năng và khả năng sáng tạo ở HS, nhằm đảm bảo sự thành công
cho HS trong thế kỉ 21. Ở nhiều quốc gia, cải cách giáo dục tập trung vào việc tăng
khả năng, hứng thú, say mê khoa học của HS đối với STEM và giảng dạy STEM.

1.1.2.1. Ở Mỹ
Giáo dục STEM gần đây dành được sự quan tâm lớn thông qua luật liên bang.
Lý do xuất phát từ những nghiên cứu cho thấy sự giảm sút về NL giữa HS Mỹ và các
HS ở quốc gia khác trong môn Toán học và Khoa học. Một trong các chiến lược của
Mỹ trong giáo dục là hướng tới STEM nhằm nâng cao yêu cầu về Toán học và Khoa
học đối với HS tốt nghiệp. Đồng thời, các GV cùng thường xuyên được tham gia các
khóa bồi dưỡng nghiệp vụ về giảng dạy STEM từ cơ bản đến chuyên sâu.[54]
Theo thống kê của Josh Brown – Trường đại học Ilinois giai đoạn 2007 – 2010
tại Mỹ có 61 bài báo khoa học liên quan trực tiếp đến giáo dục STEM và được xuất
bản từ 8 tạp chí nổi tiếng trong lĩnh vực giáo dục của Mỹ.[51]
6


Hay tại trường trung học Hàng không ở thành phố Long Island, New York, các
HS tham gia thảo luận và nhận được nhiều kinh nghiệm tập trung ở giáo dục Khoa
học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học về các lĩnh vực thuộc ngành Khoa học hàng
không và Công nghiệp hàng không vũ trụ.[53]
Tổng thống Obama đã đưa ra một sự ưu tiên rõ ràng cho giáo dục STEM: Trong
vòng một thập niên, sinh viên Mỹ phải “di chuyển từ giữa lên đầu trang trong Khoa
học và Toán học”.[52]
1.1.2.2. Ở Anh
Giáo dục STEM đã được phát triển thành một chương trình quốc gia ở Anh với
mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao. Chương trình
hành động của Anh nhằm thúc đẩy giáo dục STEM bao gồm 4 nội dung chính. Một là,
tuyển dung giáo viên (GV) giảng dạy STEM. Hai là, bồi dưỡng nâng cao trình độ của
GV. Ba là, cải tiến và làm phong phú chương trình học cả trong và ngoài lớp học. Bốn
là, phat triển cơ sở vật chất hỗ trợ cho việc dạy và học. Từ những điều trên có thể thấy
rằng không chỉ cần sự đầu tư từ ngân sách của nhà nước mà còn từ phía tư nhân. Đối
với nước Anh, kinh nghiệm giáo dục STEM là không tách biệt giáo dục STEM với
chương trình chính khóa mà lồng ghép những trải nghiệm STEM vào chương trình

giảng dạy và sách giáo khoa. Tóm lại, quan niệm về giáo dục STEM ở Anh là một
cách tiếp cận, một định hướng chứ không phải là một môn học.[24]
1.1.2.3. Ở Úc
Năm 2015, Úc thông qua chiến lược quốc gia về phát triển giáo dục STEM trong
các trường học trong giai đoạn 2016 – 2026. Chiến lược xác định 5 mục tiêu chính
[61]. Một là, tăng khả năng, sự tham gia và sự quan tâm của sinh viên đối với STEM.
Hai là, tăng năng lực của GV và chất lượng giảng dạy các môn STEM. Ba là, hỗ trợ
các cơ hội cho giáo dục STEM trong các trường học. Bốn là, thúc đẩy hợp tác hiệu quả
với các trường đại học, kinh doanh và công nghiệp. Năm là, thiết lập một cơ sở dữ liệu
âm thanh.
Vào tháng 12/2005, Chính phủ Liên bang Úc công bố chương trình Cải tiến và
Khoa học Quốc gia. Đây chính là thần chú: “gây cảm hứng cho tất cả người Úc – từ
những người đi học mẫy giáo đến cộng đồng rộng lớn hơn – tham gia với STEM”.
(The Sysdney Morning Herald, Explainer: STEM, and what it means to Australia’s
education system).
7


