Dạy học một số chủ đề đại số 10 theo định hướng giáo dục STEM

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Xu hướng chung của đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là dạy học lấy
học sinh làm trung tâm; người thầy phải làm thế nào phát huy tính tích cực, chủ
động, sáng tạo của người học, phải giúp người học nhanh chóng tiếp cận với khoa
học, cơng nghệ tiên tiến, phương tiện hiện đại, giải quyết các vấn đề nảy sinh trong
cuộc sống,... và phải coi trọng, phải đề cao vai trị chủ thể của học sinh trong q
trình nhận thức.
Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 và xu hướng hội nhập tồn cầu địi hỏi nền
giáo dục của mỡi quốc gia phải thay đổi. Trước xu thế đó địi hỏi nền giáo dục Việt
Nam phải thực sự đổi mới về mọi phương diện trong đó có phương pháp dạy học.
Nghị quyết hội nghị Trung ương 8 khoá XI về đổi mới căn bản toàn diện giáo
dục và đào tạo nêu rõ: “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 các hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã
hội, ngoại khoá, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và
truyền thơng trong dạy và học”.
Nghị quyết 29-NQ/TW khố 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 chương trình giáo dục
phổ thơng tổng thể đã cho thấy quyết tâm đổi mới nền giáo dục theo hướng tiếp
cận năng lực, phù hợp với xu thế phát triển chương trình giáo dục thế giới và bắt
kịp nền giáo dục của các nước tiên tiến.
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, tổ chức
thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017-2018”
Giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh

những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, giải
quyết các vấn đề thực tiễn, tạo hứng thú học tập cho học sinh, hình thành và phát
triển năng lực, phẩm chất cho người học.
Giáo dục STEM phát triển cho học sinh những kiến thức, kỹ năng liên quan
đến các môn học Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học. Trong đó học sinh
biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ, biết về quy trình thiết kế và chế tạo
ra các sản phẩm.
1


Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho học sinh những cơ hội cũng như những
thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu. Bên cạnh những hiểu biết về các
lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tốn học, học sinh sẽ được phát triển tư
duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công.
Giáo dục STEM sẽ tạo cho học sinh có những kiến thức, kỹ năng mang tính
nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như trong nghề nghiệp tương
lai của học sinh. 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 đáp ứng mục tiêu xây
dựng và bảo vệ đất nước…
Nhận thấy vai trò của giáo dục STEM như là một giải pháp quan trọng và
hiệu quả trong việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam sau năm
2015. Trong hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ Giáo dục Trung học năm học 20142015, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nhấn mạnh việc vận dụng dạy học giải quyết vấn
đề, các phương pháp thực hành, dạy học theo dự án trong các mơn học, tích cực
ứng dụng cơng nghệ thơng tin phù hợp với nội dung bài học. Quán triệt tinh thần
giáo dục tích hợp giáo dục STEM trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ
thơng ở những mơn học liên quan.
Năm 2016, Bộ Giáo dục và Đào tạo phối hợp với Hội đờng Anh triển khai
chương trình thí điểm giáo dục STEM cho 14 trường trung học cơ sở và trung học
phổ thông tại các tỉnh thành như Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng, Quảng Ninh và

Nam Định. Đây là những bước đi quan trọng nhằm phát triển một chương trình
giáo dục theo định hướng STEM mang tầm quốc gia.
Tuy nhiên, thực tế giáo dục STEM vẫn là khái niệm cịn khá mơ hờ, chưa có
điều kiện triển khai ở các trường THPT. Hơn thế, việc kiểm tra, đánh giá hiện nay
ở 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 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.
Đặc biệt, năm học 2020-2021, Bộ Giáo dục đã chỉ đạo các sở giáo dục khuyến
khích dạy học các mơn học theo định hướng giáo dục STEM.
Vì những lí do trên mà tơi chọn đề tài nghiên cứu :
“ Dạy học một số chủ đề Đại Số 10 theo định hướng giáo dục STEM ”.
2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu là học sinh THPT, cụ thể là học sinh lớp 10 các trường
THPT.
3. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài thiết kế và tổ chức dạy học một số chủ đề dạy học Đại Số 10 theo
hướng giáo dục STEM.
2


4. ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay, giáo dục STEM trong dạy học đã được quan tâm. Tuy nhiên, giáo
viên cịn khá mơ hờ, chưa thực sự coi trọng giáo dục STEM trong dạy học.
Mặt khác, việc kiểm tra, đánh giá hiện nay ở 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 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. Qua đề tài nghiên cứu nhằm giúp người dạy tiếp cận với giáo dục STEM, từ
đó có thể thiết kế các chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm giúp

học sinh có những kiến thức, kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa
học, công nghệ, kỹ thuật và tốn học. Giúp các em có thể tích hợp, lồng ghép các
kiến thức, kỹ năng này và giúp các em khơng chỉ hiểu được ngun lý mà có thể áp
dụng để thực hành và tạo ra những sản phẩm trong thực tế hàng ngày. 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 đáp ứng mục tiêu xây dựng và bảo vệ đất nước. Đặc
biệt, đề tài 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.

3


PHẦN II: NỘI DUNG
1. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
1.1. Cơ sở khoa học:
1.1.1. Khái niệm về STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt lấy chữ cái đầu tiên trong tiếng Anh của các từ:
Science, Technology, Engineering, Mathematics.
Science (Khoa học): gờm các kiến thức về Vật lí, Hố 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 về 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 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 mơn 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 cơ sở Khoa học
và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các
quy trình sản xuất.

Mathematics (Tốn học): là môn học nhằm phát triển ở học sinh khả năng
phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thơng qua việc tính
tốn, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề trong toán 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.
Trong ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo
dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Tốn học. Quan tâm đến
việc tích hợp các mơn 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, môn 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, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học.
Tuỳ theo ngữ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các môn học hay
các lĩnh vực.
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
4


lực, phẩm chất cho học sinh giúp các em tích cực, chủ động, sáng tạo,… trong quá
trình học tập của bản thân.
1.1.2. Giáo dục STEM
1.1.2.1. Khái niệm giáo dục STEM
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 quan tâm đến các môn Khoa

học, Công nghệ, Kỹ 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 củng cố hỡ trợ,
tăng cường giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán 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, Kỹ 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, Kỹ thuật và Tốn học. Giáo dục STEM
là một phương pháp học tập tiếp cận liên nghành, 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, Kỹ 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 kỹ năng STEM và tăng khả
năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới. Hoặc là tích hợp khuyết, nghĩa là tích hợp
từ hai lĩnh vực về Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học trở lên. Giáo dục
STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong dạy học và học tập giữa hai hay
nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều
các môn học khác trong nhà trường.
Như vậy, giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học
những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến lĩnh vực Khoa học, Công nghệ,
Kỹ thuật và Toán học. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lờng 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 hàng ngày. Giáo dục
STEM kết nối giữa kiến thức học đường với thế giới thực, giải quyết các vấn đề
thực tiễn, tạo hứng thú cho học sinh, hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất
cho học sinh.
1.1.2.2. Đặc trưng giáo dục STEM
Giáo dục STEM có các đặc trưng sau:

