Dạy học một số chủ đề trong môn toán lớp 10 theo định hướng giáo dục stem

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÃ THỊ THU SEN

DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TRONG MƠN TỐN LỚP 10
THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÃ THỊ THU SEN

DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TRONG MƠN TỐN LỚP 10
THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ mơn Tốn
Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Cán bộ hướng dẫn khoa học:TS. Bùi Thị Hạnh Lâm

THÁI NGUYÊN - 2019


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài do chính tơi thực hiện. Các số liệu và kết
quả thực nghiệm trong luận văn là trung thực, khách quan, nghiêm túc và chưa
từng được tác giả khác công bố trong bất cứ đề tài nghiên cứu nào.
Tác giả luận văn
Lã thị Thu Sen

i


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu trường
Đại học Sư Phạm Thái Nguyên, Bộ phận Sau Đại học - Phòng Đào tạo, Khoa
Tốn, Q thày cơ đã tận tình giảng dạy và tạo mọi điều kiện thuận lợi để học
viên học tập, nghiên cứu và hồn thành khóa học.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
-

TS. Bùi Thị Hạnh Lâm đã dành nhiều thời gian hướng dẫn tận tình, giúp

đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn.
-

Giáo viên và học sinh một số trường THPT trong tỉnh Nam Định đã hợp

tác giúp đỡ nhiều trong quá trình thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè và
đồng nghiệp đã luôn ủng hộ, động viên và giúp đỡ để tác giả hoàn thành tốt đề
tài nghiên cứu.
Thái Nguyên, ngày 28 tháng 6 năm 2019
Học viên

Lã Thị Thu Sen

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................. ii
MỤC LỤC.................................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT......................................................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU............................................................................... v
MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 1

1. Lí do chọn đề tài..............................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu.......................................................................................3
3.Nhiệm vụ nghiên cứu.......................................................................................3
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu................................................................ 3
5.Giả thuyết khoa học của đề tài.........................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................3
7. Cấu trúc của luận văn......................................................................................4
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN...................................................... 5

1.1. Nhu cầu và định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy ở trường phổ thơng.5
1.2.Tư tưởng chủ đạo của mơn Tốn trong chương trình giáo dục phổ thơng mới. 9

1.2.1. Đặc điểm mơn học.................................................................................... 9
1.2.2.Quan điểm xây dựng chương trình.......................................................... 10
1.2.3. Mục tiêu mơn Tốn ở cấp trung học phổ thơng...................................... 12
1.3. Dạy học tích hợp........................................................................................14
1.4. STEM và giáo dục STEM..........................................................................14

1.4.1. Khái niệm về STEM............................................................................... 14
1.4.2.Giáo dục STEM....................................................................................... 16
1.4.3. Dạy học theo định hướng giáo dục STEM..............................................19
1.4.4. Mối quan hệ giữa dạy học theo định hướng giáo dục STEM với dạy
học theo định hướng phát triển năng lực của học sinh............................23
1.4.5. Vai trò của mơn Tốn trong dạy học STEM............................................24
iii


1.5. Thực trạng dạy học mơn Tốn lớp 10 ở trường THPT theo định hướng
giáo dục STEM....................................................................................... 26
1.5.1. Mục đích khảo sát...................................................................................26
1.5.2. Nội dung khảo sát................................................................................... 26
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.......................................................................................... 32
Chương 2: THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC MƠN TỐN LỚP 10
THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM.......................................................... 33

2.1. Mục tiêu của chương trình mơn Tốn lớp 10 hiện hành............................ 33
2.1.1.Về kiến thức cơ bản................................................................................. 33
2.1.2. Về kĩ năng cơ bản................................................................................... 33
2.1.3. Về phẩm chất tư duy và thái độ.............................................................. 34
2.2. Một số chủ đề mơn Tốn lớp 10 có thể thực hiện dạy học theo định
hướng giáo dục STEM............................................................................34
2.3. Thiết kế dạy một số chủ đề mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo
dục STEM...............................................................................................35
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.......................................................................................... 57
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.............................................................. 59

3.1. Mục đích.................................................................................................... 59
3.2. Đối tượng thực nghiệm..............................................................................59

3.3. Nội dung thực nghiệm................................................................................59
3.4. Cách thức tổ chức thực nghiệm..................................................................60
3.4.1. Bước 1: Chuẩn bị thực nghiệm...............................................................60
3.4.2.Bước 2: Tổ chức thực nghiệm..................................................................61
3.5. Cách đánh giá thực nghiệm........................................................................61
3.5.1.Bước 1: Kiểm tra và khảo sát lớp thực nghiệm và lớp đối chứng...........61
3.5.2.Bước 2: Xử lý kết quả thực nghiệm.........................................................61
3.6. Kết quả rút ra từ thực nghiệm.................................................................... 62
3.6.1.Kết quả bài kiểm tra.................................................................................62
iv


3.6.2. Nhận xét..................................................................................................64
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3.......................................................................................... 65
KẾT LUẬN CHUNG.............................................................................................. 65
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................... 67
PHỤ LỤC
...............................................................................................................

v


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Tên đầy đủ

Viết tắt
CH

: Câu hỏi

ĐC

: Đối chứng

DH

: Dạy học

GD-ĐT

: Giáo dục - Đào tạo

GQVĐ

: Giải quyết vấn đề

GV

: Giáo viên

HĐ

: Hoạt động

HS

: Học sinh

PPDH

: Phương pháp dạy học

SP

: Sản phẩm

THPT

: Trung học phổ thông

TN

: Thực nghiệm

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
Bảng 1.1.

