(Luận văn thạc sĩ) Dạy học thống kê ở trường trung học phổ thông theo hướng phát triển kĩ năng STEM cho học sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

DƢƠNG THỊ DUNG

DẠY HỌC THỐNG KÊ Ở
TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG STEM
CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2020


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

DƢƠNG THỊ DUNG

DẠY HỌC THỐNG KÊ Ở
TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG STEM
CHO HỌC SINH
Ngành: Lý luận và Phƣơng pháp dạy học bộ mơn Tốn
Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Danh Nam

THÁI NGUYÊN - 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu “Dạy học thống kê ở trường trung học
phổ thông theo hướng phát triển kĩ năng STEM cho học sinh” dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS Nguyễn Danh Nam là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi, kết quả nghiên
cứu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố.
Thái Nguyên, ngày 22 tháng 11 năm 2020
Tác giả luận văn

DƢƠNG THỊ DUNG

i


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của bản thân là sự
giúp đỡ của khoa, trường, các thầy cô bạn bè và gia đình. Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn
sâu sắc tới người hướng dẫn khoa học - PGS.TS Nguyễn Danh Nam đã tận tình giúp
đỡ tơi trong q trình thực hiện đề tài.
Tôi xin cảm ơn trường Đại học Sư phạm - Đại học Th i Nguyên và sự giúp đỡ
của các thầy cơ giáo khoa Tốn.
Tơi xin gửi tới bạn bè ở lớp Lí luận và phương ph p dạy học mơn Tốn K26,
đồng nghiệp, các em học sinh và gia đình đã cổ vũ, giúp đỡ tơi trong suốt thời gian
nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Xin được trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 11 năm 2020
Tác giả

DƢƠNG THỊ DUNG

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT .............................................................v
DANH MỤC BẢNG, HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ ............................................................... vi
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .......................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................5
3. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................5
4. Giả thuyết khoa học ...................................................................................................5
5. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................................5
6. Phương ph p nghiên cứu ...........................................................................................6
7. Đóng góp của luận văn ..............................................................................................6
8. Cấu trúc của luận văn.................................................................................................6
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ........................................................7
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu .................................................................................7
1.1.1. Trên thế giới .........................................................................................................7
1.1.2. Ở Việt Nam ..........................................................................................................9
1.2. Lý luận về dạy học tích hợp.................................................................................11
1.3. Lý luận về c c kĩ năng STEM .............................................................................13
1.3.1. Quan niệm về STEM .........................................................................................13
1.3.2. Quan niệm về gi o dục STEM...........................................................................14
1.3.3. Đặc trưng gi o dục STEM .................................................................................15
1.3.4. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM ..............................................................16

1.3.5. Một số tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM .......................................................17
1.3.6. Phát triển kỹ năng STEM ..................................................................................19
1.4. Dạy học theo định hướng giáo dục STEM ...........................................................19
1.4.1. Đặc trưng của bài học STEM ............................................................................19
1.4.2. Quy trình thiết kế các chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM ..........21

iii


1.4.3. Dạy học To n theo định hướng gi o dục STEM ...............................................22
1.4.4. Vai trò của dạy học theo định hướng gi o dục STEM đối với việc ph t
triển năng lực cho HS THPT ............................................................................25
1.5. Thực trạng của việc dạy học nội dung thống kê ở trường trung học phổ thông...26
1.5.1. Thực trạng dạy học thống kê .............................................................................27
1.5.2. Thực trạng dạy học phát triển kỹ năng STEM cho học sinh .............................28
1.5. Tiểu kết chương 1 .................................................................................................32
Chƣơng 2: MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHÁT TRIỂN KỸ NĂNG STEM CHO HỌC
SINH THÔNG QUA DẠY HỌC NỘI DUNG THỐNG KÊ Ở TRƢỜNG
PHỔ THÔNG .............................................................................................................34
2.1. Nội dung chủ đề thống kê trong chương trình gi o dục phổ thông hiện hành .....34
2.2. Thiết kế một số chủ đề dạy học thống kê theo hướng phát triển kĩ năng
STEM cho học sinh .............................................................................................36
2.2.1. Chủ đề 1: Biểu diễn, phân tích số liệu thống kê ................................................36
2.2.2. Chủ đề 2: Thiết kế giày đồng phục học sinh .....................................................43
2.2.3. Chủ đề 3: Thống kê gắn với xác suất.................................................................51
2.3. Tiểu kết chương 2 .................................................................................................60
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ....................................................................61
3.1. Mục đích thực nghiệm ..........................................................................................61
3.2. Nội dung thực nghiệm ..........................................................................................61
3.4. Phương ph p thực nghiệm sư phạm .....................................................................61

3.5. Thời gian nghiệm sư phạm ...................................................................................61
3.6. C c bước tiến hành ...............................................................................................62
3.7. Đ nh gi về kết quả thực nghiệm .........................................................................63
3.7.1. Đ nh gi định tính..............................................................................................63
3.7.2. Đ nh gi định lượng ..........................................................................................64
3.8. Kết luận chương 3 .................................................................................................66
KẾT LUẬN .................................................................................................................67
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CĨ LIÊN QUAN .....................................................68
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................69
PHỤ LỤC........................................................................................................................

iv


DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
Viết đầy đủ

Viết tắt
DH

: Dạy học

GV

: Giáo viên

HS

: Học sinh

PP

: Phương ph p

HĐ

: Hoạt động

PPDH

: Phương ph p dạy học

v


DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ
Bảng
Bảng 3.1.

Bảng phân phối tần số điểm của bài kiểm tra ......................................64

Bảng 3.2.

Bảng phân phối tần suất điểm của bài kiểm tra ...................................65

Biểu đồ
Biểu đồ 1.1.

Thống kê sự hiểu biết về giáo dục STEM .......................................... 29

Biểu đồ 1.2.

Thống kê ý nghĩa của việc dạy học giáo dục STEM .......................... 29

Biểu đồ 1.3.

Thống kê sự cần thiết dạy học môn To n theo định hướng giáo
dục STEM ........................................................................................... 30

Biểu đồ 1.4.

Thống kê mức độ thường xuyên tổ chức dạy STEM ......................... 31

Biểu đồ 1.5.

Thống kê mức độ thường xuyên đưa tình huống thực tiễn vào
dạy học ................................................................................................ 31

Biểu đồ 1.6.

Thống kê sự tiếp cận của học sinh với STEM .................................... 32

Biểu đồ 3.1.

Biểu đồ phân phối tần suất điểm......................................................... 65

vi


MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
1.1. Hiện nay nước ta đang trong qu trình ph t triển và hội nhập. Quá trình hội
nhập quốc tế mang lại nhiều cơ hội cho sự phát triển của quốc gia nhưng cùng với nó
là những thách thức lớn địi hỏi chúng ta phải vượt qua. Để đ p ứng những yêu cầu
trong qu trình vươn ra thế giới của Việt Nam, chúng ta cần đào tạo nguồn nhân lực
của nước ta thành nguồn nhân lực chất lượng cao để có thể đ p ứng nhu cầu của nền
kinh tri thức và bắt kịp với tốc độ phát triển nhanh chóng của thế giới. Đào tạo nguồn
nhân lực chất lượng cao là nhiệm vụ quan trọng, là thách thức của toàn Đảng, toàn
dân nói chung và của ngành giáo dục nói riêng.
Đảng và Nhà nước tin tưởng và kì vọng rất lớn vào nền giáo dục nước nhà.
Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 th ng 11 năm 2013 của Hội nghị lần thứ 8 Ban
chấp hành Trung ương Đảng khóa XI [1] đã nêu: “Phát triển giáo dục và đào tạo là
nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá trình giáo
dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực
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”.
Luật Giáo dục nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam năm 2019 đã x c
định [10]: “Giáo dục phổ thông nhằm phát triển toàn diện cho người học về đạo đức,
trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ, kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng
động và sáng tạo; hình thành nhân cách con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa
và trách nhiệm công dân; chuẩn bị cho người học tiếp tục học chương trình giáo dục
đại học, giáo dục nghề nghiệp hoặc tham gia lao động, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc”.
1.2. Để thực hiện các mục tiêu trên, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã chủ trương đổi
mới giáo dục, nhấn mạnh vào đổi mới phương ph p dạy học trong toàn quốc. Theo
nghiên cứu của nhiều nhà toán học, giáo dục học, tâm lý học thì việc đổi mới phương
pháp dạy học cần được thực hiện theo định hướng phát triển toàn diện người học cả
về phẩm chất, trí tuệ và kĩ năng.
Thơng tư số 32/2018/TT - BGDĐT ban hành ngày 26 th ng 12 năm 2018 [21]
kèm theo Chương trình gi o dục phổ thơng tổng thể và Chương trình mơn To n đã

1


chỉ rõ mục tiêu chương trình gi o dục phổ thơng: “Chương trình giáo dục phổ thơng
cụ thể hóa mục tiêu giáo dục phổ thông, giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông,
biết vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ năng đã vào đời sống và học tập suốt đời, có
định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp, biết xây dựng và phát triển hài hòa các
mối quan hệ xã hội, có tính cá nhân, nhân cách và đời sống tâm hồn phong phú, nhờ
đó có được cuộc sống ý nghĩa và đóng góp tích cực vào sự phát triển của đất nước và
nhân loại”.
Chương trình mơn To n được xây dựng trên quan điểm: “Chương trình mơn
Tốn chú trọng tính ứng dụng, gắn kết với thực tiễn hay các môn học, hoạt động giáo
dục khác, đặc biệt với các môn nhằm thực hiện 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,...).
Điều này cịn được thể hiện qua các hoạt động thực hành và trải nghiệm trong giáo
dục tốn học với nhiều hình thức như: thực hiện những đề tài, dự án học tập về Toán,
đặc biệt là những đề tài và dự án về ứng dụng tốn học trong thực tiễn; tổ chức trị
chơi học toán, câu lạc bộ toán học, diễn đàn, hội thảo, cuộc thi về Toán,... tạo cơ hội
giúp học sinh vận dụng kiến thức, kĩ năng và kinh nghiệm bản thân vào thực tiễn một
cách sáng tạo”.[4]
1.3. Chương trình gi o dục của thế kỷ 20 chủ yếu tập trung vào Khoa học
(Science) và Toán học (Maths) mà xem nhẹ vai trị của cơng nghệ và kỹ thuật. Khơng
chỉ cần Tốn học và Khoa học, trong thế kỷ 21 học sinh cịn cần cơng nghệ và kỹ
thuật cũng như c c kỹ năng mềm cần thiết kh c như: kỹ năng tư duy phản biện, giải
quyết vấn đề, làm việc theo nhóm, và cộng t c (TS. Đỗ Văn Tuấn, trích báo Tin học
và Nhà trường số 182). Một thống kê ở Mỹ cho thấy từ năm 2004 đến năm 2014, việc
làm liên quan đến khoa học và kỹ thuật tăng 26%, gấp hai lần so với tốc độ tăng
trưởng trung bình của các ngành nghề kh c. Trong khi đó, việc làm STEM có tốc độ
tăng trưởng gấp 4 lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngành khác nếu

tính từ năm 1950 đến 2007.
Các kỹ năng về kĩ thuật cho phép học sinh có thể tiếp cận những phương ph p,
nền tảng để thiết kế và xây dựng các thiết bị từ đơn giản đến phức tạp mà xã hội cần -

2


đã và đang sử dụng. Học sinh được cung cấp các kiến thức về cơng nghệ sẽ có khả
năng sử dụng công nghệ thành thạo để hỗ trợ để đem lại tính hiệu quả cao hơn, nhanh
hơn, chính x c trong cơng việc. Trong nền giáo dục khơng có Cơng nghệ
(Technology) và Kỹ thuật (Engineering) thì học sinh chỉ được trang bị những kỹ năng
trên lý thuyết mà không được trang bị kiến thức để áp dụng vào thực tiễn. Vì vậy,
việc kết hợp các kỹ năng STEM ngày càng trở nên quan trọng trong thế kỷ 21.
STEM với nhiệm vụ cung cấp các kiến thức và kỹ năng cần thiết cho thế kỷ 21
đang và sẽ là mơ hình giáo dục diện rộng trong tương lai gần của thế giới. Phương
pháp giáo dục STEM là phương ph p gi o dục mới và có phương ph p tiếp cận khác
trong giảng dạy và học tập, nên cần được sự quan tâm và nhận thức của toàn xã hội.
Học STEM để đón đầu được xu hướng phát triển giáo dục tiên tiến, là bước đặt nền
móng vững chắc cho sự phát triển đất nước trong tương lai. Tuy nhiên trước hết
chúng ta có thể nhận thấy ngay vai trị của c c kĩ năng STEM trong việc dạy và học ở
trường phổ thông.
Kĩ năng khoa học (Science): giúp học sinh liên kết các khái niệm, nguyên lý,
định luật và c c cơ sở lý thuyết của các môn học để thực hành, vận dụng vào việc học
các môn học khác và sử dụng kiến thức này để giải quyết các vấn đề trong thực tế.
Kỹ năng công nghệ (Engineering): giúp học sinh biết cách sử dụng, khai thác
công nghệ để phục vụ cho nhu cầu học tập và các nhu cầu khác của cuộc sống
hàng ngày.
Kỹ năng kỹ thuật (Technology): giúp học sinh hình thành và phát triển khả năng
sản xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm ra nó. Học sinh có khả năng phân
tích, tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào cân bằng các yếu tố liên quan (như

khoa học, nghệ thuật, cơng nghệ, kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong
thiết kế và xây dựng quy trình. Ngồi ra, học sinh cịn có khả năng nhìn nhận ra nhu
cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật.
Kỹ năng to n học (Mathematics): giúp học sinh có khả năng nhìn nhận và nắm
bắt được vai trị của tốn học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Học sinh có kỹ
năng to n học sẽ có khả năng thể hiện c c ý tưởng một cách chính xác, áp dụng các
khái niệm và kĩ năng to n học vào cuộc sống hằng ngày.

3


Tại Việt Nam, phương ph p gi o dục STEM đã được vận dụng thí điểm tại một
số trường và cho thấy kết quả rất khả quan. Các trung tâm giáo dục ngoại kho đã
sớm áp dụng c c chương trình đào tạo STEM cho học sinh. Từ năm 2015, Cơng ty
DTT Educspec chính thức ra mắt chuỗi trung tâm Học viện STEM đ p ứng nhu cầu
của các bạn học sinh đam mê STEM tại c c cơ sở trên toàn quốc với địa chỉ website
là hocvienstem.com. Trường Tiểu học FPT cũng đã có kế hoạch triển khai giáo dục
STEM vào chương trình chính khóa bắt buộc từ năm học 2017-2018, với sự kết hợp
cùng Trung tâm American STEM. Mạng xã hội stem.vn cũng đã được xây dựng vào
đầu năm 2018 nhằm hỗ trợ các thành viên của cộng đồng STEM Việt Nam, những
người quan tâm tới giáo dục STEM tại Việt Nam trao đổi, chia sẻ tài liệu, tăng cường
các trải nghiệm, thông tin hoạt động về giáo dục STEM - một chủ đề mới phục vụ
Cách mạng công nghiệp 4.0. Theo Chỉ thị 16/CT-TTg ngày 4/5/2017 về Tăng cường
năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư (cịn gọi là cách mạng cơng
nghiệp 4.0), để chủ động nắm bắt cơ hội, đưa ra c c giải pháp thiết thực tận dụng tối
đa c c lợi thế, đồng thời giảm thiểu những t c động tiêu cực của cuộc cách mạng
công nghiệp 4.0 đối với Việt Nam, Thủ tướng Chính phủ đã chỉ đạo các bộ, ngành,
địa phương triển khai đồng bộ nhiều giải pháp. Thủ tướng Chính phủ cũng đã giao
trách nhiệm cho Bộ GD&ĐT thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình
giáo dục phổ thơng; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học

2017-2018.
Giáo dục STEM ở Việt Nam được học sinh hưởng ứng rất nhiệt tình. Ngày
19/5/2019, Ngày hội STEM với chủ đề “Nguyên tố bí ẩn” do Đại học Khoa học tự
nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội), Học viện Sáng tạo S3, Học viện STEM... cùng
nhiều đơn vị phối hợp tổ chức đã thu hơn 1000 học sinh và phụ huynh về tham gia và
trải nghiệm. Tuy nhiên việc triển khai phương ph p gi o dục STEM vẫn gặp nhiều
khó khăn và cần được nhân rộng trên cả nước.
1.4. Toán học (Mathematics) là một thành tố quan trọng không thể thiếu trong
giáo dục STEM. Toán học vừa là nền tảng vừa là cơng cụ để nghiên cứu, phát triển ba
lĩnh vực cịn lại là Khoa học, Công nghệ và Kĩ thuật. Một trong những nội dung tốn
học có thể áp dụng phương ph p gi o dục STEM khi giảng dạy trên lớp là Thống kê.

4


Thống kê và trong những nội dung quan trọng được xây dựng xun suốt
chương trình gi o dục phổ thơng từ bậc Tiểu học đến Trung học. Thống kê được gắn
với Xác suất là một thành phần bắt buộc của giáo dục tốn học trong nhà trường, góp
phần tăng cường tính ứng dụng và giá trị thiết thực của giáo dục toán học. Thống kê
và Xác suất tạo cho học sinh khả năng nhận thức và phân tích c c thơng tin được thể
hiện dưới nhiều hình thức khác nhau, hiểu bản chất xác suất của nhiều sự phụ thuộc
trong thực tế, hình thành sự hiểu biết về vai trị của thống kê như là một nguồn thông
tin quan trọng về mặt xã hội, biết áp dụng tư duy thống kê để phân tích dữ liệu. Từ
đó, nâng cao sự hiểu biết và phương ph p nghiên cứu thế giới hiện đại cho học sinh.
Với những lí do trên, tơi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Dạy học thống kê ở trường
trung học phổ thông theo hướng phát triển kĩ năng STEM cho học sinh” .
2. Mục đích nghiên cứu
Trên cơ sở nghiên cứu về các biểu hiện của kĩ năng STEM đề xuất một số biện
ph p sư phạm nhằm phát triển c c kĩ năng STEM cho học sinh thông qua dạy học nội
dung thống kê ở trường phổ thông.

3. Khách thể, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học ở trường THPT.
3.2. Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu c c kĩ năng STEM và việc dạy thống kê ở
trường phổ thông hiện nay.
3.3. Phạm vi nghiên cứu: HS ở trường THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được một số biện ph p sư phạm phù hợp trong dạy học thống kê ở
trường phổ thơng thì sẽ phát triển kỹ năng STEM cho học sinh, góp phần nâng cao
chất lượng dạy và học mơn Tốn ở trường THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu c c quan điểm mang tính lí luận về STEM.
5.2. Đề xuất một số biện ph p sư phạm trong dạy học nội dung thống kê ở
trường phổ thông nhằm phát triển c c kĩ năng STEM cho học sinh.
5.3. Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng và đ nh gi tính khả thi của giả
thuyết khoa học.

5


6. Phƣơng pháp nghiên cứu
6.1. Phương ph p nghiên cứu lý luận: Tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu về các vấn đề liên
quan đến đề tài của luận văn.
6.2. Phương ph p điều tra - quan sát: Nghiên cứu thực trạng dạy và học nội dung
thống kê tại một số trường THPT thơng qua các hình thức sử dụng phiếu điều tra,
quan sát hoặc phỏng vấn trực tiếp GV ở trường THPT.
6.3. Phương ph p nghiên cứu trường hợp: Phỏng vấn, nghiên cứu một số nhóm HS
lớp thực nghiệm.
6.4. Thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy thực nghiệm tại một số trường THPT để
xem xét tính khả thi và hiệu quả của các biện ph p sư phạm đã đề xuất.
6.5. Phương ph p thống kê tốn học: Phân tích các số liệu điều tra thực trạng và số

liệu thực nghiệm sư phạm.
7. Đóng góp của luận văn
7.1. Những đóng góp về mặt lý luận
Đề xuất được một số biện ph p sư phạm mang tính khả thi nhằm tổ chức dạy
học thống kê ở trường phổ thông một cách hiệu quả qua đó giúp học sinh phát triển
c c kĩ năng STEM.
7.2. Những đóng góp về mặt thực tiễn
- Nâng cao hiệu quả dạy và học thống kê ở trường THPT.
- Kết quả luận văn có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên và HS
trong quá trình giảng dạy và học tập ở trường THPT.
- Làm cơ sở để phát triển những nghiên cứu sâu, rộng hơn về những vấn đề có
liên quan trong luận văn.
8. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần “Mở đầu”, “Kết luận” và “Danh mục tài liệu tham khảo”, nội dung
chính của luận văn được trình bày trong ba chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn
Chương 2. Một số biện ph p sư phạm nhằm phát triển kĩ năng STEM cho học
sinh thông qua dạy học nội dung thống kê ở trường phổ thông
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

6


Chƣơng 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Trên thế giới
Thuật ngữ STEM lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ vào năm
2001. Từ đó đến nay, giáo dục STEM được nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm
nghiên cứu. Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với

nghĩa là gi o dục STEM (Nguyễn Thanh Nga). Giáo dục STEM có một số cách hiểu
khác nhau.
Theo Bộ Giáo dục Hoa Kỳ (2007): “Gi o dục STEM là một chương trình nhằm
cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học
(STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học”.
Nhóm tác giả Tsupros, Kohler, và Hallinen (2009) cho rằng: “Gi o dục STEM
là một phương ph p 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 HS 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”.
C c nước phát triển như Mỹ, Anh, Australia, Canada,…ln tạo điều kiện thuận
lợi nhất về chính sách nhằm thúc đẩy giáo dục STEM tại quốc gia mình. Chẳng hạn,
c c chương trình tài trợ, tuyển dụng tài năng khoa học người nước ngồi, c c chương
trình gắn kết hoạt động STEM trong trường học, dạy nghề và giáo dục đại học với
ngành công nghiệp, kinh doanh và các ngnahg nghề khác trong xã hội. Những
chương trình này thường được chính phủ tạo điều kiện hoặc thơng báo bởi các viện,
trung tâm hoặc c c cơ quan kh c nằm trong chương trình nghị sự quốc gia về STEM.
Ví dụ tại Hoa Kì, cơng dân thơng thạo trong c c lĩnh vực STEM là một phần quan
trọng trong chương trình gi o dục cơng cộng của quốc gia. Tại Australia có các
chương trình cấp quốc gia về giáo dục STEM như chương trình iSTEM (2009) với
mục tiêu làm giiauf tri thức cho HS trung học ở Sydney. Bên cạnh những thuận lợi

7


về chính s ch, c c nước dù có nền tảng về chính trị, kinh tế - xã hội cũng như truyenf
thống giáo dục, nhưng để thành công trong giáo dục STEM đều có những điểm tương
đồng nhất định (Tổng kết Dự án nghiên cứu giáo dục STEM của gần 20 nước năm
2013). Đầu tiên là sự coi trọng dành cho GV giảng dạy STEM, điển hình như Phần

Lan, mọi gi o viên đều phải có bằng thạc sĩ trở lên, hay những giáo viên giỏi nhất sẽ
được điều động tới dạy ở c c vùng khó khăn của đ t nước. Tại Trung Quốc, việc tăng
lương hay thăng tiến của GV không đơn thuần theo thâm niên công tác mà phụ thuộc
vào năng lực thực sự của GV, được đ nh gi qua c c tiêu chuẩn và c c chương trình
phát triển chun mơn liên tục. Ở c c nước phát triển mạnh về giáo dục, STEM cho
thấy có sự cải c ch chương trình và phương ph p giảng dạy, trong đó có tập trung vào
việc làm cho khoa học và toán học trở nên hấp dẫn và thiết thực hơn thông qua học
tập dựa trên vấn đề, yêu cầu và nhấn mạnh vào sự sáng tạo, tư duy phê ph n. Một số
quốc gia, điển hình như Hoa Kì đã xây dựng xong Chuẩn khoa học thế hệ mới NGSS
và khung chương trình STEM ( p dụng tại một số bang), với mục tiêu hướng dẫn GV
cách phát triển chương trình dạy học chất lượng cao theo định hướng STEM. Chuẩn
khoa học thế hệ mới NGSS được xem như nền tảng quan trọng và thuận lợi để đưa
giáo dục STEM vào nhà trường phổ thông đối với hình thức giáo dục chính khóa.
Một hình thức giáo dục STEM khác khá phổ biến ở c c nước phát triển (Mỹ, Anh,
Australia,…) là c c chương trình ngoại khóa độc lập, do c c trường đại học hoặc các
đơn vị bên ngoài phối hợp tổ chức cùng trường phổ thơng. C c chương trình này
thường khơng thu phí (nếu có thì cũng rất thấp). Trên thực tế, HS rất hào hứng tham
gia vào các buổi học ngoại khóa này, các chủ đề trong khóa học cũng thể hiện rõ tư
tưởng của giáo dục STEM, phần nào do ít bị giưới hạn về mặt thời gian và nội dung
so với chương trình chính khóa. Ngồi ra cịn có một số hình thức triển khai khác
như: Hội chợ khoa học các cấp, các câu lạc bộ khoa học, các dự án học tập
STEM…cũng góp phần đưa gi o dục STEM vào nhà trường phổ thơng. Như vậy có
thể thấy rằng, trên thế giới c c nước đặc biệt là c c nước phát triển rất chú trọng phát
triển giáo dục STEM, luôn tạo những điều kiện tốt nhất để đưa gi o dục STEM vào
trường học.

8


1.1.2. Ở Việt Nam

Giáo dục STEM du nhập vào Việt Nam không phải bắt nguồn từ các nghiên cứu
khoa học giáo dục hay từ chính s ch vĩ mơ về nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các
cuộc thi Robot dành cho học sinh phổ thông do các công ty công nghệ tại Việt Nam
triển khai cùng với các tổ chức nước ngồi. Ví dụ cuộc thi Robotics của cơng ty DTT
Eduspec được tổ chức từ những năm 2012 (STEM, 2012) tới nay, cùng với đó là
những hội thảo chính thức do công ty DTT Eduspec tổ chức với định hướng giáo dục
STEM tập trung vào các môn học mới như robot, khoa học dữ liệu. Từ đó đến nay
giáo dục STEM đã bắt đầu có sự lan toả với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách
thức thực hiện khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau.
Từ năm học 2014-2015, phương thức giáo dục STEM đã được Bộ Giáo dục và
Đào tạo đưa vào c c văn bản hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học và từ
đó đến nay tiếp tục chỉ đạo c c địa phương trên tồn quốc tích hợp STEM trong việc
thực hiện chương trình phổ thơng hiện hành ở những mơn có liên quan, đồng thời
triển khai thí điểm giáo dục STEM tại một số trường lựa chọn.
Hưởng ứng chủ trương của Bộ Giáo dục và Đào tạo c c trường tích cực tổ chức
các ngày hội STEM. Đến với ngày hội STEM, các em học sinh sẽ được trải nghiệm
các thử nghiệm thú vị, sáng tạo.
Các nhà nghiên cứu ở Việt Nam cũng đưa ra c c quan điểm khác nhau về STEM.
Tác giả Lê Xuân Quang (2017) cho rằng: “Gi o dục STEM là một quan điểm
dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong c c lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ
thuật và Tốn học trở lên. Trong đó nội dung học tập được gắn với thực tiễn, PPDH
theo quan điểm dạy học định hướng hành động” (Lê Xuân Quang (2017), Dạy học
môn công nghệ phổ thông theo định hướng STEM, Luận án Tiến sỹ Khoa học Giáo
dục, Trường Đại học sư phạm Hà Nội.)
Tác giả Nguyễn Thanh Nga (2017), đã đưa ra rằng: “STEM được dùng trong 2
ngữ cảnh đó là: Ngữ cảnh GD và ngữ cảnh nghề nghiệp. Ngữ cảnh GD là quan điểm
nhấn mạnh đến việc nâng cao năng lực của HS, quan tâm nền GD của các môn Khoa
học,Công nghệ, Kỹ thuật và Tốn học và tích hợp các mơn học trên gắn với thực tiễn.
Còn ngữ cảnh nghề nghiệp là nghề nghiệp thuộc c lĩnh vực Khoa học, Công nghệ,
Kỹ thuật và Toán học”.

9


Tác giả Nguyễn Thanh Nga (2018), đã nêu lên quan điểm của GD STEM trong
trường trung học là quan điểm dạy học định hướng phát triển năng lực học sinh thuộc
c c lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Tốn học và các kiến thức đó được tổ
chức dạy học tích hợp theo chủ đề, nhằm giúp HS vận dụng kiến thức đẻ giải quyết
vấn đè thực tiễn mang lại hiệu quả và có giá trị.
Theo Nguyễn Xuân Thành, Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp
(Khoa học - Cơng nghệ - Kĩ thuật - Tốn) chứ khơng phải là một mơn học, trong đó
các bài học được xây dựng theo chủ đề STEM nhằm lồng ghép kiến thức Khoa học
và Toán với các vấn đề trong Công nghệ và Kĩ thuật của thế giới thực. Qua đó, học
sinh vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào
thực tiễn.
Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặt trước một tình huống
có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học cần dạy.
Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tịi, nghiên cứu những kiến thức
thuộc các mơn học có liên quan đến vấn đề đó (qua s ch gi o khoa, học liệu, thiết bị
thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra.
Tóm lại, học sinh sẽ được học kiến thức gắn liền với những ứng dụng của nó
trong công nghệ và kĩ thuật; vận dụng kiến thức học được để tiếp tục sáng tạo về
khoa học, công nghệ và kĩ thuật.
Như vậy, giáo dục STEM sẽ giúp thực hiện được mục tiêu phát triển năng lực
và phẩm chất của học sinh đ p ứng yêu cầu mới.
Đồng thời đây cũng là sự chuẩn bị chủ động, tích cực của ngành giáo dục trước
khi thực hiện chương trình gi o dục phổ thông mới trong bối cảnh cuộc cách mạng
công nghiệp lần thứ 4 đang diễn ra.
Từ những quan điểm về STEM nói trên, trong khn khổ luận văn chúng tôi
quan niệm rằng: Giáo dục STEM trong trường phổ thơng là tổ chức dạy học tích

hợp các chủ đề theo định hướng phát triển năng lực học sinh thuộc các lĩnh vực
khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật, tốn học nhằm giúp học sinh vận dụng các kiến
thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn một cách có hiệu quả.
10


1.2. Lý luận về dạy học tích hợp
Theo [19], dạy học tích hợp là hành động liên kết một cách hữu cơ, có hệ thống
c c đối tượng nghiên cứu, học tập của một vài lĩnh vực môn học khác nhau thành nội
dung thống nhất, dựa trên cơ sở các mối liên hệ về lí luận và thực tiễn được đề cập
trong các mơn học đó nhằm hình thành ở HS c c năng lực cần thiết.
Trong dạy học tích hợp, HS dưới sự chỉ đạo của GV thực hiện việc chuyển đổi
liên tiếp các thông tin từ ngôn ngữ của môn học này sang môn học khác; HS học cách
sử dụng phối hợp những kiến thức, những kĩ năng và những thao t c để giải quyết
một tình huống phức hợp - thường là gắn với thực tiễn. Chính nhờ qua trình đó, HS
nắm vững kiến thức, hình thành khái niệm, phát triển năng lực và các phẩm chất cá
nhân [19].
Theo chương trình gi o dục phổ thơng mới Bộ Giáo dục và Đào tạo công bố
ngày 27/12/2018, dạy học tích hợp là “định hướng dạy học giúp HS phát triển khả
năng huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng,... thuộc nhiều lĩnh vực kh c nhau để giải
có hiệu quả các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống, được thực hiện ngay trong
qu trình lĩnh hội tri thức và rèn luyện kĩ năng”.
Như vậy, có thể hiểu “Dạy học tích hợp là một quan điểm dạy học nhằm hình
thành và phát triển ở HS những năng lực cần thiết trong đó có năng lực vận dụng kiến
thức để giải quyết có hiệu quả các tình huống thực tiễn”.
Nội hàm của khái niệm giáo dục STEM đã x c định giáo dục STEM là giáo dục
liên ngành và thể hiện đó là dạy học tích hợp. Do đó, dạy học tích hợp là một cơ sở
khoa học quan trọng của dạy học môn Công nghệ theo định hướng STEM được thể
hiện bởi các nội dung cốt lõi sau đây:
- Dạy học tích hợp định hướng kết quả đầu ra

Giáo dục định hướng kết quả đầu ra nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc
dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng
năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con
người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Chương
trình dạy học định hướng kết quả đầu ra không quy định những nội dung dạy học chi
tiết mà quy định những kết quả đầu ra mong muốn của qu trình đào tạo. Đặc điểm

11


này sẽ ảnh hưởng đến việc xây dựng chủ đề, x c định mục tiêu và lựa chọn các nội
dung học tập để xây dựng bài học STEM.
- Dạy học tích hợp nhằm phát triển năng lực cho HS
Dạy học tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục nhằm nâng cao năng
lực của 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; thông qua đó hình thành
những kiến thức, kĩ năng mới; phát triển được những năng lực cần thiết, nhất là năng
lực giải quyết vấn đề trong học tập và trong thực tiễn cuộc sống. Đặc điểm này là cơ
sở cho việc xây dựng các hoạt động trong giáo dục STEM.
- Dạy học tích hợp biểu hiện cách tiếp cận lấy người học làm trung tâm
Dạy học lấy người học là trung tâm đòi hỏi người học là chủ thể của hoạt động
học, họ phải tự học, tự nghiên cứu để tìm ra kiến thức bằng hành động của chính
mình, người học khơng chỉ được đặt trước những kiến thức có sẵn ở trong bài giảng
của GV mà phải tự đặt mình vào tình huống có vấn đề của thực tiễn, cụ thể và sinh
động của nghề nghiệp rồi từ đó tự mình tìm ra c i chưa biết, cái cần khám phá học để
hành, hành để học, tức là tự tìm kiếm kiến thức cho bản thân.
Trong dạy học lấy người học làm trung tâm đòi hỏi người học tự thể hiện
mình, phát triển năng lực làm việc nhóm, hợp tác với nhóm, với lớp. Sự làm việc
theo nhóm này sẽ đưa ra c ch thức giải quyết đầy tính sáng tạo, kích thích các

thành viên trong nhóm hăng h i tham gia vào giải quyết vấn đề. Đặc điểm này là
căn cứ để x c định các loại hình giáo dục STEM, là căn cứ để xây dựng các hoạt
động trong giáo dục STEM.
- Nội dung được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức giữa các môn học với
nhau và với thực tiễn cuộc sống
Thực hiện môn học tích hợp, các q trình học tập khơng bị cơ lập với cuộc
sống hàng ngày, các kiến thức gắn với kinh nghiệm sống của HS và được liên hệ với
các tình huống cụ thể, có ý nghĩa đối với HS. Khi đó HS được dạy sử dụng kiến thức
trong những tình huống cụ thể và việc giảng dạy kiến thức khơng chỉ là lí thuyết mà

12


còn phục vụ thiết thực cuộc sống con người, để làm người lao động, công dân tốt…
Mặt khác, các kiến thức sẽ không lạc hậu do thường xuyên cập nhật với cuộc sống.
1.3. Lý luận về các kĩ năng STEM
1.3.1. Quan niệm về STEM
Theo [12], từ khóa STEM được sử dụng lần đầu tiên từ những năm 2000 bởi
Quỹ Khoa học Quốc gia (National Science Foundation – NSF), một cơ quan của
chính phủ Hoa Kì với mục đích hỗ trợ nghiên cứu GD và các ngành khoa học kĩ thuật
cơ bản ở tất cả c c lĩnh vực y tế. Đó là từ viết tắt bởi bốn chữ c i đầu tiên trong tổ
hợp các từ Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và
Mathematics (Tốn học).
S – Science (Khoa học) hiểu đơn giản là những gì liên quan đến viện tìm hiểu
và khám phá thế giới tự nhiên. Ở trường học từ cấp tiểu học cho đến trung học phổ
thơng và đại học, có rất nhiều mơn học nghiên cưu về thế giới tự nhiên như: vật lí,
hóa học, sinh học, thiên văn học, địa chất, ...
T – Technology (Cơng nghệ) có rất nhiều phát biểu khác nhau về khái niệm công
nghệ, nhưng tựu chung lại đều mong một ý nghĩa chung, đó là “... qu trình con người
thay đổi thế giới tự nhiên để đ p ứng nhu cầu và mong muốn của mình” – theo cơng bố

của Hội đồng nghiên cứu quốc gia (NRC) và Học viện kĩ thuật quốc gia (ANE).
E – Engineering (Kĩ thuật) là những ngành nghề mà ở đó có kiến thức đạt được
về khoa học tự nhiên và Toán học được áp dụng để phát triển các quy trình sản xuất
tận dụng nguồn nguyên liệu sức mạnh của thiên nhiên nhằm phục vụ lợi ích của nhân
loại (Theo Hội đồng Kiểm định kĩ thuật và Công nghệ - ABET, năm 2002). C c lĩnh
vực của cơng nghệ, kĩ thuật có mối quan hệ chặt chẽ, bổ trợ cho nhau.
M – Mathematics (Toán học) là khoa học về quy luật và mối quan hệ (Theo
Hiệp hội vì sự tiến bộ của khoa học Mĩ). Tốn học cung cấp một thứ ngơn ngữ chính
xác cho Cơng nghệ, Khoa học và Kĩ thuật. Phát triển cơng nghệ, chẳng hạn như cơng
nghệ m y tính cũng giúp ích rất nhiều cho Tốn học, cũng như sự phát triển của toán
học thường tạo ra những sáng kiến đổi mới trong công nghệ.
Những kiến thức và kĩ năng về c c lĩnh vực trên được tích hợp, lồng ghép và bổ
trợ cho nhau giúp HS không chỉ hiểu biết về ngun lý mà cịn có thể áp dụng để thực
hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.

13


STEM được hiểu là sự kết hợp giữa bốn ngành Khoa học, cơng nghệ, Kĩ thuật
và Tốn học thành một mơn học mới, ở đó người học có cơ hội để tiếp cận với thế
giới trên nhiều khía cạnh hơn là chỉ được học từng phần kiến thức riêng rẽ và thực
hành về nó. [14]
Thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh kh c 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 s ch 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 c c lĩnh

vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học.
Tùy từng ngữ cảnh kh c nhau mà STEM được hiểu như là c c môn học hay các
lĩnh vực.
Trong luận văn 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 (Tốn, Khoa học,
Kỹ thuật và Cơng nghệ) trong chương trình gắn liền với việc vận dụng các kiến thức,
kĩ năng giải quyết các vấn đề thực tiễn, từ đó nâng cao hứng thú, hình thành và phát
triển năng lực, phẩm chất cho HS.
1.3.2. Quan niệm về 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:
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 “Gi o 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 đ p ứng nhu
14


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 ph p 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 Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn 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 Tốn học trở lên. Giáo dục STEM là phương ph p tiếp cận,
khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn c c môn học STEM,
hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường [8].
Như vậy, gi o dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những
kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến c c lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật
và To n học. C c kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho
nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà cịn có thể thực hành và tạo ra
được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Gi o dục STEM kết nối giữa kiến
thức học đường với thế giới thực, giải quyết c c vấn đề thực tiễn, tạo hứng thú cho học
sinh, hình thành và ph t triển năng lực, phẩm chất cho học sinh.
1.3.3. Đặc trưng giáo dục STEM
Giáo dục STEM có c c đặc trưng sau:
- Phát triển c c năng lực đặc thù của các mơn học thuộc về STEM cho HS: Đó
là những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ
thuật và Tốn học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để
giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Cơng nghệ. HS biết
về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.
Hơn nữa, giáo dục STEM còn phát triển cho HS các kỹ năng như:
Kỹ năng khoa học: HS được trang bị kiến thức về các khái niệm, các nguyên lý,
c c định luật và c c cơ sở lý thuyết của GD khoa học. Mục tiêu quan trọng nhất là
thông qua GD khoa học, HS có khả năng liên kết các kiến thức này để thực hành và
có tư duy để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong thực tế.

15


Kỹ năng cơng nghệ: HS có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết và truy cập
được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến những hệ

thống phức tạp như mạng Internet, máy móc.
Kỹ năng kỹ thuật: HS được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được
quy trình để làm ra nó. Vấn đề này địi hỏi HS phải có khả năng tổng hợp và kết hợp
để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật,
cơng nghệ, kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy
trình. Ngồi ra HS cịn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội
trong những vấn đề liên quan đến kĩ thuật.
Kỹ năng to n học: Là kĩ năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trị của tốn học
trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. HS có kĩ năng to n học sẽ có khả năng thể
hiện c c ý tưởng một cách chính xác, có khả năng p dụng các khái niệm và kĩ năng
toán học vào cuộc sống hằng ngày.
- Phát triển c c năng lực cốt lõi cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS
những cơ hội cũng như th ch thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21.
Bên cạnh những hiểu biết về c c lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật, Tốn học,
HS sẽ được phát triển tư duy phê ph n, khả năng hợp t c để thành công…
- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những
kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng
như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao
động có năng lực, phẩm chất tốt đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đ p
ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước.
1.3.4. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM
Theo [12], các hình thức tổ chức giáo dục STEM bao gồm:
1. Dạy học các mơn học thuộc lĩnh vực STEM
Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách
này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy
học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn.
Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM b m s t chương trình của các mơn học thành
phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập.

16

2. Hoạt động trải nghiệm STEM
Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các thí nghiệm,
ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa
của khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao
hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là c ch thức để thu hút sự quan tâm
của xã hội tới giáo dục STEM.
Để tổ chức thành cơng các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia,
hợp tác của c c bên liên quan như trường phổ thông, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các
trường đại học, doanh nghiệp.
Trải nghiệm STEM cịn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trường
phổ thông với c c cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách này, sẽ
kết hợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và
giáo dục nghề nghiệp.
C c trường phổ thơng có thể triển khai giáo dục STEM thơng qua hình thức câu
lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được học tập nâng cao trình độ, triển
khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây là
hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ, trong cả năm học.
Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề triển khai các dự án nghiên
cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học. Bên cạnh
đó, tham gia câu lạc bộ STEM cịn là cơ hội để học sinh thấy được sự phù hợp về năng
lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc c c lĩnh vực STEM.
3. Hoạt động nghiên cứu khoa học
Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa
học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật với nhiều chủ đề khác nhau
thuộc c c lĩnh vực robot, năng lượng tái tạo, mơi trường, biến đổi khí hậu, nơng
nghiệp cơng nghệ cao…
Hoạt động này khơng mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng
lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải

quyết các vấn đề thực tiễn.
1.3.5. Một số tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM
Khi xây dựng một chủ đề giáo dục STEM, một số câu hỏi có thể gặp phải với
c c GV đó là liệu chủ đề được xây dựng có đúng theo tinh thần STEM hay khơng hay

17