 Kết luận
Trên cơ sở phân tích nghiên cứu tổng quan về giáo dục STEM, có thể đưa ra
một số kết luận sau:
1. STEM là cơ sở quan trọng trong các chính sách nhằm phát triển nguồn nhân
lực chất lượng cao, phục vụ mục tiêu phát triển và cạnh tranh kinh tế giữa các quốc gia
trên thế giới.
2. Giáo dục STEM đang dần trở thành một xu hướng giáo dục mang tính toàn
cầu.
3. Giáo dục STEM thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà giáo dục trên thế
giới. Các nghiên cứu đã làm sáng tỏ bản chất, vai trò và tầm quan trọng của giáo dục
STEM trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay. Mô hình giáo dục STEM, vai trò của sự
kết hợp giữa Công nghệ (T) và Kỹ thuật (E) trong STEM đã được nghiên cứu.

4. Giáo dục STEM tuy mới xuất hiện tại Việt Nam nhưng bước đầu đã dành được
sự quan tâm của cộng đồng và các cơ quan chức năng, đặc biệt là từ phía bộ giáo dục
và đào tạo.
1.2. Lịch sử nghiên cứu về dạy học trực tuyến E – learning
1.2.1. Sự ra đời của E – learning
Theo tài liệu của tác giả Bùi Thanh Giang [16] thì E – learning chia làm 4 giai
đoạn sau:
- Trước năm 1983: Kỷ nguyên GV làm trung tâm
Trước khi máy tính được sử dụng rộng rãi, quan điểm giáo dục “Lấy GV làm
trung tâm” là phương pháp phổ biến nhất trong các trường học. Học viên chỉ có thể
trao đổi tập trung quanh GV và các bạn đọc.
- Giai đoạn 1984 – 1993: Kỷ nguyên đa phương tiện
Hệ điều hành Windows 3.1, máy tính Macintosh, phần mềm trình diễn
powerpoint đây là các công nghệ cơ bản trong kỷ nguyên đa phương tiện. Nó cho phép
tạo ra các bài giảng tích hợp hình ảnh và âm thành học trên máy tính sử dụng công
nghệ CBT phân phối qua đĩa CD – ROM hoặc đĩa mềm vào bất kỳ thời gian nào, ở
đâu, người học cũng có thể mua và học. Tuy nhiên sự hướng dẫn của giáo viên là rất
hạn chế.
- Giai đoạn 1994 – 1999: Làn sóng E – learning thứ nhất

8


Khi công nghệ Web được phát minh, ra các nhà cung cấp dịch vụ đào tạo bắt đầu
nghiên cứu cách thức cải tiến phương pháp giáo dục bằng công nghệ này. Người thầy
thông thái đã dần lộ rõ thông qua các phương tiện: E – mail, CBT qua Intranet với text
và hình ảnh đơn giản, đào tạo bằng công nghệ web với hình ảnh chuyển động tốc độ
thấp đã được triển khai trên diện rộng.
- Giai đoạn 2000 – 2005: Làn sóng E – learning thứ hai
Các công nghệ tiên tiến bao gồm Java và ứng dụng mạng IP, công nghệ truy