Số lượng GV Toán tham gia điều tra thực trạng.........................27

Bảng 1.2.

Mức độ nhận thức của GV về giáo dục STEM...........................27

Bảng 1.3.

Mức độ nhận thức của GV về ý nghĩa của giáo dục STEM........28

Bảng 1.4.

Mức độ đánh giá của GV về sự cần thiết của giáo dục STEM...28

Bảng 1.5.

Mức độ nhận thức của GV về vai trị của mơn Tốn trong
giáo dục STEM

Bảng 1.6.

Những khó khăn khi tổ chức dạy học chủ đề mơn Tốn theo
định hướng giáo dục STEM

Bảng 1.7.

30

Mức độ hứng thú của HS khi được học theo định hướng giáo dục

STEM
Bảng 1.9.

29

Mức độ mong muốn của HS được học mơn Tốn theo định
hướng giáo dục STEM

Bảng 1.8.

28

31

Mức độ HS được học các môn theo định hướng giáo dục STEM

31
Bảng 1.10.

Mức độ HS được học mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo

dục STEM 31
Bảng 3.1.

Bảng điểm bài kiểm tra...............................................................62

Bảng 3.2.

Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích bài kiểm tra...63

Bảng 3.3.

Tổng hợp kết quả bài kiểm tra.................................................... 64

Biểu đồ 3.1. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra..............................................64
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ kết quả của bài kiểm tra.................................................64

v

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Nghị quyết Trung ương số 29 - NQ/TW ngày 04/11/2013 về “Đổi mới căn
bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại
hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập
quốc tế” đã định hướng rõ “đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo là
đổi mới những vấn đề lớn, cốt lõi, cấp thiết, từ quan điểm, tư tưởng chỉ đạo đến
mục tiêu, nội dung, phương pháp, cơ chế, chính sách, điều kiện bảo đảm thực
hiện; đổi mới từ sự lãnh đạo của Đảng, sự quản lí của Nhà nước đến hoạt động
quản trị của các cơ sở giáo dục - đào tạo và việc tham gia của gia đình, cộng
đồng, xã hội và bản thân người học; đổi mới ở tất cả các bậc học, ngành học”.
Nghị quyết cũng định hướng “phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí,
đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài; chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ
yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người
học; học đi đơi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp
với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội”. Một trong những giải pháp, nhiệm
vụ mà nghị quyết đã đề cập, đó là “tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy
và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận
dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một
chiều, ghi nhớ máy móc; tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự
học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển
năng lực; chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa
dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học”;…
Chỉ thị số 16/CT - TTg ngày 04/05/2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc
“Tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư” mà nhiệm
vụ của Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, cơng
nghệ, kỹ thuật và tốn học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thơng; tổchức
thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018”.

1

Giáo dục STEM trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần
thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học. Các
kiến thức, kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp
học sinh không chỉ hiểu được ngun lý mà cịn có thể áp dụng để thực hành và
tạo ra những sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày. Giáo dục STEM có ảnh
hưởng tích cực đến khả năng lựa chọn nghề nghiệp trong tương lai đối với học
sinh ở trường phổ thông.
Mặc dù những năm vừa qua, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã triển khai nhiều
hoạt động giáo dục để hướng đến đổi mới chương trình giáo dục phổ thơng (từ
năm 2014, Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp với Hội đồng Anh triển khai
chương trình thí điểm giáo dục STEM cho một số trường trung học các tỉnh,
thành phố). Học sinh được tổ chức vận dụng kiến thức của các môn học khác
nhau đề giải quyết các tình huống thực tiễn, tăng cường khả năng vận dụng
tổng hợp, khả năng tự học, tự nghiên cứu, thúc đẩy sự tham gia của gia đình,
cộng đồng vào cơng tác giáo dục. Tuy nhiên, thực tế giáo dục STEM hiện vẫn
là khái niệm còn khá mơ hồ, chưa có nhiều điều kiện triển khai ở các trường
THPT. Hơn thế, việc kiểm tra, đánh giá hiện nay của các trường THPT, cụ thể
là kỳ thi THPT Quốc gia, được tổ chức bằng hình thức thi trắc nghiệm kiểm tra
kiến thức, kỹ năng, trong khi đánh giá theo mơ hình STEM là đánh giá thơng
qua sản phẩm.Do đó, giáo dục STEM chưa thực sự được hưởng ứng tích cực ở
các trường phổ thơng. Gần đầy, STEM được quan tâm, triển khai chủ yếu ở các
thành phố lớn nhưng nhận thức của cán bộ quản lý, giáo viên nói chungvề
STEM cịn hạn chế. Phần lớn các cơ sở giáo dục tập trung vào việc thiết kế và
tổ chức các hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM. Việc dạy
học các tiết học trên lớp theo định hướng giáo dục STEM chưa được chú trọng.
Từ những lí do đó, đề tài được lựa chọn là “Dạy học một số chủ đề trong
mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM”.
2

2.

