SKKN tổ chức dạy học stem bài thiết kế mạch điện tử đơn giản môn công nghệ lớp 12

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Đề tài:
TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM BÀI
“THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ ĐƠN GIẢN” MÔN CÔNG NGHỆ 12

MƠN: CƠNG NGHỆ
Lĩnh vực: Phương pháp dạy học mơn cơng nghệ lớp 11 và 12

Người thực hiện

: Nguyễn Thị Lệ Hà

Tổ

: Tự nhiên

Đơn vị

: Trường THPT Quỳnh Lưu 3

SĐT cá nhân

: 0367175942

Năm học: 2020 -2021


PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lý do chọn đề tài
Giáo dục STEM dạy cho học sinh liên kết và ứng dụng những kiến thức phổ
thông để giải quyết những vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. Những giá trị mà
STEM mang lại rất cần thiết cho học sinh , đó chính là những “Kỹ năng của thế kỷ
21” (Kỹ năng làm việc nhóm, tư duy phản biện, kỹ năng tìm kiếm thông tin, kỹ
năng giải quyết vấn đề) và theo đúng 4 trụ cột là triết lý giáo dục của UNESCO
(Học để biết - Học để làm - Học để phát huy bản thân - Học để chung sống). Giáo
dục nước ta đang tích cực đổi mới theo tinh thần nghị quyết số 29-NQ/TW của
BCH trung ương Đảng khóa XI và Chỉ thịsố 16/CTTTg của chính phủ ban hành
ngày 04/05/2017 về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công
nghiệp lần thứ 4, yêu cầu các Bộ, ban, ngành tập trung thực hiện hiệu quả các giải
pháp và nhiệm vụ đã đề ra; trong đó, giao nhiệm vụ cho Bộ GDĐT sớm thúc đẩy
triển khai giáo dục về khoa học, cơng nghệ, kĩ 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. Với tầm quan trọng như vậy, giáo dục STEM trong
nhà trường phổ thông cần phải được quan tâm và tạo điều kiện hơn nữa.
Chính vì vậy, việc cho học sinh tiếp cận STEM từ bậc tiểu học sẽ giúp xây
dựng những nền tảng kiến thức và kỹ năng cần thiết trong thời đại công nghệ phát
triển. Hơn nữa, việc học STEM sẽ giúp học sinh Việt Nam có cơ hội gia nhập vào
lực lượng lao động toàn cầu (global workforce), chứ khơng cịn bó hẹp trong nước
(local workforce).
Thực tế trường THPT Quỳnh Lưu X huyện Quỳnh Lưu nơi tôi công tác HS
được thực hành ở trường nhưng chưa được trải nghiệm nhiều hơn trong thực tế.
Các phong trào vẫn dừng lại ở các cuộc thi, thao giảng mà chưa trở thành hoạt
động thường xuyên phổ biến. Nhiều GV chưa hiểu rõ vai trò và ý nghĩa STEM. Kế
hoạch tổ, nhóm có triển khai dạy STEM đầu năm nhưng chủ yếu tập trung học kì
2. Theo kế hoạch mơn công nghệ việc triển khai dạy theo định hướng STEM diễn
ra học kì 1.
Mơn Cơng nghệ là mơn có nhiều điểm tương đồng với giáo dục STEM bởi
đây là môn khoa học ứng dụng các kiến thức nền tảng của các mơn khoa học cơ

bản như Tốn học, Vật lí, Hóa học… Bản thân mơn Cơng nghệ cũng là một thành
tố trong STEM. Nội hàm mơn Cơng nghệ đã có yếu tố tích hợp, do đó việc nghiên
cứu về giáo dục STEM nói chung và dạy học mơn Cơng nghệ theo định hướng
giáo dục STEM nói riêng là hồn tồn có cơ sở và phù hợp với định hướng đổi mới
căn bản giáo dục Việt Nam sau 2015 theo hướng phát triển năng lực ở người học
nhằm đáp ứng những địi hỏi của xã hội hiện đại. HS khơng những tạo ra các sản
phẩm stem mà còn tiến sâu hơn với việc thử sức các dự án KHKT.
Bên cạnh việc căn cứ vào nội dung bài học thì điều kiện về cơ sở vật chất và
thiết bị nhà trường tương đối đầy đủ, học sinh tích cực, ban lãnh đạo và các ban
2