- Phát triển năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh:
Đó là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ,
5


Kỹ thuật và Tốn học. Trong đó học sinh biết liên kết các kiến thức Khoa học,
Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lý và truy cập
Cơng nghệ, biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.
- Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị
cho học sinh những cơ hội cũng như những thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh
toàn cầu. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ
thuật, Tốn học, học sinh sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để
thành công.
- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Giáo dục STEM sẽ tạo cho học sinh
có những kiến thức, kỹ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học
cao hơn cũng như trong nghề nghiệp tương lai của học sinh. 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 đáp ứng mục tiêu xây dựng và bảo vệ đất nước.
1.1.2.3. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM
Giáo dục STEM có các hình thức tổ chức sau:
- Dạy học các môn học theo phương thức giáo dục 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 cách tiếp cận liên môn. Các chủ đề bài học, hoạt động STEM bám sát
chương trình của các mơn học thành phần. Và hình thức giáo dục STEM này
không làm phát sinh thêm thời gian học tập.
- Hoạt động trải nghiệm STEM: Trong hoạt động này, 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 trong đời
sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách

thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM.
- Hoạt động nghiên cứu khoa học: Giáo dục STEM có thể được triển khai
thơng 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 các lĩnh vực robot, năng lượng tái
tạo, mơi trường, biến đổi khí hậu, nơng nghiệp cơng nghệ cao,…Trong hoạt động
này, học sinh được tìm tịi; khám phá khoa học kỹ thuật và giải quyết các vấn đề
thực tiễn. Vì vậy, 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 tịi, khám phá khoa
học, kỹ thuật.
1.1.3. Dạy học theo định hướng giáo dục STEM
1.1.3.1. Một số tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM
Khi xây dựng một chủ đề giáo dục STEM, điều mà khơng chỉ bản thân tơi mà
có thể là của tất cả các giáo viên đều đặt ra câu hỏi, đó là: chủ đề được xây dựng có
đúng theo tinh thần STEM hay không, hay là một chủ đề tích hợp đơn thuần; điều
6


gì tạo nên sự phân biệt một chủ đề giáo dục STEM với các chủ đề học tập
khác?...và tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM là gì?
Trong nội dung của sáng kiến kinh nghiệm này, tôi nghiên cứu đề xuất một số
tiêu chí nhằm xác định về một chủ đề giáo dục STEM
a) Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thế giới thực
Vận dụng kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn chính là mục
tiêu của dạy học theo quan điểm STEM. Do vậy, bài học STEM không phải là để
giải quyết các vấn đề mang tính tưởng tượng và xa rời thực tế mà nó ln hướng
đến giải quyết các vấn đề, các tình huống trong xã hội kinh tế, mơi trường trong
cộng đờng địa phương cũng như trong tồn cầu.
b) Chủ đề STEM phải hướng tới việc học sinh vận dụng các kiến thức trong
lĩnh vực STEM để giải quyết
Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới

phát triển được những năng lực chuyên môn liên quan.
c) Chủ đề STEM định hướng thực hành
Định hướng hoạt động là một đặc điểm của quan điểm STEM. Chỉ khi chủ đề
STEM định hướng thực hành mới đảm bảo hình thành và phát triển năng lực cho
học sinh. Điều này sẽ giúp cho học sinh có được kiến thức từ kinh nghiệm thực
hành chứ không phải từ lý thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề
và dựa trên thực hành học sinh mới hiểu sâu, nắm vững lý thuyết, các nguyên lý.
Từ đó, các em sẽ nhớ kiến thức lâu hơn, sâu hơn. Học sinh sẽ được làm việc theo
nhóm, tự thảo luận, tự tìm tịi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động
thực hành rời sau đó có thể truyền đạt lại kiến thức cho người khác. Với cách học
này, giáo viên khơng cịn là người truyền đạt kiến thức nữa mà là người hướng dẫn
để học sinh tự xây dựng kiến thức cho chính mình.
d) Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh
Trên thực tế có những chủ đề STEM vẫn có thể khai thác cá nhân. Tuy nhiên,
làm việc theo nhóm là một hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các
nhiệm vụ phức hợp gắn với thực tiễn.
1.1.3.2. Đặc trưng của bài học STEM
- Một chủ đề STEM đầy đủ sẽ hội tụ cả bốn thành tố của STEM như sau:
+ Khoa học: Các quy luật tự nhiên, xã hội
+ Cơng nghệ: Quy trình sản xuất ra sản phẩm học tập
+ Kỹ thuật: Thiết kế, chế tạo, đẽo gọt,…
+ Toán học: Ý nghĩa của các con số, hình dạng, phép tính, số lượng liên quan
đến sản phẩm chế tạo.
- Một bài học STEM có các đặc trưng sau:
7


+ Bài học STEM tập trung vào các tình huống và các vấn đề mang tính thực
tiễn liên quan đến các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường cần được giải quyết.
+ Bài học STEM thường được hướng dẫn bằng các quá trình thiết kế kỹ thuật.