Mục đích nghiên cứu
Trên cơ sở nghiên cứu về dạy học tích hợp, về giáo dục STEM, thiết kế và

tổ chức dạy học một số chủ đề trong dạy học mơn Tốn lớp 10 theo hướng giáo
dục STEM.
3.Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự lực,
sáng tạo của học sinh, về dạy học tích hợp, về giáo dục STEM.
Nghiên cứu thực trạng dạy học tích hợp và thực trạng dạy học mơn Tốn
lớp 10theo định hướng giáo dục STEM.
Thiết kế và tổ chức dạy học một số chủ đề dạy học mơn Tốn lớp 10 theo
định hướng giáo dục STEM.
Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính hiệu quả và khả thi của một số
chủ đề đã thiết kế.
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: q trình dạy học mơn Tốn ở trường THPT.
-

Đối tượng nghiên cứu: thiết kế và tổ chức dạy học một số chủ đề dạy

học mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM.
5.Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu thiết kế và tổ chức thực hiện được một số chủ đề dạy học mơn Tốn
lớp 10 theo định hướng STEM tốt thì sẽ góp phần phát triển năng lực giải quyết
vấn đề, năng lực vận dụng toán học vào thực tiễn cho học sinh lớp 10 THPT.
6.

Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận
Nghiên cứu các sách, báo, các cơng trình về về dạy học nhằm phát huy

tính tích cực, chủ động, sáng tạo, dạy học tích hợp, dạy học theo hướng STEM.
- Phương pháp điều tra, quan sát thực tiễn
Quan sát, điều tra - khảo sát bằng phiếu hỏi để tìm hiểu thực trạng dạy học
tích hợp và thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong dạy học
mơn Tốn lớp 10 ở trường THPT.
3


- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành dạy thực nghiệm ở trường THPT nhằm kiểm nghiệm tính hiệu
quả và khả thi của một số chủ đề đã thiết kế.
7. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận chung, luận văn gồm ba chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn.
Chương 2. Thiết kế một số chủ đề dạy học mơn Tốn lớp 10 theo định
hướng giáo dục STEM.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

4


Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1. Nhu cầu và định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy ở trường phổ thông

Trong những năm gần đây, giáo dục phổ thơng ở nước ta đã có nhiều
chuyển biến tích cực để đáp ứng yêu cầu của xã hội trong giai đoạn mới. Tuy
nhiên, thực tiễn dạy học ở trường phổ thơng cho thấy phương pháp dạy học nói
chung và phương pháp dạy học Tốn nói riêng vẫn cịn nhiều điểm hạn chế
như: GV thuyết trình nhiều, HS học tập cịn thụ động, HS chưa được tự tìm tịi,
phát hiện, tự học, tự nghiên cứu, khám phá, sáng tạo,…
Cuộc cách mạng cơng nghệ 4.0 và xu hướng hội nhập tồn cầu đòi hỏi nền
giáo dục của các quốc gia phải thực sự thay đổi, tập trung vào phát triển nguồn
nhân lực có trình độ cao, có năng lực giải quyết vấn đề, tập trung phát triển triển
trí tuệ nhân tạo,… Để đạt được mục tiêu đó địi hỏi giáo dục của Việt Nam phải
thực sự đổi mới về mọi phương diện, trong đó có phương pháp dạy học. Điều 28,
chương II, Luật Giáo dục nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam đã quy định:
“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động,
sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi
dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận
dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú
học tập cho học sinh.” (Luật Giáo dục 2005, chương II, điều 28).

Quy định này đã trở thành định hướng cho việc đổi mới phương pháp dạy
học ở nước ta hiện nay, có thể gọi tắt là định hướng hoạt động mà tinh thần cơ
bản là: PPDH cần tạo cơ hội cho người học học tập trong hoạt động và bằng
hoạt động tự giác, tích cực, chủ động và sáng tạo, từ bỏ thói quen học tập thụ
động, ghi nhớ máy móc. Cụ thể là:
-

Đổi mới tính chất và nội dung hoạt động của giáo viên và học sinh, chuyển từ

dạy học truyền thụ một chiều, học tập thụ động, chủ yếu là ghi nhớ kiến thức để đối

5

phó với thi cử sang học tập tích cực, chủ động, sáng tạo, chú trọng hình thành
năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực vận dụng.
- Đổi mới các hình thức tương tác xã hội trong dạy học, chuyển từ dạy
học
đồng loạt cả lớp đối diện với giáo viên, học tập đơn phương sang tổ chức dạy
học theo các hình thức tương tác: học cá nhân, học theo nhóm, dự án học tập...
- Đổi mới các hình thức tổ chức dạy học:
+ Đa dạng hố các hình thức tổ chức dạy học, làm cho việc học sinh chủ
động, lí thú, tránh nhàm chán, đơn điệu, từ đó có thể khắc phục điểm yếu, phát
huy điểm mạnh của các hình thức tổ chức dạy học khác nhau
+