ngành của nhà trường tạo điều kiện thuận lợi. Do đó theo kinh nghiệm giảng dạy
lâu năm của chính bản thân tơi đồng thời học hỏi ở nhiều trường có chất lượng dạy
học tốt, tôi đã mạnh dạn chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: Tổ chức dạy học
STEM bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ lớp 12 làm đề tài
nghiên cứu.
2. Tính mới của đề tài
Giáo dục STEM đề cao một phong cách học tập mới cho người học, đó là
phong cách học tập sáng tạo. Đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh,
người học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức được trang bị; phải biết cách
mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế tạo lại chúng cho phù hợp với tình
huống có vấn đề mà người học đang phải giải quyết
Đề tài: Tổ chức dạy học stem bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn
Công nghệ lớp 12 không chỉ giới hạn tạo ra các mạch trong sách giáo khoa như
mạch nguồn một chiều, mạch chỉnh lưu, mạch tạo xung, mạch khuếch đại mà còn
tạo ra rất nhiều mạch khác nhau trong thực tế: mạch điều khiển quạt mini tích hợp
đèn led; Cịi chống trộm tích hợp cảm biến hồng ngoại,..Bên cạnh việc thiết kế
mạch điện tử đơn giản còn tạo tiền đề, động lực để HS thử sức ở lĩnh vực cao hơn
đó là nghiên cứu các dự án KHKT.

Đề tài tôi nghiên cứu tương đối mới mẻ, chưa có giáo viên mơn cơng nghệ
nào thực hiện, với điều kiện thuận lợi trong và ngồi nhà trường tơi mạnh dạn
nghiên cứu nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn công nghệ cơng
nghiệp, của nhà trường và một phần nhỏ đóng góp cho nền giáo dục nước nhà.
Vì vậy, đề tài Tổ chức dạy học stem bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản”
mơn Cơng nghệ 12 có tính mới. Những kinh nghiệm đúc rút trong thực tiễn dạy
học có thể áp dụng rộng rãi đối với các trường trung học phổ thơng.
3. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng cơ sở lí luận về giáo dục STEM và cơ sở lí luận, cơ sở thực tiễn về
dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM. Tổ chức dạy học môn
Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM và vận dụng vào dạy học bài “Thiết
kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ 12.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Xây dựng cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học mơn Công nghệ phổ thông
theo định hướng giáo dục STEM.
- Tổ chức dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục
STEM. Đề xuất phương pháp luận xây dựng chủ đề giáo dục STEM trong dạy học
môn Công nghệ 12 bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản”.
- Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm nghiệm đánh giá giả thuyết nêu ra.

3


5. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Giáo dục STEM môn Công nghệ phổ thông.
- Đối tượng nghiên cứu: Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định
hướng giáo dục STEM bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ
12.
- Phạm vi nghiên cứu: Q trình dạy và học mơn Cơng nghệ lớp 12 Trung học
phổ thông ở Việt Nam. Phạm vi khảo sát tại trường THPT Quỳnh Lưu X - Huyện

Quỳnh Lưu - Tỉnh Nghệ An.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức được dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM
và vận dụng vào xây dựng các chủ đề, nội dung, cách thức tổ chức hoạt động dạy
và học, kiểm tra đánh giá môn Công nghệ sẽ tác động tích cực đến kết quả học tập,
hứng thú và góp phần hình thành, phát triển năng lực cốt lõi và năng lực công nghệ
cho HS trong dạy học mơn Cơng nghệ theo định hướng đổi mới tồn diện giáo dục
Việt Nam.
7. Phương pháp nghiên cứu
* Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận: phương pháp phân tích, tổng hợp,
khái quát hóa
* Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp quan sát sư phạm
- Phương pháp điều tra
- Phương pháp chuyên gia
- Phương pháp khảo nghiệm
- Phương pháp thực nghiệm
* Nhóm phương pháp hỗ trợ: phương pháp thống kê Toán học…
8. Kế hoạch nghiên cứu
Đề tài được nghiên cứu và triển khai từ tháng 9 năm 2020 đến tháng 3 năm
2021.

4


STT Thờigian

1

Tháng

9/2020

Nội dung cơng việc

Sản phẩm

Tìm hiểu thực trạng và chọn - Bản đề cương chi tiết của
đề tài, viết đề cương của đề tài. đề tài.
Nghiên cứu lí luận dạy học
STEM, dạy học môn Công
Tập hợp lý thuyết và số liệu thực
nghệ theo định hướng STEM. tế.

