(Luận văn thạc sĩ) Tổ chức hoạt động dạy học chương Áp suất môn Khoa học tự nhiên 7 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục Stem

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Khanphaphone CHANTHAPHASAVAD

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
CHƯƠNG “ÁP SUẤT” MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 7
NƯỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH HƯỚNG
GIÁO DỤC STEM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2020


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Khanphaphone CHANTHAPHASAVAD

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
CHƯƠNG “ÁP SUẤT” MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 7
NƯỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH HƯỚNG
GIÁO DỤC STEM
Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ THU HÀ
TS. NGUYỄN THỊ MINH THỦY

THÁI NGUYÊN - 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Tổ chức hoạt động dạy học chương
“Áp suất” môn Khoa học tự nhiên 7 nước CHDCND Lào theo định hướng
giáo dục STEM”là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi dưới sự hướng dẫn của
TS. Nguyễn Thị Thu Hà và TS. Nguyễn Thị Minh Thủy. Các số liệu và tài
liệu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ cơng trình
nghiên cứu nào. Tất cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham
chiếu đầy đủ.
Tác giả

Khanphaphone CHANTHAPHASAVAD

i


LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tơi xin được tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thị
Thu Hà và TS. Nguyễn Thị Minh Thủy, những người thầy đã tận tình động
viên, giảng dạy, chỉ bảo, hướng dẫn và định hướng cho tơi trong suốt q trình
học tập và thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Vật lý trường Đại học Sư
phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất cho
tơi trong suốt q trình thí nghiệm.
Xin cảm ơn các bạn học viên cao học Vật lý khóa 26B (2018-2020) đã
hỗ trợ tơi trong suốt q trình học tập và thực hiện luận văn.

Cuối cùng, tôi cảm ơn gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp đã động viên
giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song luận văn nhưng cũng khó tránh khỏi
những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý và giúp đỡ của Hội đồng khoa
học và Quý thầy cô, anh chị em đồng nghiệp và bạn bè.

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2020
Tác giả

Khanphaphone CHANTHAPHASAVAD

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................... ii
MỤC LỤC ............................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................. viii
MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1. Lí do chọn đề tài ................................................................................ 1
2. Mục đính nghiên cứu ........................................................................ 3
3. Giả thuyết khoa học .......................................................................... 3
4. Đối tượng nghiên cứu........................................................................ 3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................ 3
6. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 4
7. Đóng góp của đề tài........................................................................... 4

8. Cấu trúc luận văn .............................................................................. 4
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN .............................. 6
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM .............................. 6
1.2. Giáo dục STEM.............................................................................. 9
1.2.1. Khái niệm về giáo dục STEM ..................................................... 9
1.2.2. Mơ hình Giáo dục STEM .......................................................... 11
1.3. Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ..................................... 20
1.3.1. Các khái niệm ............................................................................ 20
1.3.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề ................................... 21
1.3.3. Các biện pháp tổ chức hoạt động dạy học môn KHTN theo định
hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của
iii


HS ........................................................................................................ 22
1.5. Tìm hiểu thực tế dạy học STEM tại một số trường Trung học cơ sở
nước CHDCND Lào ............................................................................ 24
1.5.1. Mục đích điều tra ...................................................................... 24
1.5.2. Phương pháp điều tra ................................................................ 24
1.5.3. Đối tượng điều tra ..................................................................... 25
1.5.4. Kết quả điều tra ......................................................................... 25
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.................................................................... 28
Chương 2. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHƯƠNG “ÁP
SUẤT” MÔN KHTN LỚP 7 NƯỚC CHDCND LÀO ................... 29
2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương “Áp suất- KHTN 7” ......... 29
2.1.1. Tổng quan của chương “Áp suất” ............................................. 29
2.1.2. Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ năng ..................... 30
2.1.3. Phân tích nội dung kiến thức ..................................................... 31
2.2. Thiết kế tiến trình dạy học chủ đề “Áp suất chất lỏng- Bình thơng
nhau” theo định hướng giáo dục STEM ............................................. 32

2.2.1. Lý do chọn chủ đề ..................................................................... 32
2.2.2. Mục tiêu của chủ đề .................................................................. 32
2.2.3. Kiến thức STEM trong chủ đề .................................................. 33
2.3. Tiến trình dạy học chủ đề ”Áp suất chất lỏng-Bình thơng nhau”
theo định hướng giáo dục STEM ........................................................ 33
2.3.1. Phân phối thời gian cho các nội dung kiến thức của chủ đề ..... 33
2.3.2. Bộ câu hỏi định hướng của chủ đề ............................................ 34
2.3.3. Chuỗi hoạt động giảng dạy ....................................................... 37
2.4. Đánh giá năng lực GQVĐ của học sinh trong quá trình dạy học 47
2.4.1. Các tiêu chí và phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh ..... 47
2.4.2. Các tiêu chí và phiếu để học sinh tự đánh giá và đánh giá đồng
đẳng...................................................................................................... 49
iv


2.4.3. Đề kiểm tra kết quả học tập của học sinh ................................. 50
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.................................................................... 53
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................ 54
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................... 54
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .................................................. 54
3.3. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ................................................... 55
3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm .................................................. 55
3.5. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ............................................. 56
3.5.1. Chọn mẫu thực nghiệm ............................................................. 56
3.5.2. Phương pháp tổ chức kiểm tra .................................................. 56
3.5.3. Diễn biến quá trình TNSP ......................................................... 56
3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ....................................... 58
3.6.1. Đánh giá định tính ..................................................................... 58
3.6.2. Đánh giá định lượng .................................................................. 59
3.5.3. Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm ................................. 63

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3.................................................................... 65
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................ 68
PHỤ LỤC

v


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BGD&ĐT

:

Bộ giáo dục và đào tảo

Bộ GDTT

:

Bộ Giáo dục và Thể thao

CHDCND Lào

:

Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào

DA

:

Dự án

DHDA

:

Dạy học dự án

DHGQVĐ

:

Dạy học giải quyết vấn đề

ĐG

:

Đánh giá

GD

:

Giáo dục

GD&ĐT

:

Giáo dục và đào tạo

GDPT

:

Giáo dục phổ thông

GQVĐ

:

Giải quyết vấn đề

GV

:

Giáo viên

HS

:

Học sinh

KN

:

Kĩ năng

KT

:

Kiến thức

KHCN

:

Khoa học công nghệ

KHTN 7

:

Khoa học tự nhiên lớp 7

PPDH

:

Phương pháp dạy học

SGK

:

Sách giáo khoa

THCS

:

Trung học cơ sở

THPT

:

Trung học phổ thông

VĐ

:

Vấn đề

vi


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Nội dung bài học chương V “Áp suất” KHTN 7 ................ 29
Bảng 2.2. Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn
đề ......................................................................................... 47
Bảng 2.3. Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực giải quyết vấn

đề ......................................................................................... 49
Bảng 3.1. Bảng điểm đánh giá nhóm học sinh của giáo viên .............. 59
Bảng 3.2. Bảng điểm tổng hợp đánh giá năng lực GQVĐ của học
sinh ...................................................................................... 60

vii


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1.

Đặc điểm của dạy học dự án ............................................ 14

Hình 1.2.

Các bước thực hiện dự án ................................................ 15

Hình 1.3.

Sơ đồ quy trình dạy học bài học/chủ đề STEM............... 17

Hình 3.1.

Các em học sinh 7A Trường THCS Cao đăng sư phạm
Savannakhet tự tin đưa ra các phương án giải quyết vấn
đề ...................................................................................... 57

Hình 3.2.

Các em HS Trường THCS Cao đăng sư phạm Savannakhet rất
hào hứng chế tạo mô hình ................................................ 57

Hình 3.3.

Giáo viên đến từng nhóm để hướng dẫn, tư vấn cho các em
và giám sát quá trình làm việc của từng nhóm ................ 58

Hình 3.4.

Cả 5 nhóm đã lắp ráp sản phẩm thành công, và trưng bày
sản phẩm của mình .......................................................... 58

Hình 3.5.

Điểm trung bình học tập với điểm đánh giá năng lực GQVĐ 62

Hình 3.6.

Điểm trung bình đánh giá năng lực GQVĐ của các
nhóm ................................................................................ 63

viii


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Nước Cộng hịa Dân chủ Nhân dân Lào (CHDCND Lào) cùng với các
nước trên thế giới đang trong thời kỳ mà những tiến bộ của khoa học kỹ thuật
và sự bùng nổ của tri thức đã tác động sâu sắc đến sự phát triển của xã hội. Điều

đó địi hỏi người lao động mới khơng những phải có trình độ văn hố, trình độ
nghề nghiệp nhất định mà cịn phải có tính độc lập, năng động và sáng tạo, có
năng lực giải quyết các vấn đề thực tiễn, đủ kiến thức, trí tuệ, phẩm chất đạo
đức để đáp ứng được yêu cầu nhân lực của đất nước.Vì vậy, để đáp ứng yêu
cầu phát triển kinh tế xã hội của quốc gia, Nhà nước Cộng hòa Dân chủ Nhân
dân (CHDCND) Lào đã đề ra chiến lược phát triển nguồn nhân lực từ 2006 2020, một trong các hướng phát triển đó là tổ chức nghiên cứu khoa học giáo
dục và có kế hoạch phát triển khoa học giáo dục, từ đó đổi mới giáo dục và đào
tạo.
Luật Giáo dục nước CHDCND Lào đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc
đổi mới giáo dục: ''phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng môn học, lớp học; bồi
dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận
dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú
học cho HS”.
Ở nước CHDCND Lào, kiến thức Vật lí cấp THCS nằm trong hệ thống
các kiến thức thuộc môn Khoa học tự nhiên nên việc đổi mới phương pháp dạy
và học đối với môn KHTN là điều tất yếu. Do đặc thù của kiến thức Vật lí đóng
vai trị quan trọng trong các nguyên tắc hoạt động của các ứng dụng kỹ thuật
nên một trong các yêu cầu của quá trình đổi mới phương pháp dạy học Vật lí
là tăng cường hoạt động thực hành, nghiên cứu và tìm hiểu các ứng dụng kỹ
thuật của Vật lí của học sinh trong quá trình học tập. Vì vậy, việc tổ chức dạy
học theo hướng giao nhiệm vụ liên quan đến việc tìm hiểu cấu tạo, công dụng,
1


nguyên tắc hoạt động và chế tạo thí nghiệm về các ứng dụng kỹ thuật để học
sinh tiếp cận với con đường nghiên cứu khoa học, qua đó giúp học sinh hiểu
sâu sắc các kiến thức Vật lí là hết sức cần thiết và có ý nghĩa vơ cùng to lớn.
Thông qua các nhiệm vụ này, học sinh sẽ được rèn luyện kĩ năng, kỹ xảo, giáo
dục tổng hợp, hình thành tư duy sáng tạo và tinh thần làm việc tập thể. Từ đó,

học sinh nắm được các ứng dụng kỹ thuật trong đời sống và có kiến thức để sử
dụng các máy móc thiết bị cơ bản làm cơ sở cho việc sử dụng những công cụ
trong cuộc sống.
Đã có nhiều mơ hình dạy học tích cực được nghiên cứu và áp dụng thành
công ở nhiều nước trên thế giới, ở nước CHDCND Lào cũng đang từng bước
triển khai áp dụng. Tuy nhiên, trong đề tài này, tôi đề cập đến việc nghiên cứu
và vận dụng mơ hình dạy học theo định hướng giáo dục STEM, hiện đang còn
tương đối mới ở Lào. Đây là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận
liên mơn và thơng qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn mơn học Khoa
học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tốn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc,
STEM kết hợp chúng thành một mơ hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng
thực tế. Qua đó, học sinh vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách
vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. Giáo dục STEM sẽ phá đi khoảng cách
giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người có năng lực làm việc “tức
thì” trong mơi trường làm việc có tính sáng tạo cao với những cơng việc địi
hỏi trí óc của thế kỷ 21. Điều này phù hợp với cách tiếp cận đổi mới phương
pháp dạy học ở nước CHDCND Lào. Vì vậy, tư tưởng tổ chức hoạt động dạy
học theo định hướng giáo dục STEM cần được khai thác và đưa vào trong
Chương trình GDPT nước CHDCND Lào.
Qua quá trình nghiên cứu và giảng dạy môn học KHTN 7 tại nước
CHDCND Lào, tôi thấy kiến thức chương “Áp suất” có nhiều ứng dụng trong
đời sống và kĩ thuật. Giáo viên có thể tổ chức cho các nhóm học sinh nghiên
cứu cấu tạo, cơng dụng, nguyên tắc hoạt động, tự thiết kế và làm thí nghiệm ở

2


nhà tạo cơ hội rèn luyện kĩ năng, thao tác thí nghiệm, biết ứng dụng kiến thức
vào trong đời sống và kĩ thuật, điều này làm cho việc hiểu kiến thức của học
sinh trở nên sâu sắc và bền vững.

Xuất phát từ những lí do đó nên tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Tổ chức
hoạt động dạy học chương “Áp suất” môn Khoa học tự nhiên 7 nước
CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM”.
2. Mục đính nghiên cứu
Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thứcchương “Áp suất”
môn Khoa học tự nhiên 7 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM
nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế và tổ chức được hoạt động dạy học một số kiến thức chương
“Áp suất” môn Khoa học tự nhiên 7 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo
dục STEM thì sẽ bồi dưỡng được năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
4. Đối tượng nghiên cứu
- Một số kiến thức chương “Áp suất” môn Khoa học tự nhiên 7 nước
CHDCND Lào.
- Hoạt động dạy học một số kiến thức chương “Áp suất” môn Khoa học
tự nhiên 7 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM.
- Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập một số nội dung
kiến thức chương “Áp suất” môn Khoa học tự nhiên 7 CHDCND Lào
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận: Nghiên cứu các tài liệu về dạy học theo định
hướng giáo dục STEM, về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, các kiến thức
và ứng dụng của chương “Áp suất” môn KHTN 7 nước CHDCND Lào trong đời
sống và kĩ thuật.
- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn: Hoạt động dạy và học môn KHTN cấp
THCS, hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở nước
CHDCND Lào.
- Nghiên cứu mục tiêu dạy học KHTN 7nước CHDCND Lào.

3

- Thiết kế được hoạt động dạy học một số kiến thức chương “Áp suất”
theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề
của HS.
- Thử nghiệm sư phạm tại trường THCS nước CHDCND Lào để xem xét
hiệu quả của việc vận dụng mơ hình giáo dục STEM trong dạy học chương “Áp
suất” nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của HS.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu tài liệu: Các tài liệu về giáo dục STEM, hoạt động dạy học
KHTN theo mô hình giáo dục STEM, về năng lực giải quyết vấn đề của HS
6.2. Điều tra khảo sát thực tế: Điều tra thực tiễn việc dạy và học môn
KHTN cấp THCS tại nước CHDCND Lào.
6.3. Thực nghiệm sư phạm: Thực hiện thử nghiệm sư phạm nhằm đưa
ra nhận xét quá trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh qua việc
vận dụng mơ hình giáo dục STEM trong dạy học mơn KHTN 7 ở nước
CHDCND Lào,từ đó rút ra kết luận đề tài.
6.4. Thống kê toán học: Được sử dụng trong quá trình xử lý các số liệu
thực nghiệm.
7. Đóng góp của đề tài
- Góp phần làm rõ hơn cơ sở lí luận về tổ chức hoạt động dạy học theo
định hướng giáo dục STEM cho HS THCS nước CHDCND Lào.
- Thiết kế hoạt động dạy học một số kiến thức chương “Áp suất” theo định
hướng giáo dục STEM nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của HS.
- Tổ chức một số hoạt động dạy học một số kiến thức chương “Áp suất”
môn Khoa học tự nhiên 7 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM
nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
8. Cấu trúc luận văn
Với mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu như trên tôi cấu trúc luận văn như sau:
Phần mở đầu

4


Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn
Chương 2: Thiết kế hoạt động dạy học một sô kiến thức chương “Áp
suất”môn KHTN 7 theo định hướng giáo dục STEM
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

5


Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM
Trước bối cảnh đổi mới giáo dục, trên thế giới, ở các nước phát triển như
Mỹ, Pháp, Anh,… đã có những bước thay đổi công tác giáo dục và đào tạo. Họ
bắt đầu quan tâm, nghiên cứu về giáo dục STEM, các nhà lãnh đạo hay các nhà
khoa học đều nhấn mạnh vai trò quan trọng của STEM trong thời đại nền giáo
dục hiện đại.
Theo thống kê của Trường đại học Illinois giai đoạn 2007 - 2010 tại Mỹ
có 60 bài báo khoa học liên quan trực tiếp đến giáo dục STEM được xuất bản
từ 8 tạp chí nổi tiếng trong lĩnh vực giáo dục của Mỹ, điều này cho thấy cơ sở
khoa học cho việc nghiên cứu về giáo dục STEM [14]. Theo cơ sở dữ liệu ISI
trong những năm 1992-2013 thì số lượng các bài báo nghiên cứu về vấn đề
STEM phát triển mạnh tăng từ 15 bài báo trong năm 2008 đến năm 2013 đã có
con số gần 100 bài báo có chất lượng về STEM. Trong các bài báo trên thì Mỹ
là quốc gia có số nghiên cứu nhiều nhất( 52%), tiếp theo là Anh có 9,35%, Hà

Lan, Úc cùng chiếm (14,6%) còn lại các quốc gia khác như Tây Ban Nha, Thổ
Nhĩ Kỳ, Canada, Đài Loan… Các nghiên cứu tập trung vào các lĩnh vực chủ
yếu như: Giáo dục học, tâm lí học, kĩ thuật,…
Trong ngày hội khoa học toàn quốc tại Nhà Trắng ngày 23/05/2015 Tổng
thống Mỹ đã dành cả ngày để trao đổi, trò chuyện với các nhà khoa học nhí, các sản
phẩm sáng tạo của học sinh được trưng bày trong văn phòng Nhà Trắng. Trong các
chương trình giáo dục STEM tại Mỹ, bên cạnh việc tổ chức nhiều hoạt động học
tập phong phú cho học sinh, nhà trường cịn có nhiều hoạt động truyền thơng và
hướng dẫn phụ huynh tham gia tích cực q trình giáo dục của trẻ [2].
Giáo sư Steven Chu, người đoạt giải Nobel Vật lý, phát biểu tại đại học
SUSTech, ngày 16 tháng 10 năm 2016: “Giáo dục STEM là một loại hình giáo
dục hướng dẫn bạn học cách tự học”, giáo sư Chu đã chỉ ra lợi thế của giáo dục

6


STEM: “Tự học là rất quan trọng trong quá trình phát triển cá nhân. Học STEM
cho phép mọi người tự trang bị cho mình khả năng suy nghĩ hợp lý, khả năng
rà sốt và tìm kiếm xác nhận như học tốn học và có kiến thức sâu rộng. Nó
mang đến cho bạn sự tự tin để đi đầu trong lĩnh vực mà chúng ta đang làm,
thậm chí nhảy vào một lĩnh vực mới mà chúng ta chưa bao giờ đặt chân vào
trước đây. Bạn sẽ khơng bao giờ nói rằng bạn khơng thể chỉ vì thiếu kiến thức
đầy đủ, đó là điểm quan trọng nhất của giáo dục STEM” [15].
Tờ TAME của Mỹ cho biết: “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 khác. 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. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì nhu
cầu việc làm liên quan đến STEM ngày càng lớn, đòi hỏi ngành giáo dục cũng
phải có những thay đổi để đáp ứng nhu cầu của xã hội. Giáo dục STEM có thể

tạo ra những con người đáp ứng được nhu cầu cơng việc của thế kỷ mới, có tác
động lớn đến sự thay đổi nền kinh tế đổi mới”. [15]
Tại Việt Nam, từ năm học 2015 - 2016, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã khuyến
khích nội dung STEM trong chương trình giáo dục đào tạo. Dự án thí điểm “Áp
dụng phương pháp giáo dục STEM của Vương quốc Anh vào bối cảnh Việt Nam
2016 - 2017” được triển khai từ tháng 01 năm 2016. Tháng 02 vừa qua, Hội đồng
Anh kết hợp với Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức giai đoạn 4 của dự án, rà soát và
đánh giá phương pháp giáo dục theo định hướng STEM (khoa học, cơng nghệ, kỹ
thuật và tốn) tại 15 trường trung học cơ sở và THPT thuộc địa bàn Hà Nội, Hải
Dương, Hải Phòng, Nam Định và Quảng Ninh [14].
Một số cơng trình nghiên cứu về giáo dục STEM:
Nguyễn Thanh Nga, Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Đỗ Hương
Trà… trong các tài liệu [4], [6], đã trình bày khá đầy đủ các vấn đề về STEM
như so sánh, phân biệt giữa giáo dục STEM với các phương pháp giáo dục khác
nêu được ưu điểm và hạn chế của từng loại đồng thời đưa ra được các đề xuất
để phát triển năng lực của học sinh thong qua hoạt động giáo dục STEM
7


Trong luận án nghiên cứu của Lê Xuân Quang (2017) về “Dạy học môn
Công nghệ phổ thông theo định hướng GD STEM”. Kết quả nghiên cứu cho
thấy: Phần lớn học sinh cảm thấy thoải mái, tự giác trong học tập, phát triển
năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh trong quá
trình tham gia xây dựng nội dung bài học, phù hợp với định hướng của
BGD&ĐT trong công văn số 5555/BGDĐT - GDTrH ngày 8/10/2014 về các
tiêu chí đánh giá bài học đang được thực hiện trong cả nước hiện nay [8].
Trong luận văn tốt nghiệp của Lê Thanh Trúc (2017) về “Tổ chức dạy
học một số kiến thức chương cơ sở của nhiệt động lực học - Vật lý 10 theo định
hướng GD STEM”. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Học sinh đã phát huy
được tính tích cực và năng lực sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề

và rèn luyện một số kỹ năng cần thiết trong cuộc sống như kỹ năng làm việc
nhóm, thu thập và xử lí thơng tin, thuyết trình, phản biện… góp phần tạo được
hứng thú học Vật lý của HS nhờ vận dụng các kiến thức hàn lâm vào thực tiễn,
trực quan sinh động hơn. Các phân tích thực nghiệm trên đã khẳng định tính
khả thi của việc tổ chức dạy học chương “Cơ sở của nhiệt động lực học - Vật
lý 10” theo định hướng GD STEM trong việc đổi mới phương pháp dạy học ở
trường phổ thông [9].
Trong Luận văn tốt nghiệp của CHANTHASINH OUNKEO (2017) về
“Tổ chức hoạt động dạy học STEM về Dòng điện một chiều nhằm phát triển
năng lực thực nghiệm của học sinh Trung học cơ sở (CHDCND Lào)”, kết quả
nghiên cứu cho thấy việc tổ chức hoạt động dạy học theo tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề có khả năng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.
Hiện tại nước (CHDCND Lào) chưa có một cơng trình nghiên cứu chính
thức nào về GD STEM. Tuy nhiên, tại nước (CHDCND Lào) đã có những triển
khai nhất định về GD STEM.
Trong tài liệu Luật khoa học và công nghệ của Bộ KHCN Lào đã chỉ ra
rằng: “Việc nâng cao trình độ của cán bộ và nhân viên là việc làm rất quan

8


trọng để thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp và dịch vụ như: công
nghiệp điện tử, Công nghiệp du lịch, công nghiệp chế tạo và sản xuất thực
phẩm...”.
Để đáp ứng yêu cầu trên, Bộ KHCN và Bộ GDTT của nước (CHDCND
Lào) cần trao đổi, hợp tác với nhau để xây dựng đội ngũ lao động có trình độ,
tay nghề để đáp ứng nhu cầu lao động trong và ngoài nước.
Trong bài báo cáo của dự án nghiên cứu và phát triển chương trình dạy học
về cơng nghệ, sáng chế đã chỉ ra rằng: Hiện nay, Chính phủ của nước (CHDCND
Lào) đang đầu tư cho việc xây dựng chương trình GD STEM cho các trường học,

các cấp học. Thực sự, để triển khai GD STEM ở nước (CHDCND Lào) cần có 2
yếu tố quan trọng đó là: Thúc đẩy xây dựng nguồn nhân lực chất lượng cao và
khuyến khích nghiên cứu chế tạo sản phẩm mới có chất lượng cao. Bên cạnh đó,
Sở Giáo dục phải xem lại một số chiến lược và thay đổi phương pháp giảng dạy
từ bậc mầm non đến bậc đại học nhằm cho HS chủ động, tích cực học tập, phát
triển được các kỹ năng cần thiết. Đồng thời trong quá trình dạy học phải tích hợp
kiến thức Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Các trường học cao đẳng,
trường đại học cần phải hợp tác với các cơ quan, các công ty sản xuất, các đơn vị
kinh doanh, doanh nghiệp…để xây dựng học tập từ nhà trường đến nhà máy
(Work-intergrated Learning: Wil), trao đổi và hợp tác nhau để rèn luyện sinh viên
học tập qua hoạt động thực tiễn.
1.2. Giáo dục STEM
1.2.1. Khái niệm về giáo dục STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology
(Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Maths (Toán học) [13].
Science (Khoa học): Là nội dung phần kiến thức thuộc lĩnh vực trong
khoa học tự nhiên của các mơn Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất
nhằm giúp HS tìm hiểu nội dung kiến thức về thế giới xung quanh chúng ta và
có thể vận dụng kiến thức đó vào giải thích các hiện tượng diễn ra trong cuộc
sống hàng ngày.

9


Technology (Công nghệ): Là nội dung phần kiến thức về Công nghệ
nhằm giúp HS phát triểnkhả năng sử dụng, quan lý và đánh giá Công nghệ đồng
thời áp dụng các Cơng nghệ tiên tiến vào q trình học tập, các quy trình sản
xuất để phục vụ cho cuộc sống có chất lượng tốt hơn.
Engineering (Kỹ thuật): Là môn học thông qua các hoạt động học tích hợp
các kiến thức khoa học, toán học…. vào xây dựng kỹ thật giúp học sinh hiểu biết

sự phát triển của khoa học đồng thời giúp học sinh vận dụng các kiến thức vào trong
xây dựng quy trình sản xuất nhằm phục vụ cuộc sống.
Maths (Tốn học): Là nội dung kiến thức về tính tốn thơng qua hoạt động
tính tốn, trình bày ý tưởng và nêu ra các giải pháp để giải quyết các vấn đề đặt ra
giúp HS phát triển khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng.
STEM là một cách dạy học trang bị cho người học những kiến thức môn
học trong lĩnh vực STEM và những kỹ năng cần thiết theo cách tiếp cận liên
mơn và người học có thể áp dụng kiến thức để giải quyết vấn đề trong cuộc
sống thực tiễn. Thay vì giảng dạy bốn mơn học như các đối tượng tách biệt và
rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mơ hình học tập gắn kết dựa trên các
ứng dụng thực tế [7].
GDSTEM là giải pháp góp phần tăng hiệu quả dạy học, phát triển năng
lực giải quyết vấn đề của HS, phát triển tư duy, logic, tự chủ, sáng tạo của HS
đặc biệt trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật, giúp HS có thể hiểu rõ được ý nghĩa
thực tiễn của các kiến thức Vật lý được học.
GD STEM gồm có 3 cách hiểu chính như sau:
Quan tâm đến các mơn Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học: Là
một chương trình dạy học từ bậc tiểu học đến bậc sau đại học để cung cấp hỗ
trợ, tăng cường năng lực của người học [1].
Tích hợp của bốn lĩnh vực STEM: “Là phương pháp tiếp cận liên môn
những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học vào bối cảnh thực tế
nhằm tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp” [1].
10


Tích hợp từ hai lĩnh vực STEM trở lên: “GD STEM là một cách dạy
học tiếp cận, nghiên cứu khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai môn
học STEM trở lên, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học
khác trong nhà trường”[1].
Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành

và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh
hoạt nhất như Học qua dự án - chủ đề, Học qua trò chơi và đặc biệt phương pháp
học qua hành luôn được áp dụng triệt để cho các mơn học tích hợp STEM.
Giáo dục STEM là mơ hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn,
giúp HS áp dụng các kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học vào
GQVĐ thực tiễn trong bối cảnh cụ thể [4].
Các môn học trong giáo dục STEM
- Science (Khoa học) là kiến thức vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học
trái đất nhằm giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên từ đó vận dụng KT, KN để giải
quyết các vấn đề trong cuộc sống một cách khoa học.
- Technology (Công nghệ) phát triển khả năng hiểu và đánh giá công
nghệ của HS. HS hiểu được công nghệ phát triển như thế nào và mức độ ảnh
hưởng của công nghệ đến đời sống.
- Engineering (Kĩ thuật) tạo cơ hội cho HS tích hợp kiến thức nhiều lĩnh
vực và kĩ năng vân dụng sáng tạo kiến thức để thiết kế, chế tạo hay xây dựng,
quy trình tạo thành sản phẩm.
- Mathematic (Tốn học) phát triển khả năng phân tích, biện luận, truyền
đạt ý tưởng hiệu quả thơng qua tính tốn để giải thích các giải pháp của vấn đề
được đưa ra.
1.2.2. Mơ hình Giáo dục STEM
1.2.2.1. Mục tiêu giáo dục STEM
Mục tiêu đầu tiên của giáo dục STEM là đưa hoạt động trải nghiệm vào
trong quá trình học tập. Học sinh được học trên cơ sở dự án, được giao nhiệm

11


vụ theo từng dự án, từ đó phát huy tối đa khả năng tư duy sáng tạo, phát triển
năng lực giải quyết vấn đề và ứng dụng các kiến thức khoa học vào cuộc sống.
Bên cạnh kiến thức khoa học, học sinh cũng được thấm dần các thói quen tư

duy, nhìn nhận và đánh giá hiện tượng, sự kiện một cách logic.[15]
Mục tiêu thứ hai của giáo dục STEM là đem lại sự hứng thú trong học
tập. Nhiệm vụ giao cho học sinh phải đủ hấp dẫn để kích thích trí sáng tạo và
tị mị. Để đạt được điều này, ngồi thiết kế bài giảng thì người giáo viên STEM
cũng đóng vai trị vơ cùng quan trọng, giúp duy trì sự hứng thú học tập của học
sinh trong quá trình học tập. Vì vậy, cách thức truyền tải kiến thức và hướng
dẫn học sinh trên lớp của giáo viên phải được đào tạo thật bài bản.
Tóm lại, giáo dục STEM trang bị cho học sinh những kỹ năng phù hợp
để phát triển trong thời đại bùng nổ cách mạng cộng nghiệp 4.0 gồm: Tư duy
phản biện và kỹ năng GQVĐ, kỹ năng trao đổi và cộng tác, tính sáng tạo và kỹ
năng phát kiến, văn hóa cơng nghệ và thơng tin truyền thông, kỹ năng làm việc
theo dự án và kỹ năng thuyết trình. [12]
1.2.2.2. Quy trình xây dựng chủ đề STEM
Quy trình xây dựng chủ đề/ bài học STEM gồm các bước sau: [10]
Bước 1: Lựa chọn chủ đề/ bài học
GV rà sốt khung chương trình để tìm ra các chủ đề/bài học gắn với thực
tế, có tính phổ biến, gắn liền với kinh nghiệm sống của HS, phù hợp với trình độ
nhận thức của HS. Trong chương trình HH THPT chúng ta có thể xây dựng một
số chủ đề STEM như quy trình sản xuất một sản phẩm HH: giấm ăn, rượu, sữa
chua, tinh dầu, xà phòng hand made, nước rửa tay khô sát khuẩn…
Bước 2: Xác định các vấn đề cần giải quyết
Sau khi lựa chọn chủ đề STEM, cần xác định vấn đề cần giải quyết để
giao cho HS. GV có thể xây dựnvg hệ thống câu hỏi để giúp HS thông qua câu
trả lời nắm được vấn đề của chủ đề. Khi giải quyết vấn đề đó HS phải học được
những KTKN cần dạy trong chương trình mơn học (đối với STEM kiến tạo)
hoặc vận dụng những KTKN đã biết (đố với STEM vận dung) để xây dựng bài
học.
12

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/ giải pháp giải quyết vấn đề
Xây dựng tiêu chí là một bước quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa
học, giải pháp giải quyết vấn đề, thiết kế mẫu sản phẩm. Căn cứ vào các tiêu
chí đã xây dựng, HS có định hướng trong quá trình thực hiện chủ đề STEM.
Bước 4: Lập kế hoạch dạy học của chủ đề
Xây dựng mục tiêu dạy học của chủ đề:
- Để xác định mục tiêu của chủ đề dạy học STEM cần rà soát xem kiến
thức cần dạy, kĩ năng cần rèn luyện, xác định các năng lực được hình thành và
phát triển thông qua chủ đề.
- Khi dạy học chủ đề STEM cần chú ý đến các loại kiến thức: kiến thức
đã học (kiến thức nền) đó là những kiến thức học sinh đã học; kiến thức sẽ học
là những kiến thức HS sẽ chiếm lĩnh được trong quá trình học chủ đề; kiến thức
cơ sở khoa học là kiến thức mở rộng cho HS.
- Đưa những kĩ năng cần rèn luyện chính vào mục tiêu của chủ đề.
- Lựa chọn tích hợp KTKN vào trong chủ đề.
Xây dựng nội dung các hoạt động dạy học
- Cần thể hiện rõ trong mỗi hoạt động dạy học: kiến thức, tư liệu học tập
(phiếu học tập, tài liệu hỗ trợ…), phương tiện, thiết bị dạy học, dự kiến thời
gian cho mỗi hoạt động, cách thức tiến hành hoạt động theo cá nhân hay nhóm
hay theo trạm hay theo dự án…
- Việc phối hợp với GV bộ mơn (nếu có) cũng cần được chỉ ra. Chủ đề
này được thực hiện vào thời điểm nào của kì học, năm học.
Bước 5: Tổ chức dạy học và đánh giá chủ đề
Trên cơ sở chuẩn bị của GV, việc tổ chức dạy học chủ đề STEM sẽ được
tổ chức linh hoạt phù hợp với cơ sở vật chất, trình độ HS và thời gian cho phép.
Sau khi dạy học xong chủ đề GV cần đánh giá những khía cạnh:
- Sự phù hợp thực tế dạy học với thời lượng.
- Mức độ đạt được mục tiêu của HS.
- Sự hứng thú của HS.
- Mức độ khả thi của chủ đề.

13


1.2.2.3. Phương pháp dạy học tích cực trong giáo dục STEM
* Phương pháp dạy học dự án
DHDA là một PPDH, trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ phức
hợp gắn với thực tiễn, kết hợp lí thuyết với thực hành tạo ra các sản phẩm có
thể giới thiệu được. Nhiệm vụ này được người học thực hiện với tính tự lực
cao từ việc xác định mục tiêu, lập kế hoạch đến việc thực hiện dự án và ĐG
kết quả thực hiện.
Đặc điểm của DHDA:

Hình 1.1. Đặc điểm của dạy học dự án
DHDA có ba đặc điểm cốt lõi là: định hướng HS, định hướng thực tiễn
và định hướng sản phẩm. Trong quá trình thực hiện dự án HS phải tìm tịi
nghiên cứu và phương pháp GQVĐ trong cuộc sống
Các bước tổ chức DHDA được nhiều tác giả mô tả, cơ bản gồm những
bước sau:

14


Hình 1.2. Các bước thực hiện dự án
(Nguồn: Vụ Giáo dục trung học)
Trong giáo dục STEM DHDA thể hiện mục tiêu đặt ra là q trình tìm
tịi, nghiên cứu, định hướng sản phẩm dựa trên quy trình thiết kế kĩ thuật. Căn
cứ vào thời điểm triển khai DA có thể phân loại DHDA như sau:
- DA này hình thành ngay từ khi bắt đầu chủ đề, khóa học gọi là pre-project.
Trong q trình thực hiện DA HS phải tích cực thu thập kiến thức để thực hiện DA,
hoàn thành DA để chiếm lĩnh kiến thức dựa trên quy trình Khoa học, Kĩ thuật,

Công nghệ.
- DA vận dụng kiến thức hay gọi là post - project được thực hiện sau kết
thúc chủ đề, khóa học. Tri thức HS thu được trong quá trình học tập sẽ được
dùng để GQVĐ hoặc tạo ra sản phẩm.
Trong các DA STEM cần chú ý sự vừa sức đối với người học, các kiến thức
mà HS đã được học, kinh nghiệm vốn có của HS, tiến trình DA phải có bảng phân
cơng nhiệm vụ và thời gian kết thúc. GV cũng phải lường trước được các tình
huống. GV thường xuyên phải theo dõi DA, điều chỉnh, hỗ trợ HS để đảm bảo
tiến độ DA.
15