Làm cho việc học gắn với môi trường thực tế, gắn với kinh nghiệm sống

của cá nhân học sinh, tạo điều kiện tổ chức học tập với hình thức điều tra,
nghiên cứu, vận dụng trong thực tiễn cuộc sống,...
Trong phần mục tiêu tổng quát, các chỉ tiêu quan trọng và nhiệm vụ trọng
tâm trong 5 năm 2016-2020, Nghị quyết Đại hội XII của Đảng đã đưa ra một
trong những nhiệm vụ trọng tâm đó là: “Đổi mới căn bản và tồn diện giáo dục,
đào tạo (GD-ĐT); phát triển nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng
cao”[3].
Việc xác định đổi mới căn bản, toàn diện GD-ĐT và phát triển nguồn nhân
lực được coi là ưu tiên hàng đầu đối với giáo dục trong giai đoạn hiện nay. Trước
đó, trong Nghị quyết 29-NQ/TW khóa XI chỉ rõ yêu cầu cấp thiết và nhiệm vụ cần
đổi mới căn bản, toàn diện GD-ĐT. Việc Bộ GD-ĐT cơng bố dự thảo Chương
trình giáo dục phổ thơng tổng thể để tranh thủ sự đóng góp của các nhà khoa học,
nhà giáo và các tầng lớp nhân dân đã cho thấy quyết tâm không chỉ của ngành
giáo dục, mà cịn của tồn Đảng, tồn dân chung tay xây dựng và đổi mới nền giáo

dục theo hướng tiếp cận năng lực, phù hợp với xu thế phát triển chương trình giáo
dục của thế giới và bắt kịp nền giáo dục của các nước tiên tiến.

Bộ trưởng Bộ GD-ĐT Phùng Xuân Nhạ từng nhấn mạnh, “Tri thức đã trở
thành yếu tố hàng đầu để phát triển kinh tế, tất cả các nền kinh tế lớn trên thế
giới, các quốc gia đều ý thức rõ về vai trò của giáo dục trong việc xây dựng
6


nguồn nhân lực chất lượng cao tạo đòn bẩy quan trọng để thúc đẩy lao động sản
xuất, tạo động lực tăng trưởng và phát triển kinh tế-xã hội một cách bền vững”.
Khi mà hệ thống tri thức có những thay đổi thì sớm hoặc muộn, nhanh hoặc
chậm, năng lực tư duy và hoạt động lao động sản xuất của con người cũng phải
thay đổi. Chính vì thế, việc đổi mới tư duy giáo dục trong thời đại tri thức nhằm
đáp ứng sự thay đổi của cuộc sống phát triển không ngừng là một tất yếu. Việc
đổi mới phương pháp dạy học trước hết là đáp ứng yêu cầu cần đạt về phẩm
chất, năng lực người học và cuối cùng là vì mục tiêu đáp ứng bối cảnh của thời
đại, nhu cầu phát triển đất nước. Đây cũng là một điều kiện tiên quyết, nhằm
quán triệt và thực hiện tốt Nghị quyết số 88/2014/QH13 của Quốc hội khóa 13:
"Tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ
thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần
chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển
toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hịa trí, đức, thể, mỹ và phát huy tốt
nhất tiềm năng của mỗi học sinh".
Theo Giáo sư Nguyễn Minh Thuyết, Tổng chủ biên Chương trình giáo dục
phổ thơng mới thì dự thảo Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể đã thể hiện
quan điểm trong các Nghị quyết của Đảng, Quốc hội và Chính phủ về xây dựng
nền giáo dục thực học, thực nghiệp và dân chủ. Điều đó đã được thể hiện rõ trên
các bình diện mục tiêu: Hình thành, phát triển năng lực thực tiễn cho người học,
quán triệt yêu cầu hướng nghiệp để thực hiện phân luồng mạnh sau trung học cơ

sở và bảo đảm tiếp cận nghề nghiệp ở trung học phổ thông; trao quyền và trách
nhiệm tổ chức kế hoạch dạy học cho cơ sở giáo dục phù hợp với yêu cầu của địa
phương, tạo điều kiện cho người học được lựa chọn môn học và hoạt động giáo
dục phù hợp sở trường và nguyện vọng; phát huy tính năng động, tư duy độc lập
và sáng tạo của người học. Trong đó, yếu tố được cho là quyết định chính là sự
tương tác đồng bộ của các thành tố trong các phương pháp dạy học tích cực
(người dạy, người học, học liệu, mơi trường…). Việc kết hợp hài hịa giữa dạy
kiến thức cơng cụ với kiến thức phương pháp, đặc biệt chú trọng dạy cách học,