2

Tháng
10,11,12 Khảo sát cơ sở thực tiễn, tổng Xử lý số liệu khảo sát được.
/2020 hợp số liệu .
Tổng hợp ý kiến của đồng
Trao đổi với đồng nghiệp và nghiệp.
đề xuất sáng kiến kinh nghiệm.

3

Tháng
1/2021

4

Tháng

2/2021

5

Tháng
3/2021

Kiểm tra trước thực nghiệm.
Áp dụng thực nghiệm: Dạy
thử, kiểm tra thường xuyên.

Viết sơ lược sáng kiến.
Xin ý kiến của đồng nghiệp.

Tổng hợp và xử lý kết quả thử
nghiệm đề tài, đưa ra những
nhận xét chính xác
Bản thảo sáng kiến.
Tập hợp đóng góp của đồng
nghiệp.

- Hồn thành sáng kiến kinh
nghiệm
- Sáng kiến kinh nghiệm chính
- Chỉnh sửa, bổ sung sáng kiến thức chấm cấp trường
kinh nghiệm sau khi chấm cấp - Hồn thành sáng kiến nộp Sở
trường

9. Đóng góp của đề tài
9.1. Cơ sở lí luận và thực tiễn việc tổ chức dạy học STEM bài: “Thiết kế

mạch điện tử đơn giản” mơn Cơng nghệ 12.
* Về lí luận:
Hồn thiện cơ sở lí luận về giáo dục STEM trên các phương diện sau:
- Cơ sở lý luận về giáo dục STEM và dạy học môn Công nghệ theo định
hướng giáo dục STEM.
* Về thực tiễn
5


- Đánh giá thực trạng dạy học môn Công nghệ phổ thơng dưới góc độ giáo
dục STEM.
9.2. Tổ chức dạy học STEM bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản”
- Xây dựng chủ đề minh họa dạy học bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản”
môn Công nghệ 12 theo định hướng giáo dục STEM.
- Góp phần đổi mới giáo dục Công nghệ phổ thông theo định hướng phát triển
năng lực phù hợp với tư tưởng tích hợp ở bậc THPT sau năm 2015 và định hướng
giáo dục Công nghệ sau năm 2015.
10. Cấu trúc đề tài
Ngoài phần Đặt vấn đề và kết luận, SKKN gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn việc tổ chức dạy học STEM bài
“Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ 12.
Chương 2: Tổ chức dạy học STEM bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản”
môn Công nghệ lớp 12.
Chương 3: Hiệu quả áp dụng SKKN: Tổ chức dạy học STEM bài “Thiết
kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ lớp 12.

6


PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VIỆC TỔ CHỨC
DẠY HỌC STEM BÀI “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ ĐƠN GIẢN” MÔN
CÔNG NGHỆ LỚP 12
1. Cơ sở lý luận
1.1. Tổng quan lịch sử nghiên cứu giáo dục STEM
1.1.1. Khái niệm về dạy học STEM
* Thuật ngữ STEM
STEM là viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (cơng nghệ),
Engineering (kỹ thuật) và Math (tốn học). 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 các
lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức và kỹ năng này
(gọi là kỹ năng STEM) phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học
sinh khơng 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.
Science (Khoa học): Gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học và
Khoa học trái đất nhằm giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến
thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày.
Technology (Công nghệ): phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh
giá công nghệ của học sinh, tạo cơ hội để học sinh hiểu về cộng nghệ được phát
triển như thế nào, ảnh hưởng của cộng nghệ mới tới cuộc sống.
Engineering (Kỹ thuật): phát triển sự hiểu biết ở học sinh và cách công nghệ
đang phát triển thơng qua qúa 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 sáng tạo 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 HS 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 toán học trong các tình huống đặt ra.
Với nội hàm các mơn học như trên, liên hệ với chương trình giáo dục phổ

thơng Việt Nam hiện hành ta dễ dàng nhận thấy môn Khoa học tương ứng với các
môn Khoa học tự nhiên ở Việt Nam như: Vật lí, Hóa học, Sinh học. Ở Việt Nam
môn Công nghệ đã bao hàm cả yếu tố Công nghệ và Kĩ thuật, do vậy Môn Công
nghệ và môn Kĩ thuật trên thế giới tương ứng với mơn Cơng nghệ và mơn Tin học
ở Việt Nam. Vì vậy, trong luận án này vận dụng vào bối cảnh giáo dục Việt Nam
nội dung giáo dục STEM sẽ bao hàm nội dung của các mơn học là Vật lí, Hóa học,
Sinh học, Cơng nghệ, Tin học và Tốn.
7