+ Bài học STEM đặt học sinh vào hàng loạt những câu hỏi – đáp về thực hành
và những khám phá có kết thúc mở. Trong các bài học STEM, con đường học tập
STEM có kết thúc mở trong một q trình khơng quá ràng buộc. Điều ràng buộc,
nếu có chỉ là các vật liệu được cung cấp sẵn.
1.1.4. Vai trò của dạy học theo định hướng giáo dục STEM đối với việc phát
triển năng lực cho học sinh THPT.
Dạy học theo định hướng STEM có vai trị đối với việc phát triển năng lực
cho học sinh THPT, cụ thể là:
- Đảm bảo giáo dục toàn diện
- Nâng cao hứng thú học tập cho học sinh: Các dự án học tập trong giáo dục
STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực
tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với
cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh.
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai
các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện
các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các
hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành, phát triển phẩm chất, năng
lực cho học sinh.
- Kết nối trường học với cộng đồng
- Hướng nghiệp, phân l̀ng
- Góp phần củng cố, đào sâu, hệ thống hoá kiến thức khoa học đã học trong
chương trình, phát hiện và khắc phục những sai lầm của học sinh mắc phải trong
chương trình. Hơn nữa, mở rộng kiến thức và năng lực thuộc các lĩnh vực Khoa
học, Cơng Nghệ, Kỹ thuật và Tốn học.
- Góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp và định hướng nghề nghiệp cho học
sinh, đặc biệt là các nghành nghề thuộc các lĩnh vực STEM.
- Phát hiện các học sinh có năng lực vượt trội về khoa học và kỹ thuật, bồi
dưỡng những học sinh này trở thành lực lượng nòng cốt để tham gia các cuộc thi
lớn như: liên hoan tuổi trẻ sáng tạo, cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp Quốc gia cho
học sinh trung học.

1.1.5. Vai trò của môn Toán trong dạy học STEM
Trong chương trình giáo dục, mơn Tốn giữ một vai trị quan trọng. Nó được
coi là môn học công cụ, cung cấp các tri thức, kỹ năng tư duy để người học có thể
học tập các môn học khác.
8


Là một mơn học có ng̀n gốc từ thực tiễn và có tính phổ dụng (thể hiện ở
ứng dụng rộng rãi của các kiến thức Tốn học trong các mơn học khác cũng như
trong thực tiễn) nên trong dạy học Toán, người ta cố gắng gợi động cơ cho học
sinh từ những tình huống thực tiễn, tình huống liên mơn. Và sau khi học sinh đã có
kiến thức, kỹ năng, giáo viên cho học sinh vận dụng, củng cố kiến thức, kỹ năng
qua việc giải quyết các tình huống liên mơn hoặc thực tiễn đó.
Với đặc điểm đó, mơn Tốn có vai trị quan trọng trong mối quan hệ mật thiết
với các mơn học như Vật lý, Hố học, Sinh học, Tin học và Địa lý trong giáo dục
STEM. Vì vậy, giáo viên dạy Tốn có thể lựa chọn các chủ đề Tốn học, lựa chọn
mơn học, nội dung để thiết kế và tổ chức các chủ đề đề dạy học Tốn theo định
hướng giáo dục STEM.
Giáo dục STEM thơng qua dạy học mơn Tốn thường được tiếp cận dưới góc
độ khai thác các yếu tố thực tiễn thơng qua dạy học một số chủ đề trong Toán học
hay hoạt động trải nghiệm Tốn học. Thơng qua đó nhằm phát triển năng lực của
học sinh để nhận biết về vai trị của Tốn học trong thế giới, biết dựa vào Tốn học
để đưa ra những suy đốn có nền tảng vững chắc vừa đáp ứng được nhu cầu của
đời sống cá nhân. Đó là năng lực phân tích, lập luận và truyền đạt ý tưởng (trao đổi
thông tin) một cách hiệu quả thơng qua việc đặt ra, hình thành và giải quyết vấn đề
trong các tình huống và hồn cảnh khác nhau.
Như vậy, Toán học là lĩnh vực khoa học cơng cụ và năng lực Tốn học của
học sinh có ảnh hưởng lớn đến việc thực hiện giáo dục STEM, là điều kiện quan
trọng để thực hiện giáo dục STEM thành cơng. Đờng thời, Tốn học là một trong
bốn thành tố quan trọng của giáo dục STEM. Ngược lại, giáo dục STEM cũng góp

phần phát triển ở người học năng lực vận dụng Toán học, năng lực tư duy và giải
quyết vấn đề.
1.2. Cơ sở thực tiễn:
Trong những năm gần đây, giáo dục phổ thơng 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 THPT cho thấy phương pháp dạy học nói chung và phương
pháp dạy học mơn Tốn nói riêng vẫn cịn nhiều điểm hạn chế như: Giáo viên
thuyết trình nhiều, học sinh học tập còn thụ động, học sinh chưa thực sự tìm tịi,
phát hiện, tự học, tự nghiên cứu, khám phá, sáng tạo,…
Ở trường phổ thơng, Tốn học là mơn học góp phần hình thành và phát triển
phẩm chất, nhân cách học sinh, phát triển kiến thức, kỹ 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 toán học với thực tiễn, giữa toán
học với các môn học khác, đặc biệt là các môn học thuộc lĩnh vực STEM.
Trong chương trình giáo dục phổ thơng, mơn Tốn là mơn học bắt buộc và
được phân chia theo hai giai đoạn
9


- Giai đoạn giáo dục cơ bản: Mơn Tốn giúp học sinh nắm được một cách có
hệ thống các khái niệm, nguyên lý, quy tắc toán 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
hàng 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 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.
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.
Hơn nữa, lớp 10 là lớp đầu cấp THPT, nội dung chương trình Tốn 10 hiện
hành, một số chủ đề có thể thực hiện dạy học theo định hướng STEM. Vì vậy, nếu
ngay từ lớp 10 thực hiện dạy học theo định hướng STEM sẽ giúp học sinh biết tìm
tịi, phát hiện, tự học, tự nghiên cứu, khám phá, sáng tạo,…
2. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ
2.1. Thực trạng chung
Hiện nay, ở các trường phổ thông giáo dục STEM trong dạy học chưa được
quan tâm đúng mức. Giáo viên cịn khá mơ hờ, chưa thực sự coi trọng giáo dục
STEM trong dạy học. Thậm chí, một số giáo viên lại xem tiết học STEM giống
như một tiết học thủ công trước đây.
Mặt khác, việc kiểm tra, đánh giá hiện nay ở 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 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
thông.
2.2. Thực trạng dạy học môn Toán lớp 10 ở trường THPT theo định hướng
giáo dục STEM
Để tìm hiểu thực trạng dạy học mơn Tốn lớp 10 ở trường THPT theo định
hướng giáo dục STEM, tôi đã tiến hành một cuộc khảo sát với mục đích và nội
dung khảo sát như sau:
2.2.1. Mục đích khảo sát
- Tìm hiểu thực trạng dạy học mơn tốn 10 theo định hướng giáo dục STEM
qua việc đánh giá các nội dung sau:
+ Nhận thức của giáo viên về giáo dục STEM và ý nghĩa của giáo dục
STEM.
+ Đánh giá của giáo viên về sự cần thiết của giáo dục STEM.
10