7


phương pháp tự học để người học có thể học tập suốt đời cũng là yếu tố quan
trọng trong chương trình giáo dục phổ thơng mới.
Từ ưu thế của các phương pháp giáo dục, hình thức tổ chức dạy học mới đã
triển khai trong những năm gần đây như: Phương pháp bàn tay nặn bột, giáo dục
trải nghiệm sáng tạo, giáo dục STEM.... Việc đổi mới phương pháp dạy học cần

được thực hiện trên cơ sở phân hóa đối tượng, các căn cứ về điều kiện, loại
hình năng lực và phẩm chất cần phát triển ở người học. Cũng chính từ đó để lựa
chọn các hình thức tổ chức dạy học phù hợp, tăng cường các hoạt động trải
nghiệm sáng tạo và ứng dụng công nghệ thông tin, truyền thông trong tổ chức
dạy học thông qua việc sử dụng các mơ hình học tập kết hợp giữa lớp học
truyền thống với các lớp học trực tuyến.
Cùng với việc tổ chức cho người học thực hiện các nhiệm vụ học tập ở
trên lớp, cần coi trọng giao nhiệm vụ và hướng dẫn việc học tập ở nhà, ở ngoài
nhà trường. Chú trọng đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu khoa học để nâng cao
chất lượng dạy học theo chiều sâu. Tăng cường xây dựng các mơ hình học tập
gắn với thực tiễn; xây dựng và sử dụng tủ sách lớp học, phát triển văn hóa đọc
gắn với hoạt động của các câu lạc bộ khoa học trong nhà trường. Cùng với đó

cần tăng cường hơn nữa các hoạt động giao lưu, hợp tác nhằm thúc đẩy hứng
thú học tập, rèn luyện kỹ năng sống, nâng cao hiểu biết về các giá trị văn hóa
truyền thống dân tộc và tinh hoa văn hóa thế giới…
Giáo viên tổ chức, hướng dẫn hoạt động học tập cần tạo ra môi trường học
tập thân thiện và những tình huống có vấn đề nhằm khuyến khích người học
tích cực tham gia các hoạt động học tập. Chính người thầy giáo phải khơi gợi,
khuyến khích học sinh tự khẳng định năng lực và nguyện vọng của bản thân,
đồng thời rèn cho các em thói quen và khả năng tự học, phát huy tiềm năng và
vận dụng hiệu quả những kiến thức, kỹ năng đã tích lũy. Từ đây tạo tiền đề để
phát triển con người toàn diện trong bối cảnh phát triển của cách mạng công
nghiệp 4.0, hướng tới một nền giáo dục Việt Nam hiện đại và hội nhập quốc tế.

8


1.2.Tư tưởng chủ đạo của mơn Tốn trong chương trình giáo dục phổ
thơng mới
1.2.1. Đặc điểm mơn học
Tốn học ngày càng có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, những kiến thức và
kĩ năng toán học cơ bản đã giúp con người giải quyết các vấn đề trong thực tế
cuộc sống một cách có hệ thống và chính xác, góp phần thúc đẩy xã hội phát triển.
Mơn Tốn ở trường phổ thơng góp phần hình thành và phát triển phẩm chất,
nhân cách học sinh; phát triển kiến thức, kĩ năng then chốt và tạo cơ hội để học
sinh được trải nghiệm, áp dụng toán học vào đời sống thực tiễn; tạo dựng sự kết
nối giữa các ý tưởng toán học, giữa Tốn học với thực tiễn, giữa Tốn học với các
mơn học khác, đặc biệt với các môn học thuộc lĩnh vực giáo dục STEM.
Nội dung mơn Tốn thường mang tính trừu tượng, khái quát. Do đó, để hiểu
và học được Tốn, chương trình Tốn ở trường phổ thơng cần bảo đảm sự cân đối
giữa “học” kiến thức và “áp dụng” kiến thức vào giải quyết vấn đề cụ thể.

Trong quá trình học và áp dụng tốn học, học sinh ln có cơ hội sử dụng
các phương tiện cơng nghệ, thiết bị dạy học hiện đại, đặc biệt là máy tính điện
tử và máy tính cầm tay hỗ trợ q trình biểu diễn, tìm tịi, khám phá kiến thức,
giải quyết vấn đề tốn học.
Trong chương trình giáo dục phổ thơng, mơn Tốn là mơn học bắt buộc và
được phân chia theo hai giai đoạn.
- Giai đoạn giáo dục cơ bản:
Mơn Tốn giúp học sinh nắm được một cách có hệ thống các khái niệm,
ngun lí, quy tắc tốn học cần thiết nhất cho tất cả mọi người, làm nền tảng
cho việc học tập tiếp theo hoặc có thể sử dụng trong cuộc sống hằng ngày.
- Giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp:
Mơn Tốn giúp học sinh có cái nhìn tương đối tổng qt về Tốn học, hiểu
được vai trị và những ứng dụng của Toán học trong đời sống thực tế, những
ngành nghề có liên quan đến tốn học để học sinh có cơ sở định hướng nghề

9


nghiệp, cũng như có đủ năng lực tối thiểu để tự tìm hiểu những vấn đề có liên
quan đến tốn học trong cuộc đời.
Bên cạnh nội dung giáo dục cốt lõi, trong mỗi năm, những học sinh có
định hướng khoa học tự nhiên và công nghệ được chọn học một số chuyên đề.
Các chuyên đề này nhằm tăng cường kiến thức về Toán học, kĩ năng vận dụng
kiến thức vào thực tiễn, đáp ứng sở thích, nhu cầu và định hướng nghề nghiệp
của học sinh.
Chương trình mơn Tốn trong cả hai giai đoạn giáo dục có cấu trúc tuyến
tính kết hợp với “đồng tâm xoáy ốc” (đồng tâm, mở rộng và nâng cao dần),
xoay quanh và tích hợp ba mạch kiến thức: Số và Đại số; Hình học và Đo
lường; Thống kê và Xác suất.
Như vậy, với các đặc điểm đó của mơn Tốn ở trường phổ thơng thì việc

dạy học Tốn ở trường phổ thơng sẽ có nhiều cơ hội và điều kiện để có thể thực
hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEM.
1.2.2.Quan điểm xây dựng chương trình
Chương trình mơn Tốn qn triệt các quan điểm, mục tiêu, yêu cầu cần
đạt, kế hoạch giáo dục và các định hướng về nội dung giáo dục, phương pháp
giáo dục và đánh giá kết quả giáo dục được nêu trong Chương trình giáo dục
phổ thơng tổng thể, đồng thời xuất phát từ đặc thù của môn học, nhấn mạnh
những quan điểm sau:
1.2.2.1. Bảo đảm tính tinh giản, thiết thực, hiện đại
Nội dung chương trình mơn Tốn bảo đảm tính tinh giản, thiết thực, hiện
đại, phản ánh những giá trị cốt lõi, nền tảng của văn hoá toán học, những nội
dung nhất thiết phải được đề cập trong nhà trường phổ thông, đáp ứng nhu cầu
hiểu biết thế giới cũng như hứng thú, sở thích của người học. Chương trình
qn triệt tinh thần “toán học cho mọi người”, ai cũng được học Tốn nhưng
mỗi người có thể học Tốn theo cách phù hợp với sở thích và năng lực cá nhân.

10


Nội dung chương trình mơn Tốn chú trọng tính ứng dụng thiết thực, gắn
kết với đời sống thực tế hay các môn học khác, (đặc biệt với các môn học thuộc
lĩnh vực giáo dục STEM), gắn với xu hướng phát triển hiện đại của kinh tế,
khoa học, đời sống xã hội và những vấn đề cấp thiết có tính tồn cầu (như biến
đổi khí hậu, phát triển bền vững, giáo dục tài chính,...).
Các hoạt động thực hành và trải nghiệm trong giáo dục tốn học với nhiều
hình thức, như: thực hiện các đề tài, dự án học tập về Toán, đặc biệt là các đề
tài và các dự án về ứng dụng toán học trong thực tiễn; tổ chức các trị chơi tốn
học, câu lạc bộ tốn học, diễn đàn, hội thảo, cuộc thi về Toán,... tạo cơ hội giúp
học sinh vận dụng kiến thức, kĩ năng và kinh nghiệm của bản thân vào thực tiễn
cuộc sống một cách sáng tạo.

1.2.2.2. Bảo đảm tính chỉnh thể, sự nhất quán và phát triển liên tục
Chương trình mơn Tốn phải bảo đảm tính chỉnh thể thống nhất, từ lớp 1 đến
lớp 12, trong đó quan hệ (ngang và dọc) giữa các đơn vị kiến thức cần được làm
sáng tỏ. Chương trình mơn Tốn được thiết kế theo mơ hình gồm hai nhánh song
song, một nhánh mô tả sự phát triển của các mạch nội dung kiến thức cốt lõi và
một nhánh mô tả sự phát triển của năng lực, phẩm chất của học sinh. Hai nhánh đó
liên kết chặt chẽ với nhau, cho phép nhìn xuyên suốt từ lớp 1 đến lớp

12 cũng như nhìn nhận rõ ràng chương trình của từng lớp học. Bên cạnh đó,
chương trình mơn Tốn cần chú ý tiếp nối với chương trình giáo dục mầm non,
cũng như tạo nền tảng cho giáo dục nghề nghiệp và giáo dục đại học.
1.2.2.3. Bảo đảm tính tích hợp và phân hố
Chương trình mơn Tốn thực hiện tích hợp nội môn xoay quanh ba mạch
kiến thức: Số và Đại số; Hình học và Đo lường; Thống kê và Xác suất.
Chương trình mơn Tốn thực hiện tích hợp liên mơn thơng qua các nội dung,
chủ đề liên quan hoặc các kiến thức tốn học được khai thác, sử dụng trong các
mơn học khác như Vật lí, Hố học, Sinh học, Địa lí, Tin học, Cơng nghệ,... Khai
thác tốt những yếu tố liên môn nêu trên vừa mang lại hiệu quả với các bộ môn,

