Day hoc cong nghe THPT theo tiep can giao duc STEM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

HUỲNH PHÚC LINH

DẠY HỌC CÔNG NGHỆ Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH VĨNH LONG
THEO TIẾP CẬN GIÁO DỤC STEM
Chuyên ngành: LL và PPDH bộ môn KTCN
MÃ SỐ: 8 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ HUY HOÀNG

Vĩnh Long – 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên Huỳnh Phúc Linh
Là học viên lớp cao học K28, MSHV: K28-0953, khoa Sư Phạm Kĩ
Thuật - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
Tôi xin cam đoan rằng tồn bộ Luận văn nghiên cứu được trình bày dưới
đây là kết quả do chính bản thân tơi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS
Lê Huy Hoàng.
Những kết quả nghiên cứu của các tác giả, nhóm tác giả khác, cũng như
các số liệu được sử dụng trong luận văn này đều có trích dẫn nguồn đầy đủ.
Tất cả các số liệu cũng như kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực, nghiêm túc, khách quan, và chưa từng được những tác giả khác
công bố trong bất cứ cơng trình nào khác.

Tác giả luận văn

Huỳnh Phúc Linh

i


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đặc biệt và sâu sắc đến
người Thầy đã hướng dẫn tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu này, PGS. TS
Lê Huy Hồng - Thầy đã tận tình chỉ bảo cũng như luôn tạo mọi điều kiện
thuận lợi nhất, giúp đỡ tôi kiến thức, các phương pháp nghiên cứu, góp ý đề
tài nghiên cứu của tơi trong suốt q trình tơi thực hiện luận văn này.
Bên cạnh đó, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học
sư phạm Hà Nội, q Thầy Cơ phịng sau Đại học, q Thầy Cơ khoa Sư Phạm
Kỹ Thuật, q Thầy Cơ các phịng, khoa đã giảng dạy tơi cùng các bạn học
viên trong suốt thời gian vừa qua, vì đó là nền tảng vững bền mà tơi có đủ
kiến thức để hoàn thành nghiên cứu đề tài luận văn này.
Tơi xin gửi sự biết ơn đến BGH, q Thầy Cơ, Cán bộ quản lí phịng
giáo dục nghề nghiệp của trường Cao đẳng nghề TP. Hồ Chí Minh đã tạo điều
kiện môi trường học tập cho tập thể lớp chúng tôi trong suốt thời gian qua.
Cuối lời, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Cha Mẹ tơi, gia
đình nhỏ tơi, các bạn học viên cùng trong chuyến hành trình này, cùng đồng
nghiệp nơi tơi đang cơng tác, đã hỗ trợ, động viên, bên cạnh tôi để tơi có thêm
nhiều động lực hồn thành tốt nhất luận văn và khóa học lần này.
Rất mong nhận được ý kiến đóng góp và sự chỉ dẫn của quý Thầy Cơ
và các bạn đồng nghiệp để luận văn hồn thiện hơn.
Trân trọng.
Vĩnh Long, ngày 26 tháng 6 năm 2020
Tác giả luận văn

Huỳnh Phúc Linh

ii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
HS
GV
CMHS
THPT
PPDH
STEM
ĐC
ĐLC
TN
CNTT
CMCN
NCKH
KTĐG

Nghĩa tiếng Việt
Học sinh
Giáo viên
Cha Mẹ học sinh
Trung học phổ thông
Phương pháp dạy học
Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ Thuật và Tốn học
Đối chứng

Độ lệch chuẩn
Thực nghiệm
Công nghệ thông tin
Cách Mạng công nghiệp
Nghiên cứu khoa học
Kiểm tra đánh giá

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN...............................................................................................i
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...........................................................................iii

iii


MỤC LỤC........................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................viii
DANH MỤC HÌNH ẢNH................................................................................ix
MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
1.Lí do chọn đề tài..........................................................................................1
2.Mục đích nghiên cứu...................................................................................6
3.Nhiệm vụ nghiên cứu..................................................................................6
4.Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu.............................................6
5.Giả thuyết khoa học.....................................................................................7
6.Phương pháp nghiên cứu.............................................................................7
6.1Phương pháp nghiên cứu lý luận............................................................7
6.2Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn.......................................7
7.Bố cục của luận văn....................................................................................8
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC...................9
MƠN CÔNG NGHỆ THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM...................9

1.1Tổng quan lịch sử nghiên cứu giáo dục STEM.........................................9
1.1.1 Giáo dục STEM trên thế giới.............................................................9
1.1.2 Giáo dục STEM ở Việt Nam............................................................11
1.2Khái niệm về giáo dục STEM.................................................................16
1.3.1Mục tiêu giáo dục STEM..................................................................18
1.3.2Tiến trình khoa học trong giáo dục STEM........................................19
1.3.3 Hình thức tổ chức STEM.................................................................20
1.3.4 Phân loại STEM...............................................................................23
iv


1.4 Dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM..................25
1.4.1 Cơ sở khoa học của dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo
dục STEM.................................................................................................25
1.4.2 Đặc điểm của dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục
STEM........................................................................................................32
1.4.3 Quy trình dạy học mơn Cơng nghệ theo định hướng giáo dục STEM
...................................................................................................................34
1.5 Thực trạng dạy học môn Công nghệ dưới góc độ định hướng giáo dục
STEM...........................................................................................................42
1.5.1 Thực trạng giáo dục STEM trong trường phổ thông........................42
1.5.2 Từ điều tra thực tiễn.........................................................................44
Kết luận chương 1........................................................................................56
Chương 2: DẠY HỌC MÔN CÔNG NGHỆ THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG
GIÁO DỤC STEM..........................................................................................58
2.1 Phân tích mơn Cơng nghệ THPT dưới góc độ STEM............................58
2.1.1 Mục tiêu mơn Cơng nghệ cấpTHPT................................................58
2.1.2 Cấu trúc nội dung môn Công nghệ cấp THPT.................................58
2.1.3 Những năng lực cần đạt...................................................................59
2.2 Mối quan hệ của môn Công nghệ cấp THPT với giáo dục STEM.........60

2.3 Vận dụng quy trình giáo dục STEM trong dạy học mơn Công nghệ cấp
THPT theo định hướng Công nghiệp:..........................................................61
2.3.1 Xây dựng chủ đề..............................................................................61
2.3.2 Cơ sở vật chất trong thực hiện giáo dục STEM ở nhà trường.........68
2.3.3 Đánh giá trong giáo dục STEM.......................................................70
v


2.3.4 Phương pháp và kỹ thuật kiểm tra đánh giá.....................................80
2.4 Một số kế hoạch hoạt động dạy học chủ đề STEM................................84
2.4.1 Chuyên đề “Thiết kế hệ thống cảnh báo trong gia đình”.................84
2.4.2 Chuyên đề “Nghề nghiệp STEM”....................................................96
Kết luận chương 2......................................................................................106
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM..................................................107
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm..........................................................107
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm.........................................................108
3.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm..........................................................108
3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.........................................................109
3.4.1. Chuẩn bị thực nghiệm...................................................................109
3.4.2. Tổ chức thực nghiệm.....................................................................109
3.4.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm....................................................110
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm.............................................................112
3.5.1 Đánh giá định tính..........................................................................114
3.5.2 Đánh giá định lượng:......................................................................115
Kết luận chương 3......................................................................................119
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ................................................................120
1.Kết luận:..................................................................................................120
2.Khuyến nghị:...........................................................................................120
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................121
PHỤ LỤC..........................................................................................................1

vi


vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU

viii


DANH MỤC HÌNH ẢNH

ix


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Thực hiện chỉ thị 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường
năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư với nhiệm vụ tập
trung thúc đẩy đào tạo về Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, và Tốn học
(STEM).
Chỉ thị 16 của Thủ tướng Chính phủ nhấn mạnh “… thúc đẩy triển khai
chương trình giáo dục về khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học (STEM)
trong chương trình giáo dục phổ thông … nâng cao năng lực nghiên cứu,
giảng dạy trong các cơ sở giáo dục, … tăng cường giáo dục những kỹ năng
kiến thức cơ bản, tư duy sáng tạo, khả năng thích nghi với những yêu cầu của
cuộc cách mạng công nghiệp lần 4…”.
Hiện nay, thế giới đang hướng đến cách mạng công nghiệp 4.0, bao gồm

một số cơng nghệ chủ chốt như trí tuệ nhân tạo, điện tốn đám mây, dữ liệu
lớn, cơng nghệ sinh học, thực tại ảo, IoT… trên nền tảng của các cuộc cách
mạng cơng nghiệp trước nằm mục đích nâng cao hiệu quả sản xuất và chất
lượng cuộc sống.
Và Việt Nam cũng khơng đứng ngồi xu thế đó. Việt Nam với đặc điểm
khoảng 2/3 dân số phân bố ở khu vực nông thơn, điều kiện cơ sở vật chất cho
trường học cịn nhiều khó khăn, đội ngũ giáo viên với năng lực tiếp cận cơng
nghệ cịn hạn chế.
Ngày 17/4 Chính phủ đã ban hành Nghị quyết số 50/NQ-CP ban hành
Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết số 52-NQ/TW
ngày 27/9/2019 của Bộ Chính trị về một số chủ trương, chính sách chủ động
tham gia cuộc Cách mạng cơng nghiệp lần thứ tư. Nghị quyết nêu rõ “...Đổi
mới cách dạy và học trên cơ sở áp dụng công nghệ số; lấy đánh giá của doanh
nghiệp làm thước đo chất lượng đào tạo,... khuyến khích các mơ hình giáo

1


dục, đào tạo mới dựa trên các nền tảng số. Có cơ chế khuyến khích và ưu đãi
đối với các tổ chức, cá nhân, doanh nghiệp công nghệ tham gia trực tiếp vào
quá trình giáo dục và đào tạo, tạo ra sản phẩm phục vụ cho nền kinh tế
số...”[ Nghị quyết số 50/NQ-CP]
Theo đó, đến năm 2025, phấn đấu 100% trường trung học cơ sở và trung
học phổ thơng có chương trình giáo dục hướng nghiệp gắn với sản xuất, kinh
doanh, dịch vụ của địa phương, góp phần chuyển biến mạnh mẽ công tác
phân luồng học sinh sau trung học cơ sở và trung học phổ thơng vào học các
trình độ giáo dục nghề nghiệp phù hợp với yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội
của đất nước và địa phương, đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng đào tạo
nguồn nhân lực quốc gia, hội nhập khu vực và quốc tế. [Quyết
định số 522/QĐ-TTg ngày 14/5/2018 của Thủ tướng Chính phủ]

Như vậy Việt Nam phải làm gì để có thể triển khai giáo dục STEM trong
các trường trung học phổ thơng, bởi vì hiện nay có rất nhiều quốc gia đang
theo đuổi chương trình giáo dục STEM vì họ nhận thấy đó là hướng đi đúngvì
tính cần thiết của nó trong bối cảnh cạnh tranh kinh tế giữa các quốc gia trên
thế giới.
Từ những năm 2011 đến năm 2015, nền giáo dục các nước đưa giáo dục
STEM vào giảng dạy ở các trường học từ cấp THPT trở xuống, cao nhất ở
một số Tây Âu (Phần Lan, Đức, Thụy Điển, Vương quốc Anh) và một số
nước ở khu vực Đông Á (Hàn Quốc, Trung Quốc), ở Đông Nam Á thì có
Singapore. [28]

2


Bảng 1.1. Tỉ lệ học sinh đăng kí tham gia chương trình giáo dục STEM ( từ
năm 2011 – 2015) tại một số quốc gia [28]
STT

Quốc gia

1
2
3
4
5
6

Phần Lan
Hàn Quốc
Đức

Thụy Điển
Anh
Pháp

2011

2012

2013

2014

2015

(%)
53
47
...
44
41

(%)
53
47
...
45
41
42

(%)

52
48
46
46
45
38

(%)
53
48
46
46
46
38

(%)
54
47
46
44
44
42

Như chúng ta đã biết, STEM (Science, Technology, Engineering and
Mathematics) là thuật ngữ viết tắt của các từ Khoa học (Science), Cơng nghệ
(Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Tốn học (Mathematics). Giáo dục
STEM là mơ hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, 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 [1].
Những kiến thức và kỹ năng về các lĩnh vực được tích hợp, lồng ghép và

hỗ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà cịn có thể
áp dụng với thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hàng
ngày.
Từ năm 2012, giáo dụcViệt Nam bắt đầu tiếp cận STEM thơng qua các
hình thức của các cuộc thi “Vận dụng kiến thức liên mơn”, hay “Dạy học theo
chủ đề tích hợp dành cho giáo viên trung học”, đặc biệt cuộc thi “Sáng tạo
khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học” do Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo
tổ chức. Các cuộc thi này, nhằm mục tiêu giáo dục và phát triển năng lực cho
học sinh. Đây cũng chính là mục tiêu quan trọng mà giáo dục STEM hướng
tới.

3


Tỉnh Vĩnh Long, là một trong những tỉnh đã sớm đưa giáo dục STEM
vào dạy học. Từ năm học 2013-2014, trường trung học phổ thông (THPT)
chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm là đơn vị đi đầu trong việc triển khai giáo dục
STEM qua hình thức tham dự cuộc thi Sáng tạo khoa học kỹ thuật dành cho
học sinh trung học thông qua bộ môn Công Nghệ làm môn tiên phong, chủ
lực khi tham gia triển khai STEM tại đơn vị. Việc triển khai giáo dục
STEMthông qua bộ môn STEM ở trường THPT chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm
có một số điều kiện thuận lợi: do là trường chuyên duy nhất của tỉnh nên luôn
thực hiện đổi mới giáo dục, được sự ủng hộ mạnh mẽ của hội CMHS.
Bên cạnh đó, học sinh của nhà trường có nguồn là học sinh giỏi cả
tỉnh, nên kỹ năng giao tiếp, hợp tác tốt, sự tự tin của các em cũng là sự thuận
lợi trong quá trình triển khai STEM qua bộ môn Công Nghệ tại đơn vị.
Tuy nhiên, việc triển khai giáo dục STEM qua bộ môn Công nghệ tại
các trường trung học phổ thông trong tỉnh không được đồng đều do nhiều
nguyên nhân như: điều kiện cơ sở vật chất, nguồn nhân lực giảng dạy…
Môn Công nghệ ở chương trình giáo dục hiện hành là một môn học bắt

buộc ở cấp THCS và THPT. Trong Chương trình Giáo dục phổ thơng mới,
đây là mơn học bắt buộc ở giai đoạn giáo dục cơ bản, được học từ lớp 3 đến
lớp 12 và là môn học lựa chọn ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp.
Tại hội thảo quốc gia “Đào tạo giáo viên Công nghệ đáp ứng yêu cầu
đổi mới giáo dục phổ thông” do trường ĐH Sư phạm Hà Nội tổ chức, thứ
trưởng Nguyễn Hữu Độ đã khẳng định “...STEM là xu thế giáo dục không
thể cưỡng lại của Việt Nam và thế giới bởi cuộc cách mạng cơng nghệ 4.0.
Bộ GD&ĐT đang tích cực thực hiện việc dạy và học theo hướng là hướng dẫn
học sinh nghiên cứu khoa khọc. Giáo dục công nghệ do đó là mơn rất quan
trọng trong chương trình mới...” [14]

4


Ở chương trình GDPT mới, mơn cơng nghệ phổ thơng trang bị cho học
sinh học tập và làm việc hiệu quả trong mơi trường cơng nghệ tại gia đình, ở
nhà trường và trong xã hội; qua đó sẽ hình thành và phát triển các năng lực
thiết kế, sử dụng, giao tiếp, đánh giá, và hiểu biết công nghệ; đồng thời góp
phần phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp; chuẩn bị cho học sinh các
tri thức nền tảng để theo học các ngành nghề thuộc các lĩnh vực kỹ thuật,
công nghệ theo cả hai hướng hàn lâm và giáo dục nghề nghiệp. Mơn Cơng
nghệ trong chương trình giáo dục phổ thơng mới có vai trị đặc biệt quan
trọng thúc đẩy giáo dục STEM vì đây là mơn học thể hiện được hai trong bốn
lĩnh vực giáo dục thuộc STEM [15]. Với tính đặc thù, mơn Cơng nghệ có ưu
thế trong hình thành và phát triển năng lực cơng nghệ cho HS trong tương lai.
Trong chương trình GDPT mới, chương trình mơn Cơng nghệ thể hiện
rõ vai trị trong việc tích hợp giáo dục hướng nghiệp. Chính sự đa dạng về
lĩnh vực kỹ thuật, công nghệ trong nội dung môn Công nghệ cũng đã mang lại
nhiều ưu thế cho việc lồng ghép, tích hợp nội dung hướng nghiệp thơng qua
các chủ đề về lựa chọn nghề nghiệp giới thiệu về những ngành nghề những

hoạt động trải nghiệm nghề nghiệp thông qua các mô-đun giảng dạy. Tư
tưởng của bộ môn công nghệ trong GDPT mới cũng hồn tồn mới so với
chương trình hiện hành. Bên cạnh đó, mơn Cơng nghệ trong Chương trình
GDPT mới được tinh giản về nội dung, phản ánh được tinh thần đổi mới và
cập nhật về phương pháp, hình thức tổ chức dạy học và kiểm tra đánh giá.
Những đổi mới nêu trên cùng góp phần thực hiện tư tưởng chủ đạo của môn
Công nghệ là nhẹ nhàng – hấp dẫn – thiết thực [11].
Một trong những yêu cầu đối với giáo viên (GV) khi giảng dạy STEM
là cần biết cách thiết kế các hoạt động STEM một cách sáng tạo. Tuy nhiên,
hiện nay thì GV vẫn cịn chưa nhận thức rõ bản chất dạy học STEM cũng như
cách để thiết kế hoạt động STEM trong môn học. Dù rằng giáo dục STEM

5


một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong Chương trình giáo
dục phổ thơng, mặt khác nhằm phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh
(HS) phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM và định
hướng nghề nghiệp cho HS.
Chính vì từ những lí do cơ bản vừa nêu, nên đề tài này sẽ nghiên cứu
vấn đề về giảng dạy bộ môn Công nghệ ở cấp THPT theo định hướng Công
nghiệp trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long theo hướng tiếp cận giáo dục STEM. Từ
đây có thể hình thành một tổng quan nhằm định hướng cho GV dạy bộ mơn
Cơng nghệ tại Vĩnh Long.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu dạy môn Công nghệ ở cấp THPT theo định hướng giáo dục
STEM trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long theo tiếp cận GD STEM
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài đặt ra một số nhiệm vụ nghiên
cứu cụ thể như sau:

- Xác định cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học Cơng nghệ ở THPT
theo định hướng giáo dục STEM;
- Đánh giá thực trạng dạy học Công nghệ ở THPT trên địa bàn tỉnh
Vĩnh Long;
- Xây dựng chủ đề và thiết kế bài dạy dựa trên chủ đề giáo dục STEM
trong chương trình môn Công nghệ ở THPT
- Kiểm nghiệm và đánh giá đề xuất của đề tài.
4. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Giáo dục STEM, bộ môn Công nghệ cấp THPT
theo định hướng Công nghiệp.
- Đối tượng nghiên cứu: dạy học bộ môn Công nghệ THPT theo định
hướng giáo dục STEM

6


- Phạm vi nghiên cứu: Quá trình dạy và học môn Công nghệ THPT theo
định hướng giáo dục STEM tại 2 trường THPT chuyên Nguyễn Bỉnh
Khiêm và THPT Vĩnh Long. Đề tài áp dụng cho nội dung phần Công
nghiệp trong môn Công nghệ ở THPT (lớp 11 và lớp 12)
5. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức dạy học môn Công nghệ theo hệ thống các chủ đề học tập tích
hợp tiếp cận giáo dục STEM sẽ nâng cao hứng thú học tập, phát triển năng
lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực hợp tác cho học sinh, góp phần
nâng cao chất lượng dạy học bộ môn.
6. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, người nghiên
cứu đã sử dụng các nhóm phương pháp nghiên cứu sau đây:
6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

Phân tích, tổng hợp, khái qt hóa các tài liệu khoa học, văn bản qui
phạm, chủ trương chính sách của các ban ngành có liên quan: Bộ GD&ĐT,
Bộ KHCN, Sở GD&ĐT có liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài.
6.2 Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn
6.2.1 Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi
Với phương pháp này, nhằm xin ý kiến của những cán bộ quản lí, GV
đang trực tiếp giảng dạy mơn Cơng nghệ về thực trạng dạy học môn Công
nghệ theo chủ đề tích hợp tiếp cận giáo dục STEM.
6.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tổ chức TNSP ở trường THPT để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả
của đề tài. Phân tích các số liệu thu được từ các mẫu điều tra và số liệu TNSP.

7


6.2.3 Phương pháp xử lí thơng tin
Sử dụng phương pháp thống kê toán học, ứng dụng bảng trong excel để
xử lý các số liệu khảo sát, trước và sau quá trình thực nghiệm sư phạm, cũng
như phân tích các số liệu từ các bảng hỏi đã thu thập được.
7. Bố cục của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, nội dung chính
của luận văn được cấu trúc thành 3 chương:
- Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học môn Công nghệ cấp
THPT theo tiếp cận STEM.
- Chương 2: Dạy học môn Công nghệ cấp THPT theo hướng tiếp cận
STEM tại tĩnh Vĩnh Long.
- Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

8

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC
MÔN CÔNG NGHỆ THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
1.1 Tổng quan lịch sử nghiên cứu giáo dục STEM
1.1.1 Giáo dục STEM trên thế giới
Vào những năm 90 của thế kỷ trước, giáo dục STEM ban đầu được gọi
là Khoa học, Tốn học, Kỹ thuật và Cơng nghệ (SMET), đây là sáng kiến của
quỹ Khoa học quốc gia Hoa Kỳ (NSF). Đến năm 2001 thì được đổi tên thành
STEM. Sáng kiến giáo dục này được đề xuất nhằm cung cấp cho tất cả học
sinh những kỹ năng như: kỹ năng tư duy phản biện, kỹ năng giải quyết vấn
đề, kỹ năng sáng tạo. Sau thời gian, người ta nhận thấy rằng những học sinh
tham gia học với giáo dục STEM có lợi thế nhiều hơn khi vào học Đại học,
đặc biệt là trong lĩnh vực STEM. [27]
1.1.1.1 Tại Hoa Kỳ:
Đây là nơi khởi nguồn cho STEM, trong nhiều năm qua chính phủ Hoa
Kỳ đã đầu tư rất nhiều cho giáo dục STEM. Hoa Kỳ đã đầu tư hơn 1 tỷ USD
vào chương trình giáo dục STEM, dự kiến sẽ đạt 4,32 tỷ USD trong năm 2020
này, với mục tiêu có được 100.000 giáo viên xuất sắc có chun mơn về giáo
dục STEM. Đó là số tiền đầu tư về vật chất và con người chưa từng có trong
một chương trình cải cách giáo dục phổ thơng ở Hoa Kỳ [10].
Chính phủ Hoa Kỳ đầu tư rất nhiều vào giáo dục STEM, theo những
nghiên cứu đánh giá và thống kê giáo dục gần đây của Hoa Kỳ đã cho thấy
rằng, các trường đại học tốt nhất và rất nhiều bằng phát minh sáng chế ra đời
tại Hoa Kỳ nhưng số lượng học sinh trung học phổ thơng lại ít có thành tích
tốt nhất về các mơn khoa học và tốn. Để tiếp tục duy trì vị trí số một về
khoa học cơng nghệ, chính phủ Hoa Kỳ cần chuẩn bị một nguồn nhân lực
mạnh mẽ và dồi dào trong tương lai.

9

Bên cạnh đó, cũng theo những phân tích thống kê và dự báo kinh tế và
xã hội, chính phủ Hoa Kỳ đã nhìn thấy nhu cầu việc làm trong các lĩnh vực
thuộc giáo dục STEM ngày một tăng mạnh, đồng thời thu nhập của người lao
động trong khối ngành STEM cũng cao hơn so khối ngành không liên quan
đến giáo dục STEM [24].

Hình 1. 1. Sự chênh lệch về tăng trưởng việc làm giữa nhóm ngành STEM và
khơng STEM tại Hoa Kỳ
1.1.1.2 Tại Pháp:
Giáo dục STEM được giảng dạy ở mọi cấp học. Cấp tiểu học được xem
là giai đoạn chính cùa q trình triển khai giáo dục STEM tại Pháp, Ờ cấp
này, HS được học về Toán học, Khoa học tự nhiên và Công nghệ. HS được
tham gia các hoạt động trải nghiệm sáng tạo, nghiên cứu để thúc đẩy sự quan
tâm của HS về lĩnh vực Khoa học và Cơng nghệ, bên cạnh đó phát triển tư
duy phê phán của HS [1].

10


1.1.1.3 Tại Singapore:
Quốc đảo Singapore với diện tích 721,5 km², có nền giáo dục có thể nói
là tiên tiến nhất hiện nay trong khối ASEAN, có trường đại học Quốc gia
Singapore (NUS) được xếp hạng là trường đại học tốt nhất châu Á và luôn
đứng trong top 20 các trường đại học chất lượng nhất thế giới. Tại đảo quốc
này, giáo dục STEM được triển khai vào năm 2014. Đến nay giáo dục STEM
là một trong những ngành được đầu tư mạnh mẽ tại đảo quốc này. Trong bài
phát biểu tại lễ khai trương chính thức của Đại học Cơng nghệ và Thiết kế
Singapore (SUTD), thủ tướng Singapore Lý Hiển Long đã phát biểu: “… Sinh
viên lớn lên trong một nền kinh tế đã phát triển, thì nên xem khoa học và công

nghệ là điều thiết thực hơn so với những lĩnh vực khác... nhưng Singapore sẽ
cần các kỹ năng giáo dục STEM mạnh mẽ hơn nữa trong 50 năm tới để đất
nước phát triển mạnh hơn nữa …”[26]. Và chính phủ Singapore đã nhìn thấy
các dự báo cho thấy sự thiếu hụt 8,65 triệu lao động trong các công việc nghề
nghiệp liên quan đến STEM. Ngồi ra, các cơng việc liên quan đến STEM
đang tăng trưởng với tốc độ 17% so với 9,8% công việc nghề nghiệp khác
(năm 2018) [23]. Nên trong những năm gần đây, đảo quốc này đầu tư một
cách mạnh mẽ về cơ sở vật chất hiện đại phục vụ cho ngành STEM để thu hút
người học đến từ các quốc gia Đông Nam Á.
1.1.2 Giáo dục STEM ở Việt Nam
Những đột phá mạnh mẽ công nghệ trong cuộc Cách Mạng công
nghiệp (CMCN) 4.0 đang làm thay đổi những nền tảng phát triển kinh tế - xã
hội, tác động mạnh mẽ đến nhiều lĩnh vực, nhiều khía cạnh trong đời sống xã
hội. Điểm đặc trưng của cuộc cách mạng công nghiệp lần này là sẽ ngày càng
phổ biến trí thơng minh nhân tạo và máy móc tự động hóa, đem lại sự kết hợp
giữa hệ thống ảo và thực tế. Từ đó, cho ta thấy rằng điều quan trọng là để đáp
ứng được sự thay đổi mạnh mẽ ấy thì khơng thể thiếu một nguồn nhân lực

11


chất lượng cao; mà nguồn nhân lực lại là đối tượng trực tiếp của giáo dục đào tạo.
Trong nền CMCN 4.0 người ta nói đến những người lao động với thói
quen kỷ luật và tư duy khai phóng, cũng như giáo dục hướng tới sự hoàn thiện
của mỗi cá nhân.
Nghị quyết Đại hội lần thứ XII của Đảng đã khẳng định: “Tiếp tục đổi
mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng
coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học. Đổi mới chương
trình, nội dung giáo dục theo hướng tinh giản, hiện đại, thiết thực, phù hợp
với lứa tuổi, trình độ và ngành nghề. Đa dạng hóa nội dung, tài liệu học tập,

đáp ứng yêu cầu của các cấp học, các chương trình giáo dục, đào tạo và nhu
cầu học tập suốt đời của mọi người”. Nghị quyết Đại hội lần thứ XII của
Đảng đã cho thấy quan điểm của Đảng trong lĩnh vực giáo dục - đào tạo đang
từng bước đáp ứng yêu cầu của cuộc cách mạng này.
Hiện nay, ngành giáo dục đang tích cực thực hiện đổi mới căn bản toàn
diện giáo dục đào tạo theo tinh thần của Nghị quyết 29-BCHTW, đó là đổi
mới phương pháp dạy, hình thức tổ chức dạy học để chuyển từ chủ yếu quan
tâm đến việc cung cấp kiến thức sang việc quan tâm hình thành, phát triển các
năng lực, phẩm chất người học, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của
học sinh, tăng cường kĩ năng thực hành…
Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm đã tổ chức cuộc thi “Vận
dụng kiến thức liên mơn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho học
sinh trung học” và cuộc thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho giáo viên
trung học”. Đặc biệt, cuộc thi “Khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung
học” do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức dành cho học sinh phổ thông đã trở
thành điểm sáng tích cực trong giáo dục định hướng năng lực… Về cơ bản,
đây là một hình thức của giáo dục STEM. Các cuộc thi này là ví dụ cho mục

12


tiêu giáo dục nhằm phát triển năng lực cho học sinh hình thành những kĩ năng
học tập và lao động trong thế kỉ 21 của Bộ Giáo dục và Đào tạo và đó cũng là
mục tiêu mà giáo dục STEM hướng tới. Nhận thấy vai trò của giáo dục STEM
như là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong việc đổi mới căn bản và
toàn diện nền giáo dục Việt Nam, Bộ GD&ĐT đã nhấn mạnh việc vận dụng
dạy học giải quyết vấn đề, các phương pháp thực hành, dạy học theo dự án
trong các mơn học; tích cực ứng dụng công nghệ thông tin phù hợp với nội
dung bài học. [2] Quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp giáo dục STEM trong
việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông ở những môn học liên quan.

Cũng trong thời gian qua, đã có các cơng trình nghiên cứu cơ sở lí luận về
giáo dục STEM của các tác giả, gồm:
- Tác giả Lê Xuân Quang (2017) với đề tài “Dạy học môn Công nghệ
phổ thông theo định hướng giáo dục STEM”. Với nghiên cứu này, tác
giả Lê Xuân Quang đã trình bày được các khái niệm về giáo dục
STEM, về qui trình thiết kế STEM, và dạy học môn Công nghệ cấp
THCS trong giáo dục STEM.
- Tác giả Đỗ Thị Thanh Hải (2018) với đề tài “Tổ chức hoạt động dạy
học STEM về dòng điện xoay chiều (Vật Lý 12) nhằm phát triển năng
lực giải quyết vấn đề cho học sinh”. Với nghiên cứu này, tác giả Đỗ Thị
Thanh Hải đã thiết kế một số chủ đề về dòng điện xoay chiều theo định
hướng giáo dục STEM, đồng thời phân tích và làm rõ thực trạng việc
dạy học STEM trong trường THPT.
- Tác giả Cao Văn Hạnh (2018), với chủ đề “Quản lí hoạt động trải
nghiệm sáng tạo của học sinh ở các trường THCS huyện Thanh Hà,
tỉnh Hải Dương đáp ứng yêu cầu đổi mới chương trình giáo dục phổ
thông”. Qua nghiên cứu, tác giả đề xuất một số biện pháp quản lý hoạt
động trải nghiệm sáng tạo phù hợp, khả thi nhằm khắc phục những bất

13


cập, qua đó giúp HS phát triển được tồn diện năng lực, phẩm chất giáo
dục toàn diện tại các trường THCS trong địa phương.
- Tác giả Trần Thị Thu Hà (2019) với đề tài “Phát triển kỹ năng Toán học
trong giáo dục STEM cho học sinh thông qua dạy học hình học lớp
10”. Với nghiên cứu này, tác giả đánh giá thực trang dạy học STEM
trong các trường phổ thông hiện nay với mơn Tốn, và từ đó đề xuất
các biện pháp sư phạm phát triển các kỹ năng toán học cho HS thơng
qua dạy hình học lớp 10.

- Tác giả Dao Oudone VENMIXAY (2019), với đề tài “Sử Dụng Bài
Tập Theo Quan Điểm Giáo Dục STEM Trong Dạy Học Chương
Chuyển Động Quay Của Vật Rắn Vật Lý Lớp 12 Nước CHDCND
Lào”. Với nghiên cứu này, tác giả mong muốn bổ sung thêm nguồn tài
liệu tham khảo về giảng dạy và bài tập cho các giáo viên, học sinh bộ
môn Vật lý lớp 12 theo quan điểm giáo dục STEM, góp phần vào việc
sử dụng bài tập giảng dạy nhằm phát triển tính tích− cực của học sinh ở
trường trung học phổ thông (CHDCND Lào).
- Tác giả Hà Mạnh Đạc (2019), với đề tài “Tổ chức hoạt động dạy học
một số kiến thức về nguồn điện xoay chiều theo định hướng giáo dục
STEM cho học sinh THPT”. Với nghiên cứu đề tài nhằm tổ chức hoạt
động học một số kiến thức về nguồn điện xoay chiều theo định hướng
giáo dục STEM, đồng thời thiết kế một số hoạt động dạy học theo
STEM cho học sinh lớp 12 THPT nhằm phát triển năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh.
- Tác giả Đoàn Ánh Dương ( 2019) , đề tài “Dạy Học Một Số Chủ Đề
Mơn Tốn Lớp 12 Trung Học Phổ Thông Theo Định Hướng Giáo Dục
STEM”. Đây là đề tài nghiên cứu về dạy học tích hợp, về giáo dục
STEM. Thơng qua nghiên cứu, từ đó tác giả sẽ thiết kế và tổ chức dạy

14


học một số chủ đề mơn Tốn tích hợp theo hướng giáo dục STEM cho
HS lớp 12 ở trường trung học phổ thông.
- Tác giả Nguyễn Thị Huyền (2019), với đề tài “Vận Dụng Mơ Hình
Giáo Dục STEM Trong Dạy Học Phần Ba Sinh Học Vi Sinh Vật, Sinh
Học 10 , Trung Học Phổ Thông”. Thông qua nghiên cứu của đề tài, tác
giả xây dựng quy trình giảng dạy mơn Sinh theo mơ hình STEM, đồng
thời xây dựng giáo án môn Sinh vật lớp 10 theo giáo dục STEM ở nội

dung vi sinh vật.
- Tác giả Nguyễn Thị Phương Thúy (2019), với đề tài “Tổ Chức Dạy
Học STEM Chủ Đề Năng Lượng Cho Học Sinh Trung Học Cơ Sở”.
Trong đề tài, tác giả nghiên cứu về tổ chức dạy học theo định hướng
STEM chủ đề năng lượng nhằm phát triển năng lực KH tự nhiên trong
Vật lý của học sinh THCS.
- Tác giả Malaythong Phomsoupha (2019), với đề tài “Sử dụng bài tập
theo quan điểm giáo dục STEM trong dạy học phần “Động lượng và
định luật bảo toàn động lượng” Vật lý lớp 10 (CHDCND Lào)”. Qua
nghiên cứu, tác giả hệ thống bài tập có nội dung giáo dục STEM trong
day học Vật Lý chương “ĐỘNG LƯỢNG VÀ ĐỊNH LUẬT BẢO
TỒN ĐỘNG LƯỢNG” thì sẽ giúp phát triển năng lực giải quyết vấn
đề của học sinh nước CHDCND Lào.
Gần đây nhất có sự kiện được xem là lớn trong lĩnh vực giáo dục STEM,
đó là “Ngày hội STEM – 2019” với chủ đề “Nguyên tố bí ẩn” được tổ chức
vào ngày 19/5/2019 tại Hà Nội. Ngày hội STEM là một sáng kiến của Tạp chí
Tia Sáng (nay là Ấn phẩm Tia Sáng - Báo Khoa học Phát triển) và Cộng đồng
Giáo dục STEM được tổ chức thường niên, với sự bảo trợ của Bộ Khoa học &
Công nghệ (Bộ KH&CN) [13]. Sự kiện quy tụ những nhà khoa học, giáo sư,
nhà nghiên cứu, nhà quản lý đầu ngành trong lĩnh vực Khoa học - Công nghệ

15