+ Những khó khăn khi tổ chức dạy học chủ đề mơn Tốn theo định hướng
giáo dục STEM.
- Tìm hiểu thực trạng học tập mơn Tốn của học sinh lớp 10 ở trường THPT
theo định hướng giáo dục STEM qua việc đánh giá các nội dung sau:
+ Sự mong muốn và hứng thú của các học sinh khi được học mơn Tốn theo
định hướng giáo dục STEM.
+ Mức độ học sinh được học các mơn học nói chung và mơn Tốn nói riêng
theo định hướng giáo dục STEM.
2.2.2. Nợi dung khảo sát
2.2.2.1. Thực trạng dạy học môn Toán lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM
Để tìm hiểu thực trạng dạy học mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục
STEM, tác giả đã sử dụng phiếu khảo sát (phụ lục số 1) để tiến hành thăm dò ý
kiến của 34 giáo viên dạy mơn Tốn của một số trường trên địa bàn tôi dạy; kết
quả thu được như sau:
Phương án
chọn

Câu 1

Câu 2

Câu 3

Câu 4

A

8,82%

55,88%

0%

50%

B

2,94%

73,53%

11,77%

29,41%

C

14,71%

85,29%

79,41%

20,59%

D

73,53%

61,76%

8,82%

E

55,88%

Kết quả bảng trên cho thấy:
+ Đa số giáo viên biết về giáo dục STEM, nhiều gáo viên (73,53%) hiểu đúng
khái niệm giáo dục STEM và cịn một số khơng nhỏ giáo viên (26,47%) chưa hiểu
đúng khái nệm giáo dục STEM.
+ Đa số giáo viên nhận thức được ý nghĩa của giáo dục STEM. Tuy nhiên, từ
câu hỏi 3 cho thấy nhận thức về sự cần thiết của giáo dục STEM của các giáo viên
còn rất khác nhau. Đa số (88,23%) giáo viên nhận thấy giáo dục STEM là cần
thiết, tuy nhiên còn một con số không nhỏ (11,77%) các giáo viên vẫn cho rằng
giáo dục STEM là khơng cần thiết. Điều đó chứng tỏ sự hiểu biết của các giáo viên
đó về giáo dục STEM và xu hướng dạy học theo xu hướng phát triển năng lực cịn
hạn chế.
+ Về vai trị của mơn tốn trong giáo dục STEM, qua khảo sát cho thấy có
50% giáo viên cho rằng mơn Tốn có vai trị hình thành và phát triển những năng
lực chung cốt lõi cho người học (năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và
11


hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo) và năng lực toán học (năng lực tư
duy và lập luận tốn học; năng lực mơ hình hố tốn học; năng lực giải quyết vấn
đề toán học; năng lực giao tiếp tốn học; năng lực sử dụng cơng cụ, phương tiện
toán học) trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM, 50% giáo viên đờng ý
mơn Tốn có vai trị giúp học sinh có những kiến thức, kỹ năng tốn học phổ
thơng, cơ bản, thiết yếu; phát triển khả năng giải quyết vấn đề có tính tích hợp liên

mơn giữa mơn Tốn và các mơn học khác như Vật lý, Hố học, Sinh học, Địa lý,
Tin học, Cơng nghệ,…tạo cơ hội để học sinh được trải nghiệm, áp dụng mơn Tốn
vào đời sống thực tế. Như vậy, các thầy, cơ giáo đã nhận thức mơn Tốn có vai trị
như thế nào trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM tuy nhiên hiểu chưa
đầy đủ và toàn diện.
+ Về những khó khăn khi tổ chức dạy học chủ đề mơn Tốn theo định hướng
giáo dục STEM, tơi thu được bảng sau:
STT Những khó khăn khi tổ chức dạy học chủ đề
môn Toán theo định hướng gáo dục STEM

SL

Tỷ lệ %

1

Khơng có thời gian đầu tư thiết kế chủ đề

20

58,82%

2

Khó chọn lọc chủ đề phù hợp với nội dung bài
dạy

18

52,94%

3

Không có nhiều ng̀n tư liệu

13

38,23%

4

Nội dung kiến thức q khó đối với học sinh

11

32,35%

5

Dạy học theo định hướng giáo dục STEM không
đem lại kết quả cao trong các kỳ thi khảo sát hiện
nay

19

55,88%

6

Trình độ, năng lực giáo viên cịn hạn chế

2

5,88%

7

Trình độ, năng lực học sinh khơng đờng đều

21

61.76%

8

Thiếu thốn về cơ sở vật chất, không đảm bảo điều
kiện dạy học theo định hướng giáo dục STEM

20

58,82%

9

Học sinh không hứng thú với việc học theo định
hướng giáo dục STEM

10

29,41%

Kết quả bảng trên cho thấy những khó khăn thường gặp:
+ Khơng có thời gian đầu tư thiết kế;
+ Khó chọn lọc chủ đề phù hợp với nội dung bài dạy;
+ Dạy học theo định hướng giáo dục STEM không đem lại kết quả cao trong
các kỳ thi khảo sát hiện nay;
12


+ Trình độ, năng lực học sinh khơng đờng đều;
+ Thiếu thốn về cơ sở vật chất, không đảm bảo điều kiện dạy học theo định
hướng giáo dục STEM.
Như vậy, qua kết quả tìm hiểu thăm dị ý kiến giáo viên bằng phiếu khảo sát
thể hiện bằng các bảng nói trên cho thấy nhiều giáo viên đã hiểu đúng về giáo dục
STEM, ý nghĩa và sự cần thiết của giáo dục STEM, hiểu được vai trị quan trọng
của mơn Tốn trong giáo dục STEM. Tuy nhiên, trong lĩnh vực giảng dạy bộ mơn
Tốn của mình thì đa số các thầy cô giáo chưa thực hiện dạy học các chủ đề theo
định hướng giáo dục STEM, thực tế cho thấy các thầy cơ cũng cịn gặp khá nhiều
khó khăn, khâu thiết kế chủ đề dạy học trong mơn tốn theo định hướng giáo dục
STEM cũng là một trong những vấn đề khó khăn (khó khăn về mặt thời gian thiết
kế, khó khăn về sự lựa chọn chủ đề phù hợp với nội dung bài học).
2.2.2.2. Thực trạng học tập môn Toán của học sinh lớp 10 ở trường THPT theo
định hướng giáo dục STEM
Để tìm hiểu thực trạng học tập mơn Toán lớp 10 theo định hướng giáo dục
STEM của học sinh, tác giả đã sử dụng phiếu khảo sát (phụ lục số 2) để tiến hành
thăm dò ý kiến của 300 học sinh ở tại trường tôi dạy, kết quả thu được như sau:
Phương án
chọn