11


vừa góp phần củng cố kiến thức mơn Tốn, cũng như góp phần rèn luyện cho
học sinh năng lực vận dụng tốn học vào thực tiễn.
Chương trình mơn Tốn cịn thực hiện tích hợp nội mơn và liên mơn thơng
qua các hoạt động thực hành và trải nghiệm trong giáo dục tốn học.
Mặt khác, chương trình mơn Tốn phải bảo đảm yêu cầu phân hoá, cụ thể:
-

Đối với tất cả các cấp học: Tăng cường dạy học theo hướng cá thể hoá

người học trên cơ sở bảo đảm đa số học sinh (trên tất cả các vùng miền của cả
nước) đáp ứng được yêu cầu cần đạt của chương trình; đồng thời chú ý tới các
đối tượng có nhu cầu đặc biệt (học sinh năng khiếu, học sinh khuyết tật,...);
-

Đối với cấp trung học phổ thông: Thiết kế hệ thống chuyên đề học tập

chuyên sâu và các nội dung học tập giúp học sinh nâng cao kiến thức, kĩ năng
thực hành, vận dụng giải quyết các vấn đề gắn với thực tiễn của địa phương.
1.2.2.4. Bảo đảm tính mềm dẻo, linh hoạt
Chương trình mơn Tốn bảo đảm tính thống nhất về những nội dung giáo
dục cốt lõi, bắt buộc của Chương trình quốc gia; đồng thời dành quyền chủ
động cho địa phương và nhà trường lựa chọn một số nội dung và triển khai kế
hoạch giáo dục mơn Tốn phù hợp với điều kiện của từng vùng miền và cơ sở
giáo dục; dành không gian sáng tạo cho tác giả sách giáo khoa và giáo viên
nhằm thực hiện hiệu quả chủ trương “một chương trình, nhiều sách giáo khoa”.
Trong quá trình thực hiện, Chương trình mơn Tốn sẽ được tiếp tục phát
triển cho phù hợp với tiến bộ khoa học và những yêu cầu của thực tế.
Nội dung chương trình mơn Tốn chú trọng tính ứng dụng thiết thực, gắn
kết với đời sống thực tế hay các môn học khác nên GV có thể thuận lợi trong việc
thiết kế và tổ chức việc dạy học Toán theo định hướng giáo dục STEM dưới hình
thức trên lớp hoặc thơng qua trải nghiệm, thực hành, ngoại khóa Tốn học.

1.2.3. Mục tiêu mơn Tốn ở cấp trung học phổ thơng
Mơn Tốn cấp trung học phổ thông nhằm giúp học sinh đạt các mục tiêu
chủ yếu sau:

12

a)

Góp phần hình thành và phát triển năng lực tốn học với yêu cầu cần đạt:

sử dụng được các phương pháp lập luận, quy nạp và suy diễn để nhìn ra những
cách thức khác nhau nhằm giải quyết vấn đề; sử dụng được các mơ hình tốn học

để mơ tả các tình huống, từ đó đưa ra các cách giải quyết vấn đề tốn học đặt ra
trong mơ hình được thiết lập; thực hiện và trình bày được giải pháp giải quyết
vấn đề và đánh giá được giải pháp đã thực hiện, phản ánh được giá trị của giải
pháp, khái quát hoá cho vấn đề tương tự; sử dụng thành thạo cơng cụ, phương
tiện học tốn, biết đề xuất ý tưởng để thiết kế, tạo dựng phương tiện học liệu
mới phục vụ việc tìm tịi, khám phá và giải quyết vấn đề tốn học.
b)

Có những kiến thức và kĩ năng toán học cơ bản, thiết yếu về:

- Số và Đại số: tính tốn và sử dụng cơng cụ tính tốn; ngơn ngữ và kí
hiệu đại số; biến đổi biểu thức đại số và siêu việt (lượng giác, mũ, lơgarit),
phương trình, hệ phương trình, bất phương trình; các hàm số sơ cấp cơ bản (lũy
thừa, mũ, lôgarit và lượng giác); khảo sát hàm số và vẽ đồ thị hàm số bằng
công cụ đạo hàm; sử dụng ngôn ngữ hàm số, đồ thị hàm số để mơ tả và phân
tích một số quá trình và hiện tượng trong thế giới thực; sử dụng tích phân để
tính tốn diện tích hình phẳng và thể tích vật thể trong khơng gian.
-

Thống kê và Xác suất: các phương pháp cơ bản của việc biểu diễn và phân

tích số liệu thống kê; các quy luật thống kê trong thực tiễn và các mơ hình ngẫu

nhiên; khái niệm cơ bản của xác suất và ý nghĩa của xác suất trong thực tiễn.
-

Hình học và Đo lường: ngơn ngữ hình học, kí hiệu hình học và việc mơ tả

các đối tượng của thế giới xung quanh bằng ngôn ngữ hình học; vẽ hình (đồ hoạ),
dựng hình, tính tốn các yếu tố hình học; các tính chất của hình phẳng và của vật
thể không gian (ở mức độ suy luận logic); các phương pháp đại số (vectơ, toạ độ)
trong hình học; phát triển trí tưởng tượng khơng gian; vận dụng hình học để

giải quyết các vấn đề thực tiễn.
c)

Hình thành và phát triển cho học sinh những phẩm chất chung và

những phẩm chất đặc thù mà giáo dục toán học đem lại: tính kỉ luật, kiên trì,
13


chủ động, linh hoạt; độc lập, hợp tác; thói quen tự học, hứng thú và niềm tin
trong học tốn.
d)

Góp phần giúp học sinh có hiểu biết làm cơ sở cho định hướng nghề

nghiệp sau Trung học phổ thông.
Mục tiêu dạy học Tốn ở trung học phổ thơng là góp phần hình thành và
phát triển cho người học các phẩm chất và năng lực cần thiết để người học có
thể tiếp tục học tập ở các bậc học sau hoặc tham gia vào cuộc sống lao động.
Do đó, dạy học theo giáo dục STEM là một trong những định hướng có tác

dụng tích cực trong việc hình thành và phát triển năng lực GQVĐ, năng lực vận
dụng Toán học, …
1.3. Dạy học tích hợp
- Dạy học tích hợp liên mơn là dạy học những nội dung kiến thức liên
quan

đến hai hay nhiều mơn học. “Tích hợp” là nói đến phương pháp và mục tiêu
của hoạt động dạy học cịn “liên mơn” là đề cập tới nội dung dạy học. Chủ đề
tích hợp liên mơn là những chủ đề có nội dung kiến thức liên quan đến hai hay
nhiều môn học, thể hiện sự ứng dụng của chúng trong cùng một hiện tượng,
quá trình tự nhiên hay xã hội. Các chủ đề liên mơn, tích hợp có tính thực tiễn
nên sinh động, hấp dẫn, có ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập
cho học sinh [11].
-

Dạy học tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục nhằm nâng cao

năng lực người học. Dạy học tích hợp là định hướng về nội dung và PPDH, trong
đó GV tổ chức, hướng dẫn để HS biết huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng thuộc
nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập; thơng qua

đó hình thành kiến thức, kĩ năng mới; phát triển được những năng lực cần thiết,
năng lực giải quyết vấn đề [8].
1.4. STEM và giáo dục STEM
1.4.1. Khái niệm về STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt lấy chữ cái đầu tiên trong tiếng Anh của các từ:
Science, Technology, Engineering, Maths [8].
14

Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lí, Hóa học, Sinh học,
Khoa học trái đất nhằm giúp học sinh 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 học sinh, tạo cơ hội để học sinh 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 học sinh về cách công
nghệ đang phát triển thơng qua q trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích
hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên
dễ hiểu. Kỹ thuật cũng cung cấp cho học sinh những kỹ năng để vận dụng sang
tạo cơ sở Khoa học và Tốn học trong q trình thiết kế các đối tượng, các hệ
thống hay xây dựng các quy trình sản xuất.
Maths (Tốn học): là mơn học nhằm phát triển ở học sinh khả năng phân
tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính
tốn, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề tốn học trong các tình
huống đặt ra.
Thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau, đó là ngữ
cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp [8].
Trong ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo
dục đối với các môn Khoa hoc, Công nghệ, Kỹ thuật và Tốn học. Quan tâm
đến việc tích hợp các môn trên gắn với thực tiễn để nâng cao năng lực cho
người học. Giáo dục STEM có thể được hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ như:
chính sách STEM, chương trình STEM, nhà trường STEM, mơn học STEM,
bài học STEM hay hoạt động STEM.
Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các
lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học.
Tùy từng ngữ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các môn học
hay các lĩnh vực.
15

Trong đề tài nghiên cứu này, STEM được đặt trong ngữ cảnh giáo dục, tác
giả quan niệm STEM theo cách quan tâm tới vai trị và sự tích hợp các mơn học
trong chương trình gắn liền với thế giới thực, thơng qua hoạt động dạy học tích
hợp giải quyết các vấn đề thực tiễn, từ đó nâng cao hứng thú, hình thành và
phát triển năng lực, phẩm chất cho HS.
1.4.2.Giáo dục STEM
1.4.2.1. Khái niệm giáo dục STEM
Với những cách tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển
khai theo những cách khác nhau. Giáo dục STEM được nhận thức và hoạt động
theo hai cách hiểu chính như sau [8]:
Một là, giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là quan tâm đến các môn
Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Đây cũng là quan niệm về giáo
dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ “Giáo dục STEM là một chương trình nhằm
cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn
học ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học”. Đây là nghĩa rộng khi nói
về giáo dục STEM. Đó chính là một chiến lược, định hướng giáo dục nhằm
thúc đẩy giáo dục bốn lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học với
mục tiêu đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các
ngành nghề có liên quan, nhờ đó nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế.
Hai là, giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp. Hoặc là tích hợp
đầy đủ cả bốn lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Giáo dục
STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn
lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinh được áp
dụng những kiến thức Khoa học Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong
những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các
doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả
năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới. Hoặc là tích hợp khuyết, tức là tích hợp từ
hai lĩnh vực về Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Giáo

16