nhập mạng và bang thông Internet được nâng cao, các công nghệ thiết kế web tiên tiến
đã trở thành một cuộc cách mạng trong giáo dục đào tạo. Ngày nay thông qua web
giáo viên có thể kết hợp hướng dẫn trực tuyến (hình ảnh, âm thanh, các công cụ trình
diễn) tới người học, nâng cao hơn chất lượng dịch vụ đào tạo. Ngày qua ngày công
nghệ web đã chứng tỏ có khả năng mang lại hiệu quả cao trong giáo dục đào tạo, cho
phép đa dạng hóa các môi trường học tập. Tất cả những điều đó tạo ra một cuộc cách
mạng trong đào tạo với giá thành rẻ, chất lượng và hiệu quả. Đó chính là làn sóng thứ
hai của E – learning.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu E – learning tại Việt Nam [63], [65]
Thuật ngữ E – learning nhen nhóm trên thế giới từ năm 1999, nhưng đến năm
2000 lĩnh vực này mới được quan tâm ở Việt Nam. Hội thảo nâng cao chất lượng đào
tạo Đại học quốc gia Hà Nội (ĐHQGHN) năm 2000, Hội nghị giáo dục đại học năm
2001 đã có đề cập đến e – learning. Tuy vậy, vào khoảng năm 2002 trở về trước các tài
liệu nghiên cứu, tìm hiểu về e – learning ở Việt Nam không nhiều.
Giai đoạn từ năm 2003 – 2008, việc nghiên cứu E – learning ở VN đã được nhiều
đơn vị quan tâm: có nhiều nghiên cứu, đề tài, luận văn … được đưa ra. Vào tháng
3/2005: Hội thảo khoa học: “Nghiên cứu và triển khai E – learning” do Viện Công
nghệ thông tin (ĐHQGHN) và Khoa Công nghệ Thông tin (Đại học Bách khoa Hà
Nội) phối hợp tổ chức, đây là hội thảo khoa học đầu tiên về E – learning ở Việt Nam
đã mang lại những thông tin mới và bổ ích cho nền giáo dục Online. Giai đoạn này
diễn ra 4 lần Hội thảo nghiên cứu phát triển và ứng dụng CNTT&TT ICT/rda. Và sự ra
đời các doanh nghiệp kinh doanh về giáo dục trực tuyến như: eGame – Công ty cổ
phần trò chơi giáo dục trực tuyến, Hocmai – Cổng học tập K12, …
Giai đoạn từ năm 2009 – 2015: Thị trường E – learning sôi động với sự ra đời
của hoc360.vn và của ViettelStudy gây được sự chú ý lớn trên thị trường. Kéo theo
9


nhiều App học tập cho điện thoại cũng ra đời. Đến năm 2015, Việt Nam có hơn 100
đơn vị làm giáo dục trực tuyến. Năm này là tiền đề cho sự phát triển về chất trong giáo

dục trực tuyến Việt Nam, giai đoạn 1 từ năm 2016 – 2018 và giai đoạn 2 từ năm 2018
– 2020.
Việt Nam đã gia nhập mạng E – learning châu Á (Asian E – learning Network –
AEN, www.asia-elearning.net) với sự tham gia của Bộ Giáo dục & Đào tạo, Bộ Khoa
học – Công nghệ, trường Đại học Bách khoa, Bộ Bưu chính Viễn thông, …Gần đây,
Trung tâm tin học Bộ Giáo dục & Đào tạo đã triển khai cổng E – learning nhằm cung
cấp một cách có hệ thống các thông tin E – learning trên thế giới và ở Việt Nam.
Từ các vấn đề đã được nêu ở trên, ta có thể thấy tình hình nghiên cứu và ứng
dụng E – learning ở Việt Nam đang được quan tâm. Tuy nhiên, so với các nước trong
khu vực và trên thế giới, Việt Nam chỉ mới ở giai đoạn đầu.
1.2.3. Tình hình nghiên cứu E – learning trên thế giới [64]
E-learning phát triển không đồng đều tại các khu vực trên thế giới. E-learning
phát triển mạnh nhất ở khu vực Bắc Mỹ. ở châu Âu E-learning cũng rất có triển vọng,
trong khi đó châu Á lại là khu vực ứng dụng công nghệ này ít hơn.
Tại Mỹ, dạy và học điện tử đã nhận được sự ủng hộ và các chính sách trợ giúp
của Chính phủ ngay từ cuối những năm 90. Ở Mỹ, trong 274 học viện có sử dụng E –
learning trong đó: 100% có tích hợp công nghệ vào trong lớp học truyền thống, < 30%
sử dụng công nghệ Web hỗ trợ lớp học truyền thống, 30 – 80% đề nghị sử dụng mô
hình khóa học kết hợp, > 70% đề nghị sử dụng mô hình khóa học trực tuyến (IDC1
and ECAR2 (2002) điều tra).
Trong những gần đây, châu Âu đã có một thái độ tích cực đối với việc phát triển
công nghệ thông tin cũng như ứng dụng nó trong mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội, đặc
biệt là ứng dụng trong hệ thống giáo dục. Ngoài việc tích cực triển khai E-learning tại
mỗi nước, giữa các nước châu Âu có nhiều sự hợp tác đa quốc gia trong lĩnh vực Elearning. Điển hình là dự án xây dựng mạng xuyên châu Âu EuroPACE. Đây là mạng
E-learning của 36 trường đại học hàng đầu châu Âu thuộc các quốc gia như Đan
Mạch, Hà Lan, Bỉ, Anh, Pháp cùng hợp tác với công ty E-learning của Mỹ Docent
nhằm cung cấp các khoá học về các lĩnh vực như khoa học, nghệ thuật, con người phù
hợp với nhu cầu học của các sinh viên đại học, sau đại học, các nhà chuyên môn ở
châu Âu.
10

Tại châu á, E-learning vẫn đang ở trong tình trạng sơ khai, chưa có nhiều thành
công vì một số lý do như: các quy tắc, luật lệ bảo thủ, tệ quan liêu, sự ưa chuộng đào
tạo truyền thống của văn hóa châu á, vấn đề ngôn ngữ không đồng nhất, cơ sở hạ tầng
nghèo nàn và nền kinh tế lạc hậu ở một số quốc gia châu Á. Một số quốc gia, đặc biệt
là các nước có nền kinh tế phát triển hơn tại châu á cũng đang có những nỗ lực phát
triển E-learning tại đất nước mình như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Singapore, Đài Loan,
Trung Quốc,...
Nhật Bản là nước có ứng dụng E-learning nhiều nhất so với các nước khác trong
khu vực. Môi trường ứng dụng E-learning chủ yếu là trong các công ty lớn, các hãng
sản xuất, các doanh nghiệp... và dùng để đào tạo nhân viên.
1.2.4. Một số khó khăn khi triển khai E – learning ở Việt Nam
 Một số khó khăn khi triển khai E – learning [67], [68]
Mô ̣t là: Về xây dựng nguồ n tài nguyên bài giảng: Để soa ̣n bài giảng E-Learning
có chấ t lượng đòi hỏi tố n nhiề u công sức của giảng viên. Nhiều giảng viên giỏi về
chuyên môn và khả năng sư phạm, sử du ̣ng phầ n công nghê ̣ (ghi hin
̀ h, thu âm, sử du ̣ng
phầ n mề m) còn ha ̣n chế nên chưa phát huy đươ ̣c đô ̣i ngũ này.
Hai là: Về phía người ho ̣c: Ho ̣c tâ ̣p theo phương pháp E-Learning đòi hỏi người
ho ̣c phải có tinh thần tự ho ̣c. Nhiều sinh viên nghèo, nhấ t là ở vùng sâu vùng xa, chưa
thể trang bị máy vi tính kết nố i Internet, nhiề u thông tin trên ma ̣ng Internet dẫn đế n gia
đin
̀ h lo lắng khi con em miǹ h vào ma ̣ng cũng là lí do ha ̣n chế E-Learning.
Ba là: Về cơ sở vâ ̣t chấ t: Đòi hỏi phải có ha ̣ tầ ng CNTT đủ ma ̣nh, có đường
truyền cáp quang, xây dựng Website trường học và Website E-Learning hoàn chin
̉ h
chi phí cao, nếu không tâ ̣n dụng hế t khả năng của Web sẽ gây lañ g phi.́
Bố n là: Về nhân lực phục vụ Website E – Learning: Cầ n có cán bô ̣ chuyên trách
phục vụ sự hoạt động của hệ thố ng E-Learning. Tuy nhiên, theo quy đinh

̣ hiê ̣n ta ̣i chưa
có cơ hế hoa ̣t đô ̣ng này ở các trường.
 Đề xuấ t giải pháp
Trên những cơ sở bước đầ u và thực trạng E-learning của sinh viên Viê ̣t Nam
chúng tôi đề xuấ t giải pháp sau:
Thứ nhấ t: Về nhâ ̣n thức: Bô ̣ GD&ĐT, các trường đa ̣i ho ̣c và cao đẳ ng, các cơ sở
giáo du ̣c cầ n xác đinh
̣ E-Learning là mô ̣t chiế n lươ ̣c trong giáo du ̣c mới hướng tới xã
hô ̣i ho ̣c tâ ̣p.
11


Thứ hai: Tăng cường tập huấn về phương pháp, kĩ năng, sử du ̣ng tổ ng hợp nhiề u
hơ ̣p phầ n để ta ̣o bài giảng E-Learning.
Thứ ba: Đầ u tư trang thiế t bi,̣ hỗ trơ ̣ kinh phí cho giảng viên trong viê ̣c ta ̣o bài
giảng.
Thứ tư: Các trường phổ hướng đế n online hóa trường ho ̣c bao gồ m online về
quản lí, điề u hành, tác nghiê ̣p và online về da ̣y ho ̣c.
Thứ năm: Vai trò của giảng viên là rấ t quan trọng trong viê ̣c triể n khai ELearning. Phải có hình thức đào tạo đội ngũ giảng viên đáp ứng yêu cầu dạy học hiện
đại nhất: như có khả năng ứng dụng CNTT vào dạy học, có khả năng sử dụng các
phương tiện dạy học hiện đại, và quan trọng hơn cả là năng lực tự học, tự nghiên cứu
khoa học.
Như vậy, E-Learning có nhiều ưu điể m hơn so với phương pháp da ̣y học truyề n
thống, tạo ra đươ ̣c mô ̣t môi trường rấ t tố t phu ̣c vu ̣ cho phương pháp da ̣y học tương tác,
cá nhân hóa người học. Tuy vậy, với những nhươ ̣c điểm nêu trên, E – Learning cũng
không phải là mô ̣t giải pháp hoàn hảo và cũng không thể thay thế hoàn toàn phương
pháp ho ̣c truyề n thố ng.
Vì vâ ̣y, một giải pháp kế t hơ ̣p là sử du ̣ng E – Learning và những phương pháp
giảng dạy truyền thố ng song song. Người ho ̣c có thể thực hiê ̣n mo ̣i hoa ̣t đô ̣ng ho ̣c tâ ̣p
có thể trên E-Learning, tham gia như đang ho ̣c trên mô ̣t khóa ho ̣c thực sự. Trừ giờ

thực hành, thí nghiê ̣m sẽ phải lên phòng thí nghiê ̣m để tiếp câ ̣n thực sự với công viê ̣c.
Ngoài ra, có thể gặp giảng viên trong một số buổ i để thảo luận, trao đổ i và giải quyế t
mô ̣t số vấ n đề nhằm mu ̣c đić h rèn luyê ̣n ki ̃ năng giao tiế p xã hô ̣i.
E – learning đang là xu hướng chung của giáo dục thế giới. Việc triển khai E –
Learning trong giáo dục đào tạo là một xu hướng tất yếu nhằm đưa giáo dục Việt Nam
tiếp cận với giáo dục thế giới.
1.3. Cơ sở lí luận về STEM
1.3.1. Khái niệm STEM [9]
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường 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. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả
bởi chu trình STEM (Hình 1.1), trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức
12


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 những người khác.

Engineers: Solve problems
(Kỹ sư: Giải quyết vấn đề)

Scientists: Answer question
(Nhà khoa học: Trả lời câu hỏi)

Engineering
The STEM cycle
Hình 1.1. Chu trình STEM (theo )
1.3.2. Giáo dục STEM

Giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho HS những kiến
thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó phát triển cho
HS năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cừng với những năng lực khác tương ứng,
đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế - xã hội. Đây là chương trình kết hợp
bốn lĩnh vực cụ thể - khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học thành một mô hình
học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế.[9]
Bốn kĩ năng STEM được mô tả như sau:[27]
Kỹ năng khoa học: HS được trang bị những kiến thức về các khái niệm, các
nguyên lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học. Mục tiêu quan
trọng nhất là thông qua giáo dục khoa học, HS có khả năng liên kết các kiến thức này
để thực hành và có tư duy để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề
trong thực tế.
Kỹ năng công nghệ: HS có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết và truy cập được
công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến những hệ thống
phức tạp như mạng internet, máy móc.
13


Kỹ năng kỹ thuật: HS được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được
quy trình để làm ra nó. Vấn đề này đòi hỏi HS phải có khả năng phân tích, tổng hợp
và kết hợp để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học,
nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và
xây dựng quy trình. Ngoài ra, HS còn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng
của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật.
Kỹ năng 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. HS có kỹ năng toán học sẽ có khả năng thể
hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các khái niệm và kỹ năng
toán học vào cuộc sống hằng ngày.
Các mức độ áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông như sau: [9]
- Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM

Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách
này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy
học các môn học STEM tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám
sát chương trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không
làm phát sinh thêm thời gian học tập.
- Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM
Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các thí nghiệm,
ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa
của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao
hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm
của xã hội tới giáo dục STEM.
Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, hợp
tác của các bên liên quan như trường trung học, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các
trường đại học, doanh nghiệp.
Trải nghiệm STEM còn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trường
trung học với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách này, sẽ kết
hợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và giáo
dục nghề nghiệp.
Các trường trung học có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu
lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được học tập nâng cao trình độ, triển khai
14


các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây là hoạt
động theo sở thích, năng khiếu của học sinh.
- Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật
Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học
và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật. Hoạt động này không mang tính
đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt
động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt động sáng
tạo khoa học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi
khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ
STEM và nghiên cứu khoa học, kỹ thuật là cơ hội để học sinh thấy được sự phù hợp về
năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.
1.3.3. Phân loại STEM [34]
Phân loại STEM có 3 cách: Dựa trên khía cạnh các lĩnh vực STEM tham gia giải
quyết vấn đề, dựa trên khía cạnh vi phạm kiến thức để giải quyết vấn đề STEM, dựa
vào mục đích dạy học.
- Phân loại dựa trên khía cạnh các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề:
+ STEM đẩy đủ: là loại hình STEM yêu cầu người học cần vận dụng kiến thức
của 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.
- Phân loại dựa trên khía cạnh vi phạm 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, Kỹ 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 SGK. 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. Các chủ đề thường được xây dựng trên
cơ sở các nội dung mang tính bổ sung, mở rộng chương trình giáo dục phổ thông.
- Phân loại dựa vào mục đích dạy học ta có:
+ STEM dạy kiến thức mới: là STEM được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức
15


của nhiều môn học khác nhau mà HS chưa được học (hoặc được học một phần). HS sẽ

vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội được tri thức mới.
+ STEM vận dụng: là STEM được xây dựng trên cơ sở những kiến thức HS đã
được học. STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho HS NL vận dụng lí thuyết vào thực tế.
Kiến thức lí thuyết được củng cố và khắc sâu.
Luận văn của chúng tôi nghiên cứu STEM vận dụng.
1.3.4. Mục tiêu của giáo dục STEM
Mục tiêu giáo dục STEM bao phủ mục tiêu của chương trình THPT nói chung và
mục tiêu của môn Hóa học nói riêng, giúp người học làm chủ kiến thức phổ thông; biết
vận dụng hiệu quả kiến thức vào đời sống và tự học suốt đời; có khả năng lựa chọn
nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân;
thích ứng với những đổi thay trong bối cảnh toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp
mới; biết xây dựng và phát triển hài hòa các mối quan hệ xã hội; có cá tính, nhân cách
và đời sống tâm hồn phong phú; nhờ đó có được cuộc sống có ý nghĩa và đóng góp
tích cực vào sự phát triển của đất nước và nhân loại.
Bên cạnh các mục tiêu trên thì giáo dục STEM còn có các mục tiêu:[34]
- Phát triển các NL đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho HS: HS biết
liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học, Công nghệ, Kỹ thuật để giải quyết các vấn
đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ; biết về quy trình thiết kế,
chế tạo ra các sản phẩm và cải tiến các sản phẩm đó để tạo ra các công nghệ mới.
- Phát triển các NL cốt lõi cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS
những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21
như phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác, khả năng sáng tạo, tư duy logic, hiệu
suất học tập và làm việc vượt trội.
- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Với HS phổ thông, việc theo học các chủ đề
STEM còn có ảnh hưởng tích cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tương lai. Khi
được học nhiều dạng kiến thức trong một thể tích hợp, HS sẽ chủ động thích thú với
việc học tập thay vì thái độ e ngại hoặc tránh né một lĩnh vực nào đó, từ đó sẽ khuyến
khích các em có định hướng tốt hơn khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn.
1.3.5. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM [9]
Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học 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
16


cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ,
Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ 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 hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các
nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt
động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho
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 trung học,
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 trung học 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.
1.3.6. Ưu và nhược điểm của giáo dục STEM
Bảng 1.1. Ưu điểm của phương pháp giáo dục STEM so với PPDH tích cực khác

STT

Phương pháp giáo dục tích cực

Nhược điểm

1

Bàn tay nặn bột

Dễ gây nặng nề, quá tải.

2

Dạy học dự án

Cần nhiều công sức, thời gian.

3

Nghiên cứu khoa học

Yêu cầu cao về năng lực tư duy.

17