Câu 1

Câu 2

Câu 3

Câu 4

A

0%

0%

6%

12,33%

B

85,33%

14,33%

75%

75,34%

C

14,67%

25,67%

19%

12,33%

D

60%

Kết quả bảng trên cho thấy:
Đa số học sinh đã từng được học theo định hướng giáo dục STEM và đa số
các em hứng thú với bài học. Tuy nhiên, các em rất ít được học các mơn học theo
định hướng giáo dục STEM. Đặc biệt là mơn Tốn lớp 10, gần như các em chưa
được học theo định hướng này. Song đa số các em đều mong muốn được học mơn
Tốn theo định hướng STEM.
3. THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC ĐẠI SỐ 10 THEO ĐỊNH
HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
3.1. Một số chủ đề trong môn Đại Số 10 có thể thực hiện dạy học theo định
hướng giáo dục STEM
Căn cứ vào mục tiêu và nội dung chương trình Đại Số 10 hiện hành, một số
chủ đề có thể thực hiện dạy học theo định hướng giáo dục STEM như sau:

13


STT

Nội dung chương

trình

Đề xuất chủ đề dạy học theo định hướng
giáo dục STEM
Trải nghiệm sáng tạo: Đo chiều cao các cổng
hình Parabol

1

Hàm số bậc hai

2

Bất phương trình và hệ Chế độ dinh dưỡng hợp lý
bất phương trình

3

Bất đẳng thức

Bất đẳng thức trong cuộc sống: Thiết kế bể cá
hình hộp chữ nhật mang giá trị kinh tế

4

Thống kê

Thực hành làm điều tra viên các vấn đề về dân
số, sức khoẻ, kinh doanh, trồng trọt

3.2. Thiết kế dạy một số chủ đề trong môn Đại Số 10 theo định hướng giáo dục
STEM
3.2.1. Quy trình xây dựng bài học STEM
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học
Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình mơn học và các hiện tượng,
q trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị cơng nghệ
có sử dụng các kiến thức đó trong thực tiễn,… để lựa chọn chủ đề của bài học.
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao
cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được
những kiến thức, kỹ năng cần dạy trong chương trình mơn học đã được lựa chọn
(đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối với
STEM vận dụng) để xây dựng bài học.
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định
rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề
xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm.
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt đợng dạy học
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và
kỹ thuật dạy học tích cực với 5 loại hoạt động học:
- Hoạt động 1: Xác định vấn đề
Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa
đựng vấn đề, trong đó học sinh phải hồn thành một sản phẩm học tập cụ thể với
các tiêu chí địi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất,
xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí
14


của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là “tính mới” của sản
phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với học sinh; đờng thời, tiêu chí đó buộc

học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản
phẩm cần làm.
- Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Trong hoạt động này, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới
sự hướng dẫn của giáo viên. Trong bài học STEM, sẽ khơng cịn các “tiết học”
thơng thường mà ở đó giáo viên “giảng dạy” kiến thức mới cho học sinh. Thay vào
đó, học sinh phải tự tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết
kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi học sinh hồn thành bản thiết kế thì
đờng thời học sinh cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình mơn học
tương ứng.
- Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp
Trong hoạt động này, học sinh được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ
bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có);
đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Dưới sự trao đổi, góp ý
của các bạn và giáo viên, học sinh tiếp tục hồn thiện (có thể thay đổi để đảm bảo
khả thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.
- Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã
hoàn thiện sau bước 3; trong q trình chế tạo đờng thời phải tiến hành thử nghiệm
và đánh giá. Trong quá trình này, học sinh cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban
đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi.
- Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Trong hoạt động này, học sinh được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã
hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hồn thiện.
Mỡi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm
học tập mà học sinh phải hồn thành. Các hoạt động đó có thể được tổ chức cả ở
trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng).
Cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học
của học sinh bên ngoài lớp học.
3.2.2. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM

Hoạt động giáo dục STEM trong nhà trường thường được tổ chức dưới hai
dạng là: Tích hợp trong các môn học được thực hiện trong hoạt động dạy học bộ
mơn và tích hợp trong các hoạt động giáo dục mang tính tập thể, phong trào, cuộc
thi, ngoại khố nhưng vẫn ln đảm bảo mục tiêu là phát triển năng lực học sinh.

15


- Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM (dạy trên lớp): 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 q trình dạy học các
mơn học STEM theo hướng tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động
STEM bám sát chương trình của các mơn học thành phần. Hình thức giáo dục
STEM này thường khơng làm phát sinh thời gian học tập.
- 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 và toán học đối
với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng
là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM.
Các 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 nghành 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 câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề để triển khai các dự án
nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung
học phổ thơng. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM còn 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 lĩnh vực STEM.
- Hoạt động nghiên cứu khoa học kỹ thuật: Ngoài hai hoạt động trên, giáo
dục STEM cịn có thể triển khai thơng 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

lĩnh vực rôbot, năng lượng tái tạo, mơi trường biến đổi khí hậu, nơng nghiệp, cơng
nghệ cao…
Hoạt động này khơng mang tính đại trà mà chỉ cho những học sinh có năng
lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ thuật
giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Tổ chức tốt các hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật là tiền đề để triển khai
các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học
sinh trung học được tổ chức hàng năm.
3.2.3. Thiết kế dạy một số chủ đề trong môn Đại Số 10 theo định hướng giáo dục
STEM
3.2.3.1. Chủ đề 1(Trải nghiệm)
Sau khi dạy xong bài “ Hàm số bậc hai”, tôi chia lớp học thành 4 nhóm. Mỡi
nhóm cử một nhóm trưởng (là tổ trưởng của tổ) và một thư ký để ghi chép cụ thể
cơng việc, q trình trải nghiệm và cơng việc của nhóm.
Tiếp theo, tơi phân cơng nhiệm vụ cụ thể cho các nhóm, hướng dẫn các
nhóm lên kế hoạch hoạt động, hướng dẫn cách nghiên cứu, cách lập các thang
điểm đánh giá, cách trình bày trên Word và Powerpoint. Cụ thể:
16


Nhóm
1

Nhóm trưởng
Phan Văn Trà

Nhiệm vụ
- Tìm hiểu về hình dáng của dòng nước khi
phun ra từ các đài phun nước.
- Trải nghiệm thực tế: “Đo chiều cao của

cổng có hình dạng parabol”.
- Làm mơ hình cổng parabol thoả mãn điều
kiện cho trước (mơ hình này có thể được làm
từ cổng các em đo thực tế hoặc từ một bài
toán cụ thể do các em lựa chọn).