* Giáo dục STEM
Trong nghiên cứu này giáo dục STEM được hiểu theo định nghĩa như sau:
“Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong
các lĩnh vực Khoa học, Công 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”.
1.1.2 Mục tiêu dạy học STEM
Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học
sinh: Đó là những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Cơng
nghệ, Kĩ 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 lí và truy cập
Cơng nghệ. Học sinh 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 thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn
cầu của thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ,
Kĩ thuật, Toán 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, 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 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 phát triển đất nướ
1.1.3. Phân loại và các kỹ năng của dạy học STEM
a. Phân loại
Phân loại dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề:
+ STEM đầy đủ: là loại hình STEM yêu cầu người học cần vận dụng kiến
thức của cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
+ STEM khuyết: là loại hình STEM mà người học khơng phải vận dụng kiến
thức cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.
Phân loại dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM:
+ STEM cơ bản: là loại hình STEM được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc
phạm vi các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Tốn học trong chương
trình giáo dục phổ thơng. Các sản phẩm STEM này thường đơn giản, chủ đề giáo
dục STEM bám sát nội dung sách giáo khoa và thường được xây dựng trên cơ sở
các nội dung thực hành, thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thơng.
+ STEM mở rộng: là loại hình STEM có những kiến thức nằm ngồi chương
trình và sách giáo khoa. Những kiến thức đó người học phải tự tìm hiểu và nghiên
cứu. Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn.
8


Phân loại dựa vào mục đích dạy học:
+ STEM dạy kiến thức mới: là STEM được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến
thức của nhiều môn học khác nhau mà HỌC SINH chưa được học (hoặc được học
một phần). HỌC SINH sẽ vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội được tri thức
mới.
+ STEM vận dụng: là STEM được xây dựng trên cơ sở những kiến thức HỌC
SINH đã được học. STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho HỌC SINH năng lực vận
dụng lí thuyết vào thực tế. Kiến thức lí thuyết được củng cố và khắc sâu
b. Kĩ năng dạy học STEM

Những kỹ năng STEM là tích hợp của 4 kỹ năng:
- Kỹ năng khoa học: Học sinh được trang bị những kiến thức về các khái
niệm, các nguyên lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học.
Mục tiêu quan trọng nhất là thông qua giáo dục khoa học, học sinh 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.
- Kỹ năng cơng nghệ: Học sinh 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: Học sinh được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng và
hiểu được quy trình để làm ra nó. Vấn đề này địi hỏi học sinh phải có khả năng
phân tích, 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 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 tốn học: Là 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 tốn học sẽ có
khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các khái
niệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.
1.1.4. Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM
Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù
hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thong. Cụ thể là:
- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên
cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công
nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội
ngũ Giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất.
- Nâng cao hứng thú học tập các môn STEM: 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
9

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 tập, được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học.
Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất,
năng lực cho học sinh.
- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục
STEM, cơ sở giáo dục phổ thong thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề
nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật
chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thong
cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.
- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học,
học sinh sẽ được trải nghiệm các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng
khiếu, sở thích của bản than với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt
giáo dục STEM ở trường trung học cũng là cách thức thu hút học sinh theo học,
lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về
nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.
1.1.5. Những hạn chế và giải pháp trong dạy học STEM
a. Hạn chế
- Khi khảo sát thì phần lớn giáo viên chỉ biết sơ qua phương pháp giáo dục
STEM.
- Giáo viên đang phải tự nghiên cứu, tìm hiểu qua sách, báo, internet hoặc học
hỏi từ đồng nghiệp.
- Thiếu trang thiết bị, cơ sở vật chất ở trường học trong tổ chức dạy định
hướng theo giáo dục STEM.
- Giáo viên còn quen với phương pháp giảng dạy cũ truyền đạt kiến thức 1
chiều là chủ yếu.
- Ở các trường hoạt động đánh giá kiếm tra năng lực học sinh còn dựa trên

điểm số.
- Học sinh chưa có tính chủ động tìm hiểu còn phụ thuộc phần lớn vào giảng
dạy của giáo viên.
b. Giải pháp đưa ra để tổ chức dạy học STEM đạt hiệu quả
- Xây dựng chương trình giảng dạy STEM hợp lý.
- Đầu tư cơ sở vật chất đúng và đủ cho hoạt động giảng dạy. Ngồi ra nhà
trường có thể nghiên cứu sử dụng giáo cụ và học cụ từ các vật liệu tái chế, thân
thiện mơi trường
- Tích cực đào tạo nâng cao năng lực giảng dạy STEM cho giáo viên, đảm
10


bảo toàn bộ các giáo viên được tập huấn từ cách tiếp cận phương pháp cho tới cách
sử dụng – chế tạo.
- Ứng dụng công nghệ nhưng không quên những vật liệu dễ dàng, thân thiện,
và gần gũi xung quanh.
- Triển khai các buổi hội thảo phát triển với phụ huynh và học sinh để cũng cố
thêm kiến thức và kết hợp hoạt động giảng dạy ở trường cũng như ở nhà.
- Học đi đôi với hành, tổ chức các hoạt động ngoại khóa thúc đẩy ứng dụng lý
thuyết sách giáo khoa vào thực tiễn.
1.1.6. Giáo dục STEM ở trường trung học
a. Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM
Mỗi bài học STEM trong chương trình giáo dục phổ thông đề cập đến một
vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học và sử dụng kiến thức thuộc
các mơn học trong chương trình để sử dụng vào giải quyết vấn đề đó. Tiến trình
mỗi bài học STEM được thực hiện phỏng theo quy trình kỹ thuật (Hình 1.2), trong
đó việc "Nghiên cứu kiến thức nền" (background research) trong tiến trình dạy học
mỗi bài học STEM chính là việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức trong
chương trình giáo dục phổ thơng tương ứng với vấn đề cần giải quyết trong bài
học, trong đó học sinh là người chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ

trợ, tiến hành các thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) dưới sự hướng dẫn
của Giáo viên; vận dụng kiến thức đã học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải quyết
vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu; chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
thiết kế. Thơng qua q trình học tập đó, học sinh được rèn luyện nhiều kĩ năng để
phát triển phẩm chất, năng lực.
Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu trên nhưng các
"bước" trong quy trình khơng được thực hiện một cách tuyến tính (hết bước nọ mới
sang bước kia) mà có những bước được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau.
Cụ thể là việc "Nghiên cứu kiến thức nền" được thực hiện động thời với "Đề xuất
giải pháp"; "Chế tạo mơ hình" được thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánh
giá” trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia. Vì
vậy, mỗi bài học STEM được tổ chức theo 5 hoạt động như sau:

11


Xác định vấn đề

Nghiên cứu kiến thức nền

Tốn

Lí

Hóa

Sinh

Tin

CN

Đề xuất các giải pháp thiết kế

Lựa chọn giải pháp bản thiết kế

Chế tạo mơ hình ngun mẫu

Thử nghiệm và đánh giá

Chia sẻ và thảo luận

Điều chỉnh thiết kế

Hình 1.2. Tiến trình bài học STEM
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 sử 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
12


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; đồng 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.
- Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề/nhu cầu.
- Nội dung: Tìm hiểu về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá về hiện
tượng, sản phẩm, công nghệ...

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành nội dung
(Bài ghi chép thông tin về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi
về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ).
- Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (nội dung, phương
tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); Học sinh thực hiện nhiệm
vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gian,
địa điểm, cách thức); Phát hiện/phát biểu vấn đề Giáo viên hỗ trợ).
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 hoàn thành bạn kế thì đồng
thời học sinh cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình, học tương ứng.
- Mục đích: Hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp,
- Nội dung: Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, tài liệu, thí nghiệm đi nhận,
hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/thiết kế.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành 3 dung
(Xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới, pháp/thiết kế).
- Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ u đọc/nghe/nhìn/làm để xác định và ghi được thơng tin, dữ liệu, giải thích, kiến thi
mới); Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân
nhóm); Báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, “chốt” kiến thức mới + hỗ trợ HS
đề xuất giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm.
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 phải thay đổi để bảo
đảm khả thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm,
- Mục đích: Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế.

13


- Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế để lựa chọn và
hoàn thiện
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Giải pháp/bản thiết kế được lựa
chọn/hoàn thiện.
- Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu HS
trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); Học sinh báo cáo thảo
luận; Giáo viên điều hành, nhận xét, đánh giá + hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp/thiết
kế mẫu 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 quá trình chế tạo đồng 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.
- Mục đích: Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế.
- Nội dung: Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm, chế tạo mẫu theo thiết kế,
thử nghiệm và điều chỉnh.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mơ hình/đồ
vật... đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá.
- Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng
cụ/thiết bị thí nghiệm để chế tạo, lắp ráp...); Học sinh thực hành chế tạo, lắp ráp và
thử nghiệm; Giáo viên hỗ trợ học sinh trong quá trình thực hiện.
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
hồn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.
- Mục đích: Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu.
- Nội dung: Trình bày và thảo luận.
- Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mơ hình/đồ

vật... đã chế tạo được + Bài trình bày báo cáo.
- Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu và
sản phẩm trình bày); Học sinh báo cáo, thảo luận (bài báo cáo, trình chiếu, video,
dụng cụ/thiết bị/mơ hình/đồ vật đã chế tạo...) theo các hình thức phù hợp (trưng
bày, triển lãm, sân khấu hóa); Giáo viên đánh giá, kết luận, cho điểm và định
hướng tiếp tục hồn thiện.
b. Tiêu chí xây dựng bài học STEM
Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn
Trong các bài học STEM, học sinh được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội,
14


kinh tế, mơi trường và u cầu tìm các giải pháp.
Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật
Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ
việc xác định một vấn đề – hoặc một yêu cầu thiết kế – đến sáng tạo và phát triển
một giải pháp. Theo quy trình này, học sinh thực hiện các hoạt động: (1) Xác định
vấn đề – (2) Nghiên cứu kiến thức nền – (3) Đề xuất các giải pháp/thiết kế – (4)
Lựa chọn giải pháp/thiết kế – (5) Chế tạo mơ hình (ngun mẫu) – (6) Thử nghiệm
và đánh giá – (7) Chia sẻ và thảo luận – (8) Điều chỉnh thiết kế. Trong thực tiễn
dạy học, quy trình 8 bước này được thể hiện qua 5 hoạt động chính: HĐ1: Xác
định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) --> HĐ2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề
xuất các giải pháp thiết kế -> HĐ3: Trình bày và thả luận phương án thiết kế -->
HĐ4: Chế tạo mơ hình/thiết bị... theo phương án thiết kế (đã được cải tiến theo góp
ý); thử nghiệm và đánh giá --> HĐ5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm được chế
tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu.
Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động
tìm tịi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm
Trong các bài học STEM, hoạt động học của học sinh được thực hiện theo
hướng mở có "khn khổ" về các điều kiện mà học sinh được sử dụng (chẳng hạn

các vật liệu khả dụng). Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao
và hợp tác; các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh.
Học sinh thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết
kế nguyên mẫu của mình nếu cần. Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và
thiết kế hoạt động tìm tịi, khám phá của bản thân.
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lơi cuốn học sinh vào hoạt động
nhóm kiến tạo.
Giúp học sinh làm việc trong một nhóm kiến tạo là một việc khó khăn, địi hỏi
tất cả Giáo viên STEM ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng phương thức dạy
học theo nhóm, sử dụng cùng một ngơn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm học
tập mà học sinh phải hồn thành. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động
của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh.
Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và
toán mà học sinh đã và đang học.
Trong các bài học STEM, Giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mục
đích nội dung từ các chương trình khoa học, cơng nghệ, tin học và tốn. Lập kế
hoạch để hợp tác với các Giáo viên tốn, cơng nghệ, tin học và khoa học khác. hiểu
rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích." trong một
bài học đã cho. Từ đó, học sinh dần thấy rằng khoa học, công nghệ, tin học và tốn
khơng phải là các mơn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các
vấn đề. Điều đó có liên quan đến việc học tốn, cơng nghệ, tin học và khoa học của
15


học sinh.
Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự
thất bại như là một phần cần thiết trong học tập
Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học, một
các vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án
tối qua ưu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng. Ngược lại,

các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi
giải quyết vấn đề. Tiêu chí này cho thấy vai trị quan trọng của năng lực giải quyết
vấn cơ đề và sáng tạo trong dạy học STEM.
* Về tiêu chí đánh giá bài học STEM
Mỗi bài học STEM được thực hiện ở nhiều tiết học nên một hoạt động học có
thể được thực hiện ở trong và ngồi lớp học. Vì thế, trong một tiết học có thể chỉ
thực hiện một số hoạt động học trong tiến trình bài học theo phương pháp dạy học
tích cực được sử dụng. Các tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học đã được nêu rõ
trong Cơng văn số 5555/BGDĐT-GDTrH ngày 08/10/2014.
1.2. Dạy học môn Công nghệ theo định hướng STEM
1.2.1. Cơ sở khoa học của dạy học môn Cơng nghệ theo định hướng giáo
dục STEM
Mơ hình dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục SEM được xây
dựng dựa trên các cơ sở khoa học sau đây:
a. Dạy học tích hợp
Nội hàm của khái niệm giáo dục STEM đã xác 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.
- Dạy học tích hợp nhằm phát triển năng lực cho HS. Dạy học tích hợp 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
16


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 cái chưa biết, cái cần khám phá học
để hành, hành để học, tức là tự tìm kiếm kiến thức cho bản thân. Từ năng lực bản
thân phát triển năng lực làm việc nhóm tốt hơn.
- 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 cịn phục vụ thiết thực cuộc sống con người, để làm người lao động,
công dân tốt. Đây là cơ sở để xây dựng các ngữ cảnh trong giáo dục STEM.
b. Dạy học định hướng phát triển năng lực
Do vậy dạy học theo định hướng phát triển năng lực là một trong các cơ sở
khoa học của giáo dục STEM được thể hiện ở các nội dung cơ bản sau:
- Hệ thống mục tiêu được mô tả tường minh rõ ràng về hệ thống các năng lực
Khác với dạy học định hướng nội dung, dạy học định hướng năng lực tập
trung vào kết quả học tập của HS tức là quan tâm tới “đầu ra”. Đặc điểm này của
dạy học định hướng năng lực là cơ sở khoa học quan trọng trong việc xây dựng
mục tiêu giáo dục STEM và bảng kiểm đánh giá các năng lực của HS thông qua
bài học STEM.
- Dạy học dựa trên định hướng hành động
Tư tưởng của dạy học dựa trên định hướng hành động là: người học sẽ học tốt
nhất khi được trực tiếp tham gia vào hoạt động học tập trải nghiệm; kiến thức phải
được khám phá bởi chính các cá nhân. Do vậy, vận dụng dạy học định hướng hành

động có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng nguyên lí giáo dục kết hợp lí
thuyết với thực tiễn, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội của giáo dục
STEM. Đây là cơ sở trong việc lựa chọn PPDH trong giáo dục STEM.
- Tư tưởng dạy học tích hợp liên mơn và định hướng vận dụng vào giải quyết
các vấn đề thực tiễn
Dạy học tích hợp liên mơn khơng chỉ chú ý tích cực hố HS về hoạt động trí
tuệ mà cịn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với những tình huống
của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực
hành, thực tiễn. Đặc điểm này của dạy học định hướng năng lực là cơ sở để xây
dựng các chủ đề giáo dục STEM gắn với thực tiễn cuộc sống.
- Đánh giá trong dạy học định hướng năng lực là đánh giá quá trình
Đánh giá quá trình được xem là một phương thức tạo động lực học tập cho
người học hiệu quả và có tác động ngay tức thì đến q trình học. Đánh giá trong
17


dạy học định hướng năng lực sẽ là cơ sở để xây dựng nội dung đánh giá trong quy
trình giáo dục STEM.
c. Môn Công nghệ trong chương trình giáo dục phổ thông Việt Nam
Nội hàm môn Công nghệ trong chương trình giáo dục phổ thơng Việt Nam là
cơ sở khoa học quan trọng trong việc xây dựng các chủ đề và nội dung giáo dục
STEM.
- Về mục tiêu tổng quát
Môn Công nghệ nhằm giúp HS làm quen với thực tiễn về các mối quan hệ
giữa người con với con người; giữa con người với công cụ lao động, với công nghệ
sản xuất, dịch vụ và với môi trường thiên nhiên; qua đó hình thành thói quen và kĩ
năng lao động tự phục vụ, tiến tới tự lập nghiệp khi trưởng thành.
- Về nội dung
Theo Kế hoạch dạy học, môn Công nghệ được dạy từ lớp 1 đến lớp 12 của
Trường phổ thông. Nội dung môn Công nghệ phổ thông phản ánh các loại hình lao

động phổ biến như: lao động thủ công, lao động kĩ thuật đơn giản trong các lĩnh
vực: Dịch vụ sinh hoạt, Kinh tế gia đình, Cơng nghiệp, Nông - Lâm - Ngư nghiệp.
1.2.2. Bản chất và đặc điểm môn công nghệ theo định hướng STEM
a. Bản chất của dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM
Từ nội hàