SKKN - Thiết kế một số chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học chương sự điện li hóa học 11CB

PHẦN I. MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong chương trình giáo dục phổ thơng, Hóa học là một mơn khoa học tự
nhiên, ngồi việc có vai trị quan trọng trong việc rèn luyện cho người học các
năng lực chung thì bản thân mơn Hóa học cịn có vai trị quan trọng trong việc hình
thành và phát triển cho học sinh các năng lực chuyên biệt như năng lực nghiên cứu
khoa học, năng lực thực nghiệm, năng lực vận dụng các kiến thức vào thực tiễn
cuộc sống...
Trong kỉ nguyên phát triển mạnh mẽ của của cuộc cách mạng công nghiệp
mới 4.0, nguồn lao động chất lượng cao không chỉ cần có kiến thức chun ngành
mà địi hỏi có sự hiểu biết của đa ngành. Ngoài ra các kỹ năng sử dụng kiến thức
để giải quyết vấn đề, tạo sản phẩm sáng tạo và làm việc nhóm ngày càng được đề
cao. Trong khi đó, ảnh hưởng của khoa học, cơng nghệ, đặc biệt công nghệ thông
tin dần chiếm ưu thế trên mọi mặt của đời sống. Từ những việc đơn giản trong gia
đình, đến những cơng việc trong các nhà máy, hãng, xưởng đều ít nhiều liên quan
và ứng dụng các thành tựu cơng nghệ kỹ thuật số và địi hỏi sự vận dụng kiến thức
tổng hợp của của khoa học và công nghệ. Trong kỉ nguyên mới này, con người nếu
khơng muốn bị tụt hậu và đào thải thì cần phải trang bị những kĩ năng mới. Do vậy,
cách giáo dục và tiếp cận vấn đề thực tế cuộc sống trong tương lai sắp tới cần được
thay đổi phù hợp theo tư duy mới.
Giáo dục STEM được xem là một bước đi quyết liệt của đổi mới giáo dục
phổ thông hiện nay. Tích hợp các mơn học là điều thiết yếu trong giáo dục STEM
để chuẩn bị cho học sinh có kiến thức và kĩ năng liên ngành để có thể sống và đối
mặt với những vấn đề phức tạp của thế giới ngày này cũng như đủ điều kiện, năng
lực để có thể cạnh tranh trong thị trường lao động toàn cầu.
Tuy nhiên, giáo dục STEM mới chỉ dừng lại ở lĩnh vực khoa học tự nhiên.
Trong những năm gần đây, các nhà giáo dục đề xuất rằng để cho ra một sản phẩm
cơng nghệ có thể thương mại được, chúng ta khơng chỉ có tích hợp các kiến thức
STEM mà phải cần có tư duy thiết kế, yếu tố nghệ thuật hay thẩm mỹ cần được
tính đến trong quá trình sáng tạo sản phẩm và giải quyết vấn đề, nghĩa là STEM sẽ
trở thành STEM + Art = STEAM. Khái niệm STEAM được chào đón và ngày càng

nhiều chương trình STEM được thiết kế với Arts để học sinh không chỉ hợp tác
sáng tạo khoa học, mà cả sáng tạo khai phóng, sáng tạo nhân văn.
Từ những lý do trên, là một giáo viên bộ mơn hóa học, tôi chọn đề tài “Thiết
kế một số chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học chương sự điện li hóa học 11CB”
với mong muốn nghiên cứu khả năng vận dụng giáo dục STEAM góp phần nâng
cao chất lượng dạy học trong thời đại công nghệ 4.0.
1


II. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Giáo dục STEAM quan trọng vì những lý do sau đây:
- Thực lực kinh tế là nhân tố đảm bảo vị trí của một quốc gia trên trường
quốc tế. Ngày nay, khi mà trí tuệ đã trở thành yếu tố hàng đầu thể hiện quyền lực
và sức mạnh của một quốc gia, thì các nước trên thế giới đều ý thức được rằng giáo
dục không chỉ là phúc lợi xã hội, mà thực sự là đòn bẩy quan trọng để phát triển
kinh tế, phát triển xã hội. Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đang diễn ra thông
qua hàng loạt các phát minh và sự phát triển nhảy vọt đã tác động mạnh mẽ trên
nhiều lĩnh vực và nhiều quốc gia. Trong tương lai có nhiều việc làm chân tay sẽ
khơng cịn nữa, được thay thế bằng robot, nhưng cũng sẽ có những ngành nghề
mới ra đời với ứng dụng mới mẻ của kỹ thuật số mà chúng ta vẫn chưa hình dung
hết được, chẳng hạn như nghề bác sĩ cho robot. Trong đó, ngành cơng nghiệp chế
tạo vẫn tiếp tục đóng vai trị chủ đạo cho sự phát triển kinh tế của toàn cầu. Dự
kiến trong 15 năm tới, mức tiêu thụ hàng hố tồn cầu sẽ tăng gấp đơi, đạt 64
nghìn tỉ USD, dẫn đến nhu cầu về các hàng hoá và dịch vụ ngày càng cao. Xuất
phát từ những thay đổi trong nền kinh tế, các kỹ năng của người lao động cũng đòi
hỏi phải thay đổi để đáp ứng cho phù hợp.Trong xu hướng của cách mạng công
nghiệp 4.0, nguồn lao động chất lượng cao khơng chỉ cần có kiến thức chun
ngành mà địi hỏi có sự hiểu biết của liên ngành. Ngoài ra các kỹ năng sử dụng
kiến thức để giải quyết vấn đề, tạo sản phẩm sáng tạo và làm việc nhóm ngày càng
được đề cao. Trong khi đó, ảnh hưởng của khoa học, cơng nghệ, đặc biệt công

nghệ thông tin dần chiếm ưu thế trên mọi mặt của đời sống. Quá trình dạy và học
liên ngành sẽ trở thành đặc trưng cúa xu hướng giáo dục tương lai, trong đó sẽ có
những ngành nghề cũ mất đi, và sẽ có những ngành nghề mới ra đời. Giáo dục
STEM là một hướng tiếp cận nổi bật giúp trang bị cho học sinh những kiến thức
cần thiết liên quan đến 4 lĩnh vực quan trọng là: khoa học (Science), cơng nghệ
(Technology), kỹ thuật (Engineering) và tốn (Mathematics). Điểm nổi bật của
STEM là kết nối, liên hệ thông tin giữa các lĩnh vực vào trong thực tế cuộc
sống.Trong các diễn đàn kinh tế thế giới (WEF) hàng năm, các nhà chính trị, lãnh
đạo doanh nghiệp lại bàn với nhau về xu hướng của những ngành nghề và các kỹ
năng cần thiết trong tương lại. Theo đó, trong thế kỷ 21 này, các nhóm ngành liên
quan đến khoa học và cơng nghệ đóng góp một giá trị kinh tế lớn hơn so với bất kỳ
ngành nghề nào, nhu cầu việc làm trong các lĩnh vực STEM ngày một tăng. Bên
cạnh đó, thu nhập của người lao động trong khối ngành này cũng cao hơn khối
ngành không liên quan đến STEM.
2


Hình 1. Sự chênh lệch về tăng trưởng việc làm giữa nhóm ngành STEM và khơng STEM tại Mỹ

Do đó, muốn phát triển kinh tế, nâng cao vị thế đất nước trên trường quốc tế,
dạy học STEM đang là xu hướng tất yếu trong thời đại hiện nay.
-

Bên cạnh đó, sự ảnh hưởng của khoa học và công nghệ đối với đời sống của con
người nói chung cũng trở thành một xu hướng tất yếu không thể đảo ngược được.
Ngay từ khi một đứa bé mới sinh ra, cho đến khi đi học và trưởng thành, tìm kiếm
việc làm, từ nhà văn, nhân viên bán hàng cho đến các nhà ngoại giao, chính trị, tất
cả đều phải sử dụng các tiện ích từ sự phát triển của khoa học – cơng nghệ, và
chúng ta đều có ít nhiều tham gia vào những quyết định liên quan đến các vấn đề
mà khoa học và cơng nghệ có ảnh hưởng. Chẳng hạn như: chúng ta phản ứng như

thế nào đối với ô nhiễm mơi trường, biến đổi khí hậu, có nên ủng hộ cây trồng biến
đổi gene, có sử dụng biện pháp thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), hay phòng chống
các bệnh lây nhiễm như SARS, virus Zika, virus Corona (Covid – 19)... Đó là
những vấn đề của xã hội nhưng liên quan chặt chẽ và mật thiết đến sự phát triển
bùng nổ của các thành tựu khoa học – công nghệ. Do vậy, ngoài những kiến thức
3


và kỹ năng cơ bản trong đời sống xã hội, chúng ta cịn phải giúp cho học sinh có
được những năng lực mang tính chất nền tảng liên ngành về STEM để có thể trở
thành những cơng dân tồn cầu thích ứng trong thế giới tương lai.
- Một xã hội cần những người cơng dân phải có kiến thức và tư duy khoa
học – logic, nhưng cái xã hội ấy đâu chỉ khô khan với những sản phẩm công nghệ và
những con robot lặng lẽ, vô hồn. Vẫn là xã hội của loài người với những mối quan hệ
người với người sâu đậm, với những nhu cầu về tinh thần, văn hóa. Thậm chí lúc đó
thì các nhu cầu về văn hóa, nghệ thuật lại càng cao hơn, từ đó thì giáo dục STEM đã
phải phát triển đến việc giảng giải cả nghệ thuật cho học sinh. Và ta có thể nghĩ đến
chương trình giáo dục STEAM, với A là nghệ thuật (Arts). Với giáo dục STEAM, mở
ra cho chúng ta những yêu cầu tuyệt vời của việc chuẩn bị cho một thế hệ công dân
mới, khoa học, kỹ thuật – công nghệ, logic, nghệ thuật và giao tiếp lẫn nhau, một xã
hội loài người với giá trị của thời đại, như triết gia Aristote đã từng nói: “ Giáo dục trí
tuệ mà khơng giáo dục con tim thì khơng phải là giáo dục”.
III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Áp dụng giáo dục STEAM thiết kế một số chủ đề dạy học trong chương Sự
điện li (Hóa học 11- CB) nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học mơn hóa học, phát
triển năng lực của học sinh để có thể trở thành những cơng dân tồn cầu thích ứng
trong thế giới tương lai.
IV. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI:
- Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khai
theo những cách khác nhau. Ở Việt Nam, từ năm học 2017-2018 giáo dục STEM đã

được tổ chức thí điểm ở một số trường học và từ đó đến nay, các hình thức triển khai
rất đa dạng; tơi chưa bao giờ bắt gặp bài soạn STEM nào giống nhau, mỗi giáo viên
đều có một cách tiếp cận trình bày bài giảng rất riêng. Bản thân tôi, sau một quá trình
nghiên cứu, tổng hợp các tài liệu và may mắn tham gia các khóa học của các nhà giáo
dục trong và ngồi nước về giáo dục STEM, tơi đã áp dụng thử nghiệm vào công tác
giảng dạy, đề tài của tơi hi vọng đóng góp một hình thức tổ chức giáo dục STEM đem
lại hiệu quả trong nhà trường.
- Đề tài của tơi có sự mở rộng STEM lồng ghép thêm yếu tố Arts (STEAM): để
học sinh không chỉ hợp tác sáng tạo khoa học, mà cả sáng tạo khai phóng, sáng tạo nhân
văn; học sinh được khuyến khích vận dụng óc sáng tạo về các mơn nghệ thuật, các kiến
thức xã hội và nhân văn để tạo ra một sản phẩm mới, có giá trị và ý nghĩa hơn.

4


PHẦN II. NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
I.1. Khái niệm giáo dục STEM
I.1.1. Thuật ngữ STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Cơng
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Tốn học), thường được sử dụng
khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn
học của mỗi quốc gia.
(Khoa học (Science) trong giáo dục ở Mỹ được hiểu là các môn khoa học tự nhiên)
Hiện nay, thuật ngữ STEM được dùng trong nhiều ngữ cảnh khác nhau, ví dụ như:
giáo dục STEM, nguồn nhân lực trong lĩnh vực STEM, học trong lĩnh vực STEM,
các ngành nghề trong lĩnh vực STEM, khung chương trình dạy học STEM, nhận
thức về các ngành nghề STEM, STEM tích hợp… Các thuật ngữ đi kèm với STEM
giúp làm sáng tỏ ý nghĩa của từ STEM hơn. Như vậy, khi đề cập đến STEM, chúng
ta cần lựa chọn các từ đi kèm với nó để diễn đạt cho chuẩn xác vấn đề liên quan

đến STEM.
I.1.2. Khái niệm giáo dục STEM
Một trong những tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh vực giáo dục khoa
học trên thế giới là Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National
Science Teachers Association – NSTA) được thành lập năm 1944, đã đề xuất ra
khái niệm giáo dục STEM (STEM education) với cách định nghĩa như sau: “Giáo
dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong q 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
5


NGHỆ, KỸ 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 có thể góp phần vào cạnh tranh trong nền
kinh tế mới” (Tsupros, Kohler, & Hallinen, 2009).

Các lĩnh vực trong giáo dục STEM
STEM được hiểu trong giáo dục như sau:
Science (Khoa học): Gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa
học trái đất nhằm giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó để
giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày.
Technology (Công nghệ): Phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh
giá công nghệ của HS, tạo cơ hội để HS hiểu về công nghệ được phát triển như thế
nào, ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống.
Engineering (Kỹ thuật): Phát triển sự hiểu biết ở HS và cách công nghệ đang phát
triển thông qua qúa trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều mơn
học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu. Kỹ thuật cũng cung cấp cho HS
những kỹ năng để vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế
các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất.

6


Maths (Tốn): Phát triển ở HS khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý
tưởng một cách hiệu quả thơng qua việc tính tốn, giải thích, các giải pháp giải
quyết các vấn đề về tốn học trong các tình huống đặt ra.
Từ cách định nghĩa trên, có 3 đặc điểm quan trọng khi nói về giáo dục STEM:
- CÁCH TIẾP CẬN LIÊN NGÀNH
- LỒNG GHÉP VỚI CÁC BÀI HỌC TRONG THẾ GIỚI THỰC
- KẾT NỐI VỚI CỘNG ĐỒNG TẠI ĐỊA PHƯƠNG VÀ TOÀN CẦU
Ở Việt Nam, giáo dục STEM được sử dụng theo mơ tả trong Chương trình giáo
dục phổ thông năm 2018 như sau: Giáo dục STEM là mơ hình giáo dục dựa trên cách
tiếp cận liên mơn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật
và tốn học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể.
Khi nói về yêu cầu đưa ý thức khoa học đến với học sinh một cách tự nhiên,
Jean Jacques Rousseau đã phát biểu : “Ta không nên dạy trẻ nhỏ khoa học, mà hãy
để trẻ nếm trải nó ”. Câu nói đơn giản mà bộc lộ cả triết lý và phương pháp giảng
dạy của STEM.
I.2. Từ giáo dục STEM đến giáo dục STEAM
Giáo dục STEM khơng chỉ gói gọn trong sự liên mơn giữa các nhóm kiến
thức khoa học tự nhiên mà giờ đây các giáo viên đã chủ động lồng ghép thêm các
yếu tố về văn hóa, xã hội, nhân văn, nghệ thuật... Do vậy STEM được phát triển
lên thành STEAM với chữ A thỉnh thoảng được viết trong ngoặc đơn như một cách
nhấn mạnh. Ở đó, học sinh được khuyến khích vận dụng óc sáng tạo về các mơn
nghệ thuật, các kiến thức về lịch sử và nhân văn để tạo ra một sản phẩm mới, có
giá trị và ý nghĩa cho xã hội.
Khái niệm STEAM được chào đón và ngày càng nhiều chương trình STEM
được thiết kế với Arts để học sinh không chỉ hợp tác sáng tạo khoa học, mà cả sáng
tạo khai phóng, sáng tạo nhân văn. STEM + Arts là xu thế tất yếu khách quan của

chương trình giáo dục vì nó đảm bảo phát triển toàn diện cho học sinh.
Tuy nhiên, cho đến nay, STEAM chưa được định nghĩa trên khía cạnh luật.
STEM vẫn là định nghĩa duy nhất và trên các văn bản chính sách vẫn sử dụng thuật
ngữ STEM. Và cho đến tận 2019, Hạ viện Mỹ mới giới thiệu 2 đạo luật mới quan
trọng liên quan đến STEAM. Do đó, trong đề tài này, các cơ sở lý luận tôi vẫn
dùng chủ yếu trên nền tảng STEM.
I.3. Tính pháp lý của giáo dục STEMềa giáo dục STEM
Mỹ là nước đầu tiên khởi xướng giáo dục STEM. Trong một bài diễn văn tại
nhà trắng năm 2009 về chủ đề “Giáo dục để đổi mới”, Tổng thống Barack Obama
đã tuyên bố: “Hãy tái khẳng định và làm mạnh mẽ hơn nữa vai trò của nước Mỹ

7


đối với các phát minh khoa học và công nghệ trên thế giới. Hãy xem giáo dục
STEM là ưu tiên hàng đầu của nước Mỹ trong thập niên tới”.
Còn tại Việt Nam, ngày 4 tháng 5 năm 2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành
Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công
nghiệp lần thứ tư, trong đó có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục
STEM tại Việt Nam. Một trong các giải pháp 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 cơng 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 thơng…”. Chỉ thị cũng giao nhiệm
vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công
nghệ, kỹ thuật và tốn học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thơng; tổ
chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 – 2018…”. Với
việc ban hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo
dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông. Điều này sẽ tác động lớn tới
việc định hình chương trình giáo dục phổ thơng mới.

I.4. Mục tiêu của giáo dục STEMM.c tiêu cên giáo du cên,

8


Mục tiêu giáo dục STEM
Mục tiêu giáo dục STEM không nhằm đào tạo ngay ra những nhà khoa
học hay để tạo ra các sản phẩm có tính thương mại, cạnh tranh, mà nhằm tạo ra
những con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để thích
nghi với cuộc sống hiện đại. Giáo dục STEM cũng giúp các em phát triển các
năng lực chuyên môn ở dạng tích hợp; khơi gợi niềm say mê học tập cho học
sinh và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân, định hướng nghề nghiệp
tương lai phù hợp.
-

-

-

Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh: Đó
là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ
thuật và Toán học. Học sinh biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải
quyết các vấn đề thực tiễn. Học sinh biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ.
Học sinh biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.
Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh:Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho
học sinh những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu
của thế kỷ 21. Ngoài các năng lực đặc thù của các môn học, 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 chung cho học sinh.
Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Hướng nghiệp là giúp học sinh tìm hiểu
được các ngành nghề trong tương lai và thấy được đam mê cũng như năng lực của
mình phù hợp với ngành nghề đó. Do đó, hướng nghiệp là một quá trình lâu dài,
phải gắn liền và xun suốt với chương trình học phổ thơng, để học sinh có điều
kiện tìm hiểu tồn diện và đa dạng các lĩnh vực, cũng như có được nhiều cơ hội
hình thành được sở thích và thể hiện được năng lực của bản thân. Giáo dục STEM
chính là khơi gợi và truyền ngọn lửa đam mê nghề nghiệp cho trẻ thông qua các
hoạt động thực hành, trải nghiệm. Thông qua các hoạt động STEM, kiến thức sẽ
được vận dụng, học sinh mới dễ dàng nhận thức và hình dung được cơng việc cụ
thể của một nghề nào đó, thấy được đóng góp của ngành nghề đó cho xã hội, thấy
được các năng khiếu của bản thân và đam mê của mình trong đó. Ví dụ thơng qua
một chủ đề STEM, học sinh có thể tìm hiểu được mức lương hiện nay của ngành
nghề liên quan là bao nhiêu, cơng việc đó địi hỏi phải có những kỹ năng và kiến
thức gì, từ đó hình dung ra được nếu theo nghề nghiệp đó trong tương lai thì cần
chuẩn bị gì. Ngồi ra, có những ngành nghề thực tế chưa xuất hiện trong thời điểm
hiện tại, nhưng thông qua các hoạt động học thực hành STEM sáng tạo, học sinh
có thể thấy bản thân có thể phát triển nên một hoạt động cơng việc gì đó mới trong
tương lai.
9


Trên thế giới có 7 trong top 10 ngành nghề có tốc độ tăng trưởng nhất trong
lĩnh vực kĩ thuật và cả 7 ngành nghề đều có liên quan đến giáo dục STEM

62%
Kĩ sư y sinh

36%
32%

31%
31%
28%
Nhà nghiên
cứu
y
học
Nhà phát triển hệ thống
phần
Nhà
hóamềm
sinh Nhà
và lí quản
sinh lí cơ sở dữ liệu

28%

Nhà quản lí hệ thống
Nhà mạng
phát triển
và máy
ứngtính
dụng phần mềm

Các cơng việc có độ tăng trưởng cao nhất
Việc khuyến khích, thúc đẩy giáo dục STEM tại mỗi quốc gia đều hướng tới
mục đích cuối cùng là phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng cao
của các ngành nghề liên quan đến khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học, qua
đó nâng cao được sức cạnh tranh của nền kinh tế quốc gia trong bối cảnh tồn cầu
hóa và sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ.

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.
I.5.Các bước triển khai dạy và học theo định hướng giáo dục STEAMưc ttri
bưc tà học theo định hường phổ thông, học sinh s
I.5.1. Lựa chọn chủ đề STEM
10


I.5.1.1. Chủ đề STEM
Chủ đề dạy học STEM trong trường trung học (gọi tắt là chủ đề STEM) là
chủ đề được thiết kế dựa trên vấn đề thực tiễn kết hợp với chuẩn kiến thức, kỹ
năng của các môn khoa học trong chương trình phổ thơng. Trong q trình dạy
học, GV tổ chức cho HS làm việc nhóm, sử dụng cơng cụ truyền thống và hiện đại,
cơng cụ tốn học để tạo ra sản phẩm có tính ứng dụng thực tế, phát triển kỹ năng
và tư duy của học sinh.
Những ứng dụng đó có thể là: Sữa chua/dưa muối – Vi sinh vật – Quy trình
làm sữa chua/muối dưa; Thuốc trừ sâu – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí dư
lượng thuốc trừ sâu; Hóa chất – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí chất thải;
SRau an tồn – Hóa sinh – Quy trình trồng rau an toàn; ….
I.5.1.2. Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí:
Kiến thức thuộc
Kiến thứclĩnh
thuộc
vựclKiếnĩnh
STEM vực STEM

êu
Lĩnh vực
Làm việc nhóm
nhóm

Tiêu chí Lĩnh vực
Lĩnh
vực
vực
KiếnLĩnh
thức
thuộc
nhóm
nhómTieu
nhómTiêu
lĩnh
vực
chủ
đề STEM
ST Lĩnh
chívực
chủ đề

Kiến thức thuộc
Giải quyếtlĩnh
vấnvực
đề thực tiễn
STEMGiải quyết

Kiến thức thuộc lĩnh vực

STEMHoạthành
động – Thực
hành

- Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn: Vận dụng
kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn chính là mục tiêu của dạy học
theo quan điểm STEM. Do vậy, chủ đề STEM không phải là để giải quyết các vấn
đề mang tính tưởng tượng và xa rời thực tế mà nó ln 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 phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực
STEM để giải quyết vấn đề: Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáo
dục STEM, qua đó mới phát triển được những năng lực chuyên môn liên quan
Khoa học, Kỹ thuật, Cơng nghệ, Tốn học.
11


- Chủ đề STEM định hướng hoạt động - thực hành: Định hướng hành động –
thực hành là một tiêu chí của quan điểm giáo dục STEM nhằm hình thành và phát
triển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho HS. Điều này sẽ giúp HS có
được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lý thuyết. Bằng
cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, HS sẽ được hiểu
sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế. Chính các hoạt động
thực tế này sẽ giúp HS nhớ kiến thức lâu hơn và sâu hơn. HS sẽ được làm việc theo
nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực
hành rồi sau đó có thể truyền đạt lại kiến thức cho người khác. Với cách học này,
GV khơng cịn là người truyền đạt kiến thức nữa mà sẽ là người hướng dẫn để HS
tự xây dựng kiến thức cho chính mình.
- Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS: 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 HS sẽ được đặt vào mơi trường thúc đẩy các nhu cầu
giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển giải pháp.
I.5.1.3. Phân loại chủ đề STEM:
I.5.1.3.1. Dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề:
- Chủ đề STEM đầy đủ: Trong một chủ đề học sinh có cơ hội vận dụng kiến
thức của cả bốn lĩnh vực S, T, E, M để giải quyết vấn đề.
- Chủ đề STEM khuyết: Trong một chủ đề học sinh vận dụng kiến thức ít nhất
hai trong bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
I.5.1.3.2. Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM:
- Chủ đề STEM cơ bản: được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi các
mơn học Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học trong chương trình giáo dục
phổ thơng. Các sản phẩm của chủ đề STEM này thường đơn giản, bám sát nội
dung sách giáo khoa và thường được xây dựng trên trên cơ sở các nội dung thực
hành, thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thơng.
- Chủ đề STEM mở rộng: có những kiến thức nằm ngồi chương trình giáo dục
phổ thơng và sách giáo khoa. Những kiến thức đó học sinh phải tự tìm hiểu vàfa
nghiên cứu từ tài liệu chuyên ngành. Sản phẩm STEM của loại hình này có độ
phức tạp cao hơn.
I.5.1.3.3. Dựa vào mục đích dạy học:
- Chủ đề STEM dạy học kiến thức mới: 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 tri thức mới.
12


- Chủ đề STEM dạy học vận dụng: được xây dựng trên cơ sở những kiến thức
học sinh đã được học. Chủ đề STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho học sinh năng lực
vận dụng lý thuyết vào thực tiễn. Kiến thức lý thuyết được củng cố và khắc sâu.

I.5.2. Xác đị.5.2. Xác đng trên cơ sở những kiến thức học ng trên cơ svg trên cơ sở
những kiến thức học
Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao
cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được
những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình mơn học đã được lựa chọn
(đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối với
STEM vận dung) để xây dựng bài học.
Theo những ví dụ nêu trên, nhiệm vụ giao cho học sinh thực hiện trong các bài
học có thể là: Xây dựng quy trình làm sữa chua/muối dưa; Xây dựng quy trình xử
lí dư lượng thuốc trừ sâu trong rau/quả; Xây dựng quy trình xử lí hóa chất ơ nhiễm
trong nước thải; Quy trình trồng rau an tồn…
Trong quá trình này, việc thử nghiệm chế tạo trước các ngun mẫu có thể hỗ
trợ rất tốt q trình xây dựng chủ đề. Qua quá trình xây dựng, giáo viên có thể hình
dung các khó khăn học sinh có thể gặp phải, các cơ hội vận dụng kiến thức để giải
quyết vấn đề cũng như xác định được đúng đắn các tiêu chí của sản phẩm trong
mục I.5.bước 5.
I.5.3. Xác đị.5.3. Xác đản phẩm trong thử nghinh m. Xác đản phẩm trong thử ngh
Mục tiêu học tập ở đây là những kiến thức, kỹ năng, thái độ và quan trọng
hơn cả là năng lực được hình thành sau hoạt động STEAM của học sinh.
I.5.4. Phân tích các nội dung STEAM liên quan chủ đề
Là những kiến thức trong chủ đề đã đưa ra liên quan đến tính sử dụng kiến
thức kKhoa học nào để giải quyết, sử dụng công cụ gì để tạo ra cCơng nghệ, kỹ
năng gì để thực hiện quy trình kỹ thuật và tính tốn những thơng số hay phân tích
số liệu như thế nào trong tốn học, đặc biệt là mang tính nghệ thuật và nhân văn
trong cách giải quyết vấn đề đó.
I.5.5. Dự kiến sản phẩm, xây dựng tiêu chí của sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề
Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định
rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề
xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm. Đối
với các ví dụ nêu trên, tiêu chí có thể là: Quy trình sản xuất sữa chua/muối dưa với

tiêu chí cụ thể của sản phẩm (độ ngọt, độ chua, dinh dưỡng...); Quy trình xử lí dư
lượng thuốc trừ sâu với tiêu chí cụ thể (loại thuốc trừ sâu, độ "sạch" sau xử lí); Quy
13


trình trồng rau sạch với tiêu chí cụ thể ("sạch" cái gì so với rau trồng thơng
thường)...
Xây dựng bộ tiêu chí định hướng cho sản phẩm, tuy nhiên sản phẩm không
phải là đầu ra của hoạt động STEAM, mà đầu ra ở đây là q trình tìm tịi, nghiên
cứu, khám phá và chấp nhận sai lầm để hướng tới một sản phẩm hồn thiện (có thể
cải tiến ở tương lai). Tiêu chí sản phẩm nên được phân ra thành tính khoa học, kỹ
thuật, thẩm mỹ, tính an tồn và tính nhân văn.
I.5.6. Xây dựng bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEAM
Là các câu hỏi đi từ khái quát đến cụ thể của vấn đề cần giải quyết, được đặt
ra cho học sinh để gợi ý học sinh hình thành KIẾN THỨC NỀN, đề xuất giải pháp,
nhiệm vụ nhằm đạt được mục tiêu đã đặt ra. Bộ câu hỏi này rất quan trọng với chủ
đề STEAM phát triển năng lực sáng tạo, định hướng tương lai, trong quá trình dạy
và học, giáo viên cần thường xuyên đặt câu hỏi định hướng hoặc có thể thiết kế bộ
câu hỏi thơng qua phiếu học tập.
I.5.7.Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học STEAM
Bước này thể hiện rõ dự kiến việc tổ chức dạy học chủ đề. Để thực hiện việc
này cần làm rõ: Chủ đề có những hoạt động nào, từng hoạt động đó thực hiện vai
trị gì trong việc đạt được mục tiêu tồn bài?
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và
kĩ thuật dạy học tích cực. Mỗi hoạt động được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội
dung và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Các hoạt động đó có thể
được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng). Ứng với
mỗi hoạt động, giáo viên cần thực hiện các công việc sau:
- Xác định mục tiêu hoạt động.
- Xây dựng các nội dung học dưới dạng các tư liệu học tập: phiếu học tập,

thông tin.
- Chuẩn bị phương tiện, thiết bị dạy học cho hoạt động.
- Dự kiến nguồn nhân, vật lực để tổ chức hoạt động.
- Lập kế hoạch tổ chức hoạt động dạy học: Có thể áp dụng nhiều cách thức tổ
chức hoạt động học tập: hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm, hoạt động theo trạm,
thực hiện dự án…
- Xây dựng công cụ đánh giá mục tiêu hoạt động: Mỗi hoạt động giáo viên
đều cần có cơng cụ đánh giá tương ứng. Cơng cụ đánh giá có thể là một câu hỏi,
một bài tập hoặc một nhiệm vụ cần thực hiện và phiếu tiêu chí đánh giá hoạt động
đó (rubric).
- Dự kiến thời gian cho mỗi hoạt động.
Việc thiết kế các hoạt động có thể tham khảo các quy trình tổ chức hoạt động
STEAM ở mục I.6.
I.5.8. Tổng kết và đánh giá hoạt động STEAM, mở rộng chủ đề
14


Một bước không thể thiếu trong một bài học STEAM là tổng kết lại vấn đề,
rút ra những ưu nhược điểm của quy trình và sản phẩm, từ đó tìm ra hướng khắc
phục và cải tiến. Cuối cùng, sau mỗi một hoạt động hay một bài học STEAM, giáo
viên sẽ là người đánh giá lại hoạt động dạy và học sao cho phù hợp và dựa vào tiêu
chí là mục tiêu đã đặt ra để đánh giá theo thang điểm được quy ước trong lớp học.
Ở đây có thể mở rộng chủ đề, đặt ra vấn đề từ chủ đề đã thực hiện để giải quyết
một vấn đề vĩ mô hơn.
I.6.Quy trình tổ chức thực hiện giáo dục STEAMơng th thực hiện giáo dục
STEAM
I.6.1. Quy trình thi.1. Quy trình thihi kQuy trình
Cấu trúc bài học STEAM thường được phỏng theo quy trình thiết kế kĩ thuật:
Shulman (2006) lập luận rằng quy trình thiết kế kĩ thuật có thể trở thành một
chiến lược sư phạm, hỗ trợ hình thành các thói quen tư duy kĩ thuật. Quy trình thiết

kế kĩ thuật mô tả cách mà các kĩ sư dùng để giải quyết vấn đề, bắt đầu bằng đặt câu
hỏi, hình dung các giải pháp, thiết kế kế hoạch, tạo và kiểm tra mơ hình và sau đó
thực hiện cải tiến.
Với những bài học cần tích hợp các kỹ năng vận dụng kiến thức khoa học vào
giải quyết các vấn đề mang tính kỹ thuật và cơng nghệ, thơng thường giáo viên
soạn bài học dựa trên quy trình thiết kế kỹ thuật. Quy trình này bắt đầu từ việc học
sinh nêu ra các vấn đề, sau đó đề xuất các giải pháp dựa trên trí tưởng tượng và
kiến thức đã học. Tiếp theo học sinh phải xây dựng một kế hoạch để có thể triển
khai ý tưởng. Sau khi đã có kế hoạch chi tiết, học sinh bắt tay vào việc thực hiện ý
tưởng với việc vận dụng và rèn luyện các kỹ năng thực hành, thiết kế. Sản phẩm
tạo ra sẽ được kiểm tra và đánh giá. Nếu phát hiện sự cố hoặc chưa hồn thiện, học
sinh có thể điều chỉnh hoặc gia cố lại. Cuối cùng, học sinh sẽ có cơ hội chia sẻ
thành quả của mình với bạn bè hoặc cộng đồng. Dựa trên phản hồi của cộng đồng,
các vấn đề mới lại nảy sinh và quy trình lại tiếp tục lặp lại. Việc dạy học theo quy
trình thiết kế kỹ thuật không chỉ giúp học sinh thực hành những kỹ năng giống như
những kỹ sư thực thụ trong các bộ phận làm nghiên cứu và phát triển sản phẩm, mà
quan trọng hơn đó là giúp cho học sinh cảm thấy tự tin hơn vào bản thân khi tự
mình có thể giải quyết được những vấn đề thay vì trơng chờ vào một giải pháp có
sẵn từ các giáo viên17.
Cụ thể: học sinh được yêu cầu thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm và tối
ưu hóa một sản phẩm phục vụ cho yêu cầu của đời sống. Để thực hiện được các
nhiệm vụ đó, học sinh có thể được hướng dẫn thông qua văn bản, video,… hoặc
15


dưới sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên. Với sự định hướng, hỗ trợ của giáo
viên, học sinh sẽ đặt ra các vấn đề bản thân gặp phải, có thể là tìm hiểu ngun lí
hoạt động của sản phẩm, các bước chế tạo… và tìm cách giải quyết. Trong q
trình tìm cách giải quyết sẽ có những ý tưởng nảy sinh, giải pháp mới. Quá trình
“thiết kế - thử nghiệm – điều chỉnh” được vận hành liên tục.

Theo quy trình này, học sinh thực hiện theo các bước sau:
I.6.1.1. Đối với khối mầm non
Quy trình gồm 3 bước: Giáo viên đưa ra bối cảnh vấn đề cùng các bé khám
phá, sau đó tạo dựng và tiến hành cải thiện.
1. Khám phá

3. Cải thiện

Quy trình kĩ thuật
mầm non

2. Tạo dựng

I.6.1.2. Đối với khối tiểu học
Quy trình gồm 7 bước như sau:
1. Vấn đề

2. Ý tưởng

3. Kế oạch

6. Cải thiện

4. Tạo dựng

5. Kiểm tra

7. Chia sẻ

16

17


I.6.1.32. Đối với khối trung học
Quy trình tương tự khối tiểu học, nhưng có thêm bước Khảo sát:
1. Vấn đề

2. Khảo sát

3. Ý tưởng

4. Kế hoạch

7. Cải thiện

5. Tạo dựng

6. Kiểm tra

8. Chia sẻ

8. Chia sẻ

18


Bước 1: Đặt một vấn đề - hoặc một yêu cầu thiết kế và chuyển giao nhiệm vụ:
▪ Trong các bài học STEAM, học sinh được đặt trước các nhiệm vụ thực tiễn:

giải quyết một tình huống hoặc tìm hiểu, cải tiến một ứng dụng kĩ thuật nào
đó.Vấn đề STEAM được lựa chọn gắn với ứng dụng của kiến thức cần dạy, có liên
quan tới các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường; thường gắn với cá nhân học sinh,
bối cảnh địa phương hay vấn đề nổi bật, thời sự. Các vấn đề này phải thú vị, hấp
dẫn để các nhóm tự nảy sinh nhu cầu giải quyết vấn đề, tiếp nhận nhiệm vụ mang
tính thiết kế theo cách tự nhiên. Thông thường, khi giải quyết các vấn đề STEAM,
học sinh ứng dụng được ngay trong cuộc sống, hay hỗ trợ vui chơi, giải trí. Ví dụ:
Giáo viên cung cấp thơng tin về thực phẩm (giị, chả, nem chua, bún, bánh phở,
bánh cuốn, bánh su sê, bánh đúc…) có chứa hàn the (có tính kiềm) từ thời sự, làm
các nhóm tự nảy sinh và tiếp nhận nhiệm vụ “cách phát hiện hàn the trong giị, chả,
trong đó có nhiệm vụ chế tạo chất chỉ thị đo pH từ nguồn nguyên liệu thiên nhiên”.
Thực hiện nhiệm vụ này, học sinh cần phải thu thập được thơng tin, phân tích được
tình huống, giải thích được ứng dụng kĩ thuật, từ đó xuất hiện các câu hỏi hoặc xác
định được vấn đề cần giải quyết.
▪ Sau khi đặt vấn đề, yêu cầu học sinh tìm hiểu kiến thức nền:
Từ vấn đề cần giải quyết kèm theo sản phẩm phải hoàn thành với các tiêu chí
cụ thể, học sinh cần phải nghiên cứu về kiến thức có liên quan cần sử dụng trong
việc giải quyết vấn đề, thiết kế sản phẩm. Đó là những kiến thức, kĩ năng đã biết
hay cần dạy cho học sinh trong chương trình giáo dục phổ thơng. Hoạt động này
bao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa học (bao gồm sách giáo khoa); quan sát/thực

19


hiện các thí nghiệm, thực hành; giải các bài tập/tình huống có liên quan để nắm
vững kiến thức, kĩ năng.
Bước 2: Khảo sát:
Khi đưa ra một vấn đề thì giáo viên hướng học sinh khảo sát, điều tra xem vấn
đề đó có phải là nhu cầu/giải pháp cần thiết? Trước đó người ta đãa giải quyết vấn
đề này như thế nào rồi?

Bước 3:Ý tưởng:
Dựa trên kiến thức đã học và trí tưởng tượng, học sinh đề xuất các ý tưởng.
Giáo viên khuyến khích học sinh đề xuất nhiều phương án thiết kế sản phẩm.
Đầu tiên, các nhóm phác thảo bản vẽ kĩ thuật nhằm cụ thể các ý tưởng,
phương án thiết kế. Giáo viên khuyến khích các nhóm tự do phác thảo bản vẽ và
không nên nhận xét hay đánh giá bản vẽ của các nhóm khác nhằm tránh trường
hợp hạn chế tính sáng tạo của các nhóm. Sau đó, các nhóm lần lượt thuyết trình về
bản vẽ thiết kế sản phẩm. Phần thuyết trình cần làm rõ cơ cấu sản phẩm, vật liệu
dự kiến sử dụng… Các nhóm cịn lại phản biện, chỉ ra ưu điểm và nhược điểm của
từng bản vẽ thiết kế.
Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội để rèn luyện và phát triển năng lực
ngôn ngữ và giao tiếp. Cuối cùng, giáo viên tổ chức các nhóm thảo luận, thống
nhất bản vẽ thiết kế tối ưu, phù hợp với nguồn lực: kinh phí, dụng cụ, vật liệu,
năng lực các nhóm.
Bước 4: Kế hoạch:
Sau khi các nhóm chọn một ý tưởng tối ưu nhất, bước này lên kế hoạch chi tiết
chế tạo sản phẩm:
- Phác họa sơ đồ cấu tạo chi tiết
- Phân công công việc và thời gian thực hiện
Bước 5: Tạo dựng:
Trong hoạt động này, giáo viên sẽ tổ chức một khoảng thời gian để học sinh có
thể tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kết nối ưu đã chọn ở bước 3 và theo kế
hoạch chi tiết ở bước 4.
Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội rèn luyện và phát triển tư duy kĩ
thuật, năng lực thực hành, hình thành và phát triến các kĩ năng gia công vật liệu cơ
bản như: sử dụng cưa máy hay cưa cầm tay, cắt gọt bằng dao kéo… Giáo viên cần
quản lí, nhắc nhở các nhóm tuân thủ các quy tắc an toàn.
Bước 6: Kiểm tra, vận hành thử nghiệm và đánh giá sản phẩm:
Các nhóm cần thử nghiệm mẫu thiết kế của mình và thu thập số liệu. Có thể
tiến hành 1 hay nhiều lần thử nghiệm, phụ thuộc vào định dạng số liệu, dữ liệu sẽ

20


thu thập. Sau đó các đội cần phân tích số liệu và đánh giá mẫu thử nghiệm theo các
tiêu chí đã đề ra.
Nếu sản phẩm hoạt động ổn định, phù hợp với dự đốn thì các nhóm tiến
hành viết báo cáo, chuẩn bị thực hiện báo cáo sản phẩm.
Nếu sản phẩm hoạt động không ổn định, kết quả không phù hợp với dự
đốn thì nhóm cần tiếp tục bước 7 và quay lại theo vòng 4, 5, 6 đến khi sản phẩm
ổn định.
Bước 7: Cải thiện:
Sau bước 6, nếu sản phẩm chưa ổn định, thì cần cải thiện sản phẩm đến khi
hồn chỉnh.
Bước 8: Chia sẻ:
Các nhóm có thể trình bày số liệu của mình trước tồn lớp và sau đó xác
định nhóm nào đạt kết quả tốt nhất.
Đầu tiên, giáo viên tổ chức cho các nhóm lần lượt báo cáo về sản phẩm. u
cầu các nhóm trình bày được q trình gia cơng, chế tạo, đặc biệt nêu được các khó
khăn trong q trình thực hiện và làm rõ được các giải pháp để giải quyết các khó
khăn trên. Giáo viên cần khuyến khích và hướng dẫn các nhóm phối hợp thuyết
minh với vận hành sản phẩm để minh họa, khích lệ các nhóm huy động nhiều học
sinh tham gia thuyết trình.
Sau đó, giáo viên tổ chức các nhóm phản biện, góp ý về sản phẩm, phần
trình bày của các nhóm.
Cuối cùng, giáo viên tổ chức các nhóm đánh giá báo cáo sản phẩm thơng
qua các tiêu chí đánh giá. Và căn cứ vào sự quan sát hoạt động của các nhóm, kết
quả đánh giá của các nhóm và của giáo viên để kết luận về hoạt động. Dựa vào đó,
giáo viên khen thưởng đối với nhóm hoạt động tốt.
Trong quy trình thiết kế kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ý tưởng
dựa trên nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai

lầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại. Sự tập trung của học sinh là phát triển
các giải pháp. Tiến trình bài học STEAM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự
thất bại như là một phần cần thiết trong học tập. Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có
thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất
nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối ưu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ
có một giả thuyết đúng. Ngược lại, các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi,
chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề, bài học STEAM không có
câu trả lời đúng duy nhất. Điều đó định hướng việc đánh giá trong các bài học
STEAM cần đảm bảo đi sâu vào q trình chứ khơng chỉ dựa trên kết quả. Tiêu chí
này cho thấy vai trị quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong
dạy học STEAM.
Điều thú vị là các chương trình giáo dục STEAM giúp học sinh được trải
nghiệm qua các cảm xúc của thất bại cũng như thành công trong quá trình học tập,
21


một điều rất cần thiết cho sự phát triển trí thông minh cảm xúc và tạo động lực cho
sự trưởng thành của trẻ.
I.6.2. Quy trình 5E
Quy trình 5E cũng là mơ hình phổ biến trong xây dựng bài học. 5E là viết tắt
của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Gắn kết (Engage), Khám phá
(Explore), Diễn giải (Explain), Củng cố (Elaborate), Đánh giá (Evaluate). Đây là
một công cụ hữu hiệu giúp cho cả người học và người dạy cảm thấy bài học có tính
hệ thống, liền mạch, có cơ hội phát triển theo tâm lý thích được tự khám phá và
kiến tạo kiến thức.
Quy trình dạy học này giúp giáo viên giảm được thời lượng dạy lý thuyết mà
thay vào đó, tạo ra các hoạt động thực hành và khám phá. Ngồi ra, theo mơ hình
dạy học 5E, học sinh từng bước khám phá kiến thức mới dựa trên các kiến thức đã
biết trước đó, có thể cá nhân hóa q trình học của mình, tạo được sự gắn kết với
q trình học hơn.

Gần đây, mơ hình 5E còn được mở rộng thành 6E (thêm yếu tố công nghệ Engineering) và 7E (thêm yếu tố Khơi gợi - Elicit, và Mở rộng - Extend) tùy theo
đặc thù của từng buổi học. Mặc dù vậy, mơ mình cốt lõi 5E vẫn được vận dụng phổ
biến nhất.
I.7. Đánh giá năng lực trong giáo dục giá năng lá trong giáo dìnSTEAM
Một vấn đề rất lớn trong giáo dục STEAM đó là đánh giá kết quả học tập của
học sinh. Vì cách dạy thay đổi, cách học cũng thay đổi, kể cả môi trường học cũng
thay đổi nên cách đánh giá không thể áp dụng theo kiểu truyền thống được. Chúng
ta cần có một hệ thống và bộ tiêu chuẩn và cả phương pháp đánh giá mới. Đây là
một vấn đề lớn và rất quan trọng, thể hiện được chất lượng chương trình, giúp giáo
viên biết được quá trình dạy học của mình, cũng như học sinh biết được sự tiến bộ
của bản thân. Đặc điểm của giáo dục STEAM là định hướng sản phẩm, phương
pháp giảng dạy là dạy học dựa trên dự án, học tập theo nhóm… Do vậy, việc đánh
giá thường xun, đa dạng hóa các hình thức và công cụ đánh giá là rất cần thiết.
Mục tiêu trong giáo dục STEAM là mục tiêu phát triển năng lực, phẩm chất
học sinh do đó nguyên tắc đánh giá trong giáo dục STEAM bám sát nguyên tắc
đánh giá năng lực, đó là:
-

Đánh giá bám sát mục tiêu phát triển năng lực.

-

Đánh giá quá trình kết hợp với đánh giá kết quả. Đánh giá q trình thơng qua
quan sát trực tiếp, thơng qua sản phẩm của q trình. Đánh giá kết quả thông
qua sản phẩm cuối cùng, thông qua bài kiểm tra.

-

Đánh giá của giáo viên sử dụng cả các kết quả tự đánh giá và đánh giá đồng
đẳng.

II. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
22


II.1. Giáo dục STEAM trên thế giớiGiáo d S STEAM trên thế gi
Trên toàn thế giới, các nhà lãnh đạo, các nhà khoa học đều nhấn mạnh vai trò
của giáo dục STEM. Chẳng hạn, ở Mỹ, Quốc hội, Tổng thống, và Bộ Lao động
cùng chung quan điểm thúc đẩy, khuyến khích giáo dục STEM, xuất phát từ bài
tốn liên quan đến chất lượng nhân lực trong tương lai. Sự kiện Science Fair hằng
năm ở Nhà Trắng cho thấy Chính phủ Mỹ quan tâm truyền hứng thú tìm tịi khoa
học cho học sinh như thế nào. Tổng thống Barack Obama phát biểu tại Hội chợ
Khoa học Nhà Trắng hàng năm lần thứ ba, tháng 4 năm 2013: “Một trong những
điều mà tôi tập trung khi làm Tổng thống là làm thế nào chúng ta tạo ra một
phương pháp tiếp cận toàn diện cho khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học
(STEM)... Chúng ta cần phải ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các lĩnh
vực chủ đề này và để đảm bảo rằng tất cả chúng ta là một quốc gia ngày càng dành
cho các giáo viên sự tôn trọng cao hơn mà họ xứng đáng.”
Giáo sư Steven Chu, người đoạt giải Nobel Vật lý, phát biểu tại đại học
SUSTech, ngày 16 tháng 10 năm 2016.: "Giáo dục STEM là một loại hình giáo dục
hướng dẫn bạn học cách tự học", Giáo sư Chu đã chỉ ra lợi thế của giáo dục
STEM, Tự học là rất quan trọng trong quá trình phát triển cá nhân. Và học STEM
cho phép mọi người tự trang bị cho mình khả năng suy nghĩ hợp lý và khả năng rà
sốt và tìm kiếm xác nhận như học tốn học và có kiến thức sâu rộng. Nó mang
đến cho bạn sự tự tin để đi đầu trong lĩnh vực mà chúng ta đang làm, thậm chí
nhảy vào một lĩnh vực mới mà chúng ta chưa bao giờ đặt chân vào trước đây. "Bạn
sẽ khơng bao giờ nói rằng bạn khơng thể chỉ vì thiếu kiến thức đầy đủ, đó là điểm
quan trọng nhất của giáo dục STEM".
Tháng 11/2016, Giáo sư Dan Shechtman, người đoạt giải Nobel về nghiên
cứu hóa học và khoa học vật liệu, cho biết Israel phải làm nhiều hơn nữa để

thúc đẩy nghiên cứu khoa học để đảm bảo giữ được cơng nghệ của mình.
"Chính phủ phải khuyến khích các nghiên cứu khoa học và kỹ thuật ở độ tuổi
trẻ", Shechtman nói trong một cuộc phỏng vấn qua điện thoại vào tuần trước.
"Tất cả trẻ em đều phải học chương trình cốt lõi và chính phủ phải nâng cao
trình độ của một số giáo viên".
Tháng 9/2013, Thủ tướng Malaysia ông Datuk Seri Najib Razak phát biểu:
Malaysia dự kiến 60% trẻ em và thanh thiếu niên tham gia chương trình giáo dục
về khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học (STEM) và sự nghiệp cho một tương
lai tốt đẹp hơn của đất nước. Najib cho biết trẻ em và thanh thiếu niên có thể bị
cuốn hút bởi khoa học thơng qua một phương pháp giảng dạy và học tập thú vị
hơn. Đó là hãy cho họ tham gia vào các dự án thực tế và cung cấp cho họ một số
dự án đầy thách thức để tìm giải pháp so với cách tiếp cận từ trên xuống mà ông
cảm thấy khá là nhàm chán. Bên cạnh đó các nước đều đã và đang phát triển mạnh
mẽ Giáo dục STEM.

23


Sau 2014, thực tiễn triển khai STEM tại Mỹ tiếp tục đưa ra thách thức tiếp
theo cho các nhà lập pháp: đó là sự mở rộng của các chương trình STEM để bao
gồm yếu tố Arts: các lĩnh vực nghệ thuật trong nội hàm của Giáo dục khai phóng.
Khái niệm STEAM được chào đón và ngày càng nhiều chương trình STEM
được thiết kế với Arts để học sinh không chỉ hợp tác sáng tạo khoa học, mà cả sáng
tạo khai phóng, sáng tạo nhân văn.
II.21. Giáo dục STEAM tại Việt Nam
II.12.1. Thực trạng giáo dục STEAM tại Việt Nam
Nếu như các nước phát triển trên thế giới, STEM/STEAM xuất phát từ
trường học trước khi bước ra thị trường, thì ở Việt Nam STEM/STEAM bước ra thị
trường trước khi đi vào trường học và hiện đang phát triển ở khía cạnh thương mại
mạnh hơn so với khía cạnh giáo dục cộng đồng. Hay nói cách khác, giáo dục

STEM/STEAM ở Việt Nam mới chỉ bùng nổ trên thị trường, chưa thực sự phát
triển mạnh mẽ ở học đường.
Giáo dục STEM/STEAM được giới thiệu ở Việt Nam lần đầu cách đây
khoảng 7 năm, ở thời điểm đó nó hướng đến thị trường cao cấp ở những thành phố
lớn và cũng chỉ tập trung vào mảng Robot và lập trình. Từ đó đến nay giáo dục
STEM/STEAM đã bắt đầu có sự lan toả với nhiều hình thức, nhiều cách thức thực
hiện, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau. Hệ thống các công ty giáo dục tư nhân Việt
Nam đã rất nhanh nhạy đưa giáo dục STEM/STEAM, mà chủ yếu là các hoạt động
Robot vào giảng dạy tại các trường tiểu học, trung học phổ thông tại một số thành
phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng bằng hình thức xã hội hố. Giáo dục
STEM/STEAM hiện nay tại Việt Nam hầu hết là cuộc chơi của các công ty tư nhân
tại các thành phố lớn và một số hoạt động phong trào tại nhiều địa phương. Và
những phát triển ào ạt đó khiến người ta đôi lúc quên mất rằng, giáo dục
STEM/STEAM theo nghĩa rộng là một định hướng dạy học mang tính thực hành
và gắn liền với thực tiễn cuộc sống chứ khơng đơn thuần là hướng dẫn cách làm
những thí nghiệm vật lý, hóa học hay lắp ráp, lập trình cho một con Robot cụ thể.
Tiến hành một thí nghiệm thì dễ nhưng giúp học sinh hiểu bản chất của thí nghiệm
và liên kết được thí nghiệm với các ứng dụng trong cuộc sống lại không hề đơn
giản; việc xây dựng một định hướng dạy và học mới trong nhà trường cũng như
vậy, vô cùng thách thức.
Với Chỉ thị số 16/CT-TTg vào ngày 4 tháng 5 năm 2017 của Thủ tướng Chính
phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng cơng nghiệp lần thứ tư,
trong đó có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM/STEAM tại
Việt Nam, giáo dục STEM/STEAM đã bắt đầu sôi nổi tại học đường. Nhiều trường
học triển khai thúc đẩy các hoạt động STEM/STEAM thông qua các câu lạc bộ hay
chương trình ngoại khóa. Các hoạt động STEM/STEAM đã tạo được hiệu ứng tích
cực nhưng cũng có nhiều vấn đề đáng nói. Các CLB STEM/STEAM hiện giờ chủ
24

yếu do giáo viên định hướng và tổ chức hoạt động, học sinh về cơ bản chỉ thực
hành theo hướng dẫn. Trong khi đó, một CLB STEM/STEAM có nội lực đúng
nghĩa phải là nơi học sinh tự vận hành được CLB, giáo viên chỉ đóng vai trị hỗ trợ
khi cần thiết. Có những CLB STEM/STEAM nổi tiếng với những học sinh có thể
lắp ráp, lập trình những robot tương đối phức tạp, nhưng nếu tìm hiểu kỹ thì đó là
do nỗ lực của cá nhân học sinh và gia đình học sinh bởi vậy sự xuất sắc đó khơng
phản ánh đúng nội lực của câu lạc bộ. Còn các ngày hội STEM/STEAM lẽ ra phải
là nơi trưng bày và trình diễn các sản phẩm thể hiện hoạt động trong suốt một năm
của CLB STEM/STEAM ở các trường nhưng thực tế nhiều đơn vị đến gần ngày
hội mới lên chương trình, xây dựng sản phẩm và các thầy cô vẫn là những đạo diễn
chính. Bên cạnh đó, một số trung tâm ngoại ngữ sẵn sàng huy động giáo viên tiếng
Anh sang dạy STEM/STEAM với quan điểm chỉ cần lên mạng, tải tài liệu hướng
dẫn về là có thể đứng lớp STEM/STEAM.
Tuy nhiên, bất kì sự thay đổi lớn nào cũng có những khó khăn khi mới bắt
đầu, bằng sự quan tâm của các cấp lãnh đạo đặc biệt những năm gần đây, tôi tin
rằng giáo dục STEM/STEAM sẽ ngày càng được chuẩn hóa nội dung, cùng đội
ngũ giáo viên và cơng tác đánh giá. Và chúng ta chờ đợi sự bùng nổ của
STEM/STEAM trên học đường vào một ngày không xa.
II.1.2. Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai giáo dục STEM ở Việt NamII.2.2.
Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai giáo dục STEAM tại Việt Nam
II.12.2.1. Thuận lợi
-

-

Về phía giáo viên: Nhiều người lo ngại rằng giáo dục STEAM sẽ làm mất đi các
thành tựu đạt được của ngành giáo dục hiện nay và buộc giáo viên phải thay đổi
hoàn toàn về nội dung và phương pháp giảng dạy. Trên thực tế, giáo viên dạy các
môn khoa học và kỹ thuật ở Việt Nam đã có một nền tảng lý thuyết tốt, nay các
giáo viên chỉ cần được trang bị thêm kỹ năng, phương pháp xây dựng bài giảng

theo hướng tích hợp và gắn với thực tế nhiều hơn. Để làm được như vậy, khung
chương trình đào tạo có thêm các khoảng thời gian sáng tạo, học sinh được học
thực hành và trải nghiệm thực tế nhiều hơn. Giáo viên có thể kế thừa và chủ động
trong việc xây dựng bài giảng trên cơ sở một chương trình khung, có thể tham
khảo nhiều nguồn sách giáo khoa và chọn tài liệu giảng dạy tùy vào đặc điểm của
lớp học và sự hứng thú của học sinh. Do đó giáo dục STEAM giúp giáo viên chủ
động hơn trong việc dạy học sáng tạo và truyền cảm hứng, một cơ hội giúp giáo
dục Việt Nnam theo kịp các nền giáo dục tiên tiến trên thế giới.
Về phía học sinh: Kinh nghiệm giáo dục STEAM tại Mỹ được xây dựng từ nền
tảng của giáo dục các môn khoa học tự nhiên, do vậy, rất cần chuẩn hóa lại các
chương trình giáo dục khoa học tự nhiên ở các bậc học theo hướng tiếp cận giáo
dục STEAM. Ví dụ: giáo viên dạy Vật lý sẽ hướng các bài tập thực hành vật lý tích
hợp với cơng nghệ, kỹ thuật và tốn nữa. Hay giáo viên sinh học cũng cần được hỗ
trợ để tích hợp thêm cả cơng nghệ, kỹ thuật và toán vào các hoạt động dạy học và
thực hành... Với thành tích gần đây của học sinh Việt Nam tại các kỳ thì khoa học
25