2

Hồng Võ Long

- Tìm hiểu về các cổng và các cây cầu, nổi
tiếng trên thế giới cũng như trong nước có
hình dạng parabol.
- Trải nghiệm thực tế: “Đo chiều cao của
cổng có hình dạng parabol”.
- Làm mơ hình cổng parabol thoả mãn điều
kiện cho trước (mơ hình này có thể được làm
từ cổng các em đo thực tế hoặc từ một bài
toán cụ thể do các em lựa chọn).

3

Nguyễn Trung Quốc

- Tìm hiểu về các cây cầu có hình dạng
parabol và các cơng trình khác có dạng hình
parabol.
- Trải nghiệm thực tế: “Đo chiều cao của
cổng có hình dạng parabol”.
- Làm mơ hình cổng parabol thoả mãn điều

kiện cho trước (mơ hình này có thể được làm
từ cổng các em đo thực tế hoặc từ một bài
toán cụ thể do các em lựa chọn).

4

Nguyễn Thị Hà Trang

- Tìm hiểu về đờ dùng trong cuộc sống như
pha đèn, kính thiên văn, gương cầu lõm,
ăngten chảo dùng để thu phát sóng truyền
hình,…
- Trải nghiệm thực tế: “Đo chiều cao của
cổng có hình dạng parabol”.
- Làm mơ hình cổng parabol thoả mãn điều
kiện cho trước (mơ hình này có thể được làm
từ cổng các em đo thực tế hoặc từ một bài
toán cụ thể do các em lựa chọn).
17


Sau đây là thiết kế dạy chủ đề “Hàm số bậc hai” trong môn Đại Số 10 theo
định hướng giáo dục STEM.
CHỦ ĐỀ 1: DẠY HỌC CHỦ ĐỀ HÀM SỐ BẬC HAI THEO ĐỊNH HƯỚNG
STEM (ĐO CHIỀU CAO CÁC CỔNG HÌNH PARABOL)
Địa điểm tổ chức: Lớp học và ở nhà
Thời lượng: 2 tiết.
A. Lựa chọn chủ đề bài học
Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường gặp hình ảnh của đường
Parabol, như khi chúng ta ngắm các đài phun nước, hoặc chiêm ngưỡng cảnh bắn

pháo hoa muôn màu, muôn sắc. Nhiều cơng trình kiến trúc cũng được tạo dáng
theo hình parabol, như cây cầu, vịm nhà, cổng ra vào,…Điều đó khơng chỉ bảo
đảm tính bền vững mà cịn tạo nên vẻ đẹp của cơng trình. Do đó, nội dung hàm số
bậc hai là nội dung rất gần gũi với cuộc sống của học sinh. Vấn đề này có thể gắn
với các kiến thức về đo chiều cao các cổng hình parabol, chiều cao cây cầu,…có
thể gắn với việc thiết kế một cây cầu hay một cổng parabol. Để thiết kế, học sinh
có thể sử dụng cơng cụ trợ giúp là Tin học hỡ trợ (Cơng nghệ). Do đó, chủ đề
“Hàm số bậc hai” là một chủ đề có thể thực hiện theo định hướng giáo dục STEM.
B. Xác định vấn đề cần giải quyết
- Học sinh thấy được các kiến thức Toán học giúp các em đo được chiều cao
của cổng hình parabol
- Học sinh được trải nghiệm thực tế đo chiều cao của cổng hình parabol và có
thể thiết kế một cổng hình parabol.
- Học sinh tìm hiểu những ứng dụng của parabol trong thực tế cuộc sống
Qua đó, học sinh được củng cố về kiến thức hàm số bậc hai và thấy được ứng
dụng của parabol trong thực tế cuộc sống.
C. Xây dựng tiêu chí giải pháp giải quyết vấn đề
- Học sinh giải quyết chính xác các bài tốn có nội dung thực tiễn trong cuộc
sống. Lý giải được vì sao lại đo được độ cao như vậy.
- Học sinh tính tốn và thiết kế được cổng parabol thoả mãn điều kiện cho
trước.
D. Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
I. Mục tiêu dạy học
1. Kiến thức:
- Nắm chắc các dạng của hàm số bậc hai, đồ thị của hàm số bậc hai.
- Nắm vững các công thức trục đối xứng, toạ độ đỉnh của parabol.
- Nắm được các cơng trình, kiến trúc có dạng parabol.
18

- Hiểu được tác dụng của gương cầu lõm với y học, đời sống,...
- Nắm được tác dụng của chảo Ăngten
- Hiểu biết về quy trình hoạt động của các nhà máy nhiệt điện dùng năng
lượng mặt trời.
2. Kĩ năng:
- Xác định được parabol khi biết một số yếu tố cho trước
- Từ parabol cho trước xác định được các yếu tố xác định nên parabol đó
- Nhận biết được các vật thể, các cơng trình có dạng parabol trong thực tế
- Biết vận dụng kiến thức về parabol để giải quyết một số bài tập thực tế
- Biết vận dụng kiến thức vật lý để giải quyết một số bài tập liên quan đến
dạng parabol.
- Biết thiết kế được mơ hình cổng parabol theo u cầu.
- Vẽ được dạng đờ thị của hàm bậc hai của mơ hình cổng parabol.
- Vận dụng các kiến thức tốn học để tính tốn, đo đạc cổng parabol.
- Thuyết trình được ứng dụng thực tế của parabol, cách đo cổng có hình dạng
parabol và cách làm mơ hình cổng parabol thoả mãn điều kiện cho trước.
- Cùng làm việc với nhóm, hồn thành các nhiệm vụ được giao.
3. Tư duy và thái độ:
- Học sinh tích cực, chủ động xây dựng bài, chiếm lĩnh tri thức
- Học sinh liên hệ được nhiều ứng dụng trong thực tế có liên quan đến
parabol.
- Có tinh thần hợp tác, năng động, sáng tạo trong tư duy cũng như trong tính
tốn
- Đồn kết, hợp tác và tương trợ nhau trong q trình hoạt động nhóm và làm
việc.
- Tuân thủ các quy định về an toàn trong lắp ráp, cắt dán mơ hình cổng hình
parabol.
- Say mê, hứng thú trong học tập, tìm tịi, nghiên cứu vận dụng các kiến thức
vào bài tập, vào bài toán thực tế.
4. Năng lực:

- Năng lực tự học, tự nghiên cứu: Học sinh tự giác tìm tịi, tìm hiểu các kiến
thức liên quan đến bài tập, bài toán thực tế.
- Năng lực hợp tác: Tổ chức nhóm cho học sinh hoạt động, dựa trên nhiệm vụ
nhóm thì học sinh sẽ biết tổ chức, phân công nhiệm vụ và hợp tác cùng nhau hồn
thành cơng việc được giao.

19


- Năng lực giải quyết vấn đề: Học sinh huy động các kiến thức để giải quyết
các câu hỏi, bài tập và các tình huống học tập
- Năng lực tư duy: Khả năng phân tích, nêu ý tưởng trong quá trình hoạt động
nhóm, thực hiện nhiệm vụ.
- Năng lực tính tốn: Tính tốn độ cao của cổng hình parabol.
- Năng lực thẩm mỹ: Ngồi việc thiết kế cổng hình parabol theo yêu cầu thì
yếu tố thẩm mỹ, hình thức cũng rất quan trọng và được đánh giá vào điểm cộng
của sản phẩm.
- Năng lực thuyết trình, báo cáo: Phát huy khả năng báo cáo, thuyết trình của
học sinh trước tập thể.
- Năng lực sử dụng CNTT, sử dụng ngôn ngữ Tốn học.
- Năng lực mơ hình hóa tốn học.
- Năng lực phỏng vấn, làm phóng sự.
- Năng lực sử dụng kiến thức liên môn.
- Năng lực chuyên biệt: Thấy được ứng dụng của tốn học trong đời sống, từ
đó hình thành niềm say mê khoa học và có những đóng góp sau này cho xã hội.
5. Sản phẩm đạt được:
- Khoa học (S): Vận dụng các kiến thức mặt chân đế, điều kiện cân bằng của
vật có chân đế để xác định mặt chân đế, xác định mơ hình cổng hình parabol vững
vàng nhất.
- Cơng nghệ (T): Có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết và truy cập được

các phần mềm hỗ trợ cho việc vẽ, thiết kế các mơ hình, tính tốn trên mơ hình. Biết
sử dụng Microsoft Word và phần mềm trình chiếu Powerpoint để viết bài báo cáo
sản phẩm và bài thuyết trình trên lớp. Biết sử dụng phần mềm hỗ trợ cho việc làm
đĩa DVD.
- Kỹ thuật (E): Khâu thiết kế cổng hình parabol theo yêu cầu nhưng vẫn đảm
bảo đẹp.
- Toán học (M): Vận dụng kiến thức đã học về hàm số bậc hai để xác định
hàm số bậc hai và tính tốn độ cao của cổng hình parabol.
II. Tiến trình tở chức hoạt động dạy học
1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn
a. Mục đích của hoạt động
- Học sinh phát hiện ra những ứng dụng thực tế của parabol trong cuộc sống
như:
+ Thiết kế cây cầu dạng hình parabol có bề lõm quay xuống
20


+ Các đài phun nước, vịi tắm hoa sen, bình tưới cây,…được thiết kế phun ra
theo dạng parabol.
+ Bếp năng lượng mặt trời, các nhà máy nhiệt điện sử dụng các tấm gương
cầu lõm hình parabol để hấp thụ nhiệt, nung nóng vật từ ánh sáng mặt trời.
+ Ăngten chảo hình parabol,.
- Học sinh phát hiện ra vấn đề cần giải quyết trong thực tiễn là: Trong thực tế
có nhiều cổng, nhiều cầu,… được xây hình parabol. Vậy phải thiết kế một cổng
hay một cái cầu,… như thế nào để thoả mãn điều kiện cho trước và đảm bảo tính
thẩm mỹ.
- Học sinh hứng thú tìm cách giải quyết vấn đề trên.
b. Nội dung hoạt động
- Giáo viên cho học sinh suy nghĩ bài toán thực tế sau: Khi du lịch đến thành
phố Xanh Lu-i (Mĩ) bạn sẽ thấy một cái cổng lớn hình Parabol hướng bề lõm

xuống dưới. Đó là cổng Ac-xơ. Giả sử lập một hệ trục toạ độ Oxy sao cho một
chân cổng đi qua gốc toạ độ O như hình vẽ dưới đây ( x, y tính bằng mét), chân kia
của cổng ở vị trí (162;0) . Biết một điểm M trên cổng có toạ độ là M (10;43) .
a) Tìm hàm số có đờ thị là parabol nói trên (các hệ số chính xác đến phần
nghìn)
b) Tính chiều cao của cổng (khoảng cách từ điểm cao nhất của cổng đến mặt
đất, tính chính xác đến hàng đơn vị)?

- Giáo viên đặt vấn đề là phải đo chiều cao của cổng hình parabol và thiết kế
được một cổng hình parabol thoả mãn điều kiện cho trước.
- Học sinh nhận ra rằng có thể giải quyết một tình huống thực tiễn dựa vào bài
tốn đã học và giải quyết các bài toán tương tự khác.
c. Dự kiến sản phẩm
- Học sinh chuyển bài toán thực tiễn trên thành một bài tập tốn học (mơ
hình hố thành bài tập toán học)
21


- Bài tốn đặt ra mục tiêu đi tìm cách đo cổng parabol và thiết kế một cổng
parabol thoả mãn điều kiện cho trước.
d. Tiến trình dạy học cụ thể
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên nêu cách thức tổ chức hoạt - Học sinh nghe và ghi lại cách
động:
thức tổ chức hoạt động.
Hoạt động 1: Tìm hiểu các ứng dụng
thực tế của parabol trong cuộc sống.

Hoạt đợng 2: Trải nghiệm thực tiễn để
hình thành phương pháp xác định chiều
cao của cổng hình parabol.
Hoạt đợng 3: Các nhóm thảo luận để
làm mơ hình cho tình huống thực tiễn
trên. Chuyển yêu cầu thực tiễn thành
yêu cầu của một bài tập tốn học. Hoặc
thảo luận để làm mơ hình cho một bài
tốn cụ thể.
- Giáo viên giao nhiệm vụ cụ thể cho
từng nhóm và hướng dẫn cách thực hiện
- Học sinh theo từng nhóm ghi lại
từng hoạt động cho học sinh.
nhiệm vụ cụ thể của nhóm mình.
- Học sinh theo từng nhóm bầu
nhóm trưởng, thư ký và thống nhất
vai trò, nhiệm vụ của từng thành
viên.
- Học sinh tổ chức thực hiện các
hoạt động.
Hoạt đợng 1: Học sinh tìm hiểu
các ứng dụng thực tế của parabol
trong cuộc sống.
+ Học sinh thảo luận, tìm hiểu các
kiến thức về parabol, các ứng dụng
của parabol trong thực tế cuộc
sống.
+ Học sinh ghi chép, lựa chọn, tổng
hợp các thơng tin tìm hiểu được.
Hoạt đợng 2: Học sinh trải nghiệm

thực tiễn để hình thành phương
22


- Giáo viên cho học sinh suy nghĩ bài pháp xác định chiều cao của cổng
toán thực tế sau: Khi du lịch đến thành hình parabol.
phố Xanh Lu-i (Mĩ) bạn sẽ thấy một cái
cổng lớn hình Parabol hướng bề lõm
xuống dưới. Đó là cổng Ac-xơ. Giả sử
lập một hệ trục toạ độ Oxy sao cho một
chân cổng đi qua gốc toạ độ O như hình
vẽ dưới đây ( x, y tính bằng mét), chân
kia của cổng ở vị trí (162;0) . Biết một
điểm M trên cổng có toạ độ là
M (10;43) .
a) Tìm hàm số có đờ thị là parabol
nói trên (các hệ số chính xác đến phần
nghìn)
b) Tính chiều cao của cổng
(khoảng cách từ điểm cao nhất của cổng
đến mặt đất, tính chính xác đến hàng
đơn vị)?

- Học sinh suy nghĩ và tìm tịi cách
giải bài tốn.

- Giáo viên chính xác hố bài tập tốn
học và những u cầu cần thực hiện
trong bài toán.
- Học sinh giải bài toán.

- Giáo viên đặt vấn đề là phải đo chiều
cao của cổng hình parabol và thiết kế
được một cổng hình parabol thoả mãn
điều kiện cho trước.

- Học sinh nhận ra rằng có thể giải
quyết một tình huống thực tiễn dựa
vào bài toán đã học và giải quyết
- Theo các em, để đo chiều cao của cổng các bài toán tương tự khác.
hình parabol ta phải làm gì? Cách đo
như thế nào?
- Học sinh đưa ra các cách để đo
chiều cao của cổng có dạng hình
- Về nhà các nhóm hãy tiến hành cuộc parabol.
trải nghiệm thực tế và quay lại video,
ghi chép lại quá trình trải nghiệm của - Học sinh về nhà tiến hành cuộc
nhóm.
trải nghiệm thực tế:
23


+ Lựa chọn thời gian, địa điểm và
chọn cổng có dạng parabol;
+ Chuẩn bị các dụng cụ để đo;
+ Cử một bạn thư ký ghi chép các
thơng tin tìm hiểu được; một bạn
quay video hoạt động thực tế của
nhóm; một bạn thuyết trình, phỏng
vấn,…

- Giáo viên yêu cầu học sinh lên ý tưởng
thiết kế mơ hình cổng parabol:

Hoạt đợng 3: Làm mơ hình “ Cổng
parabol”

+ Mơ hình được làm bằng những vật
liệu gì?
+ Mơ hình làm dựa trên cổng parabol
thực tế hay dựa trên bài toán nào?
+ Cách thiết kế mơ hình?
+ Quy trình thực hiện?...

- Các nhóm học sinh thảo luận để
làm mơ hình cho tình huống thực
tiễn trên. Chuyển yêu cầu thực tiễn
thành yêu cầu của một bài tập tốn
học. Hoặc thảo luận để làm mơ
hình cho một bài tốn cụ thể.
- Các nhóm lựa chọn vật liệu, dụng
cụ để làm mơ hình.

- Giáo viên cho học sinh thảo luận để
- Học sinh thảo luận để đưa ra tiêu
đưa ra tiêu chí cho sản phẩm.
chí cho sản phẩm.
- Giáo viên bổ sung (nếu cần)

- Giáo viên đưa ra bản tiêu chí đánh giá
- Học sinh ghi lại các tiêu chí sản

sản phẩm (phụ lục 3)
phẩm.
- Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà
thực hiện các nhiệm vụ trên và viết bản
báo cáo sản phẩm; bản trình chiếu bằng
Powerpoint để thuyết trình vào tiết học
tiếp theo.

24


2. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
a. Mục đích của hoạt động
- Học sinh ôn tập và củng cố lại các kiến thức đã học liên quan đến việc thiết
kế một cổng hình parabol.
- Học sinh xác định được sự liên kết các kiến thức đã học trong việc giải
quyết các vấn đề đặt ra.
- Học sinh đưa ra được giải pháp đo chiều cao của cổng Ac-xơ và ít nhất một
giải pháp giải quyết bài tốn thiết kế một cổng có dạng hình parabol theo u cầu
bài tốn hoặc theo u cầu thực tế.
b. Nội dung hoạt động
- Để tạo ra được một cổng hình parabol, học sinh cần phải có các kiến thức
về các nội dung:
1. Kiến thức về hàm số bậc hai và các cách xác định hàm số bậc hai;
2. Kiến thức về phương trình, hệ phương trình bậc nhất hai ẩn, ba ẩn.
3. Làm tròn số (Bài 5, chương I, chương trình Tốn 10)
- Học sinh có thể thực hiện việc tìm hiểu kiến thức bằng cách tiến hành giải
bài tập định hướng của giáo viên (bài toán đo chiều cao của cổng Ac-xơ) và trải
nghiệm thực tế đo cổng hình parabol.
- Học sinh đề ra các giải pháp:

+ Vì cổng có dạng hình parabol nên để xác định được chiều cao của cổng
(mà không cần phải trèo lên tới đỉnh của cổng) trước hết ta chọn hệ trục toạ độ
thích hợp để từ đó xác định được phương trình parabol: y = ax2 + bx + c ( a  0) .
+ Do đó, để xác định được chiều cao của cổng có dạng hình parabol ta có
các giải pháp sau:
Giải pháp 1: Xác định toạ độ ba điểm mà parabol đi qua
Giải pháp 2: Xác định toạ độ hai điểm mà parabol đi qua và hoành độ đỉnh
của parabol đó (hoặc trục đối xứng của parabol).
c. Dự kiến sản phẩm của học sinh
- Trình bày được ứng dụng thực tế của parabol.
- Trình bày được cơ sở của việc xác định chiều cao của cổng có dạng hình
parabol.
- Học sinh đề xuất được các giải pháp cho việc thiết kế mơ hình cổng
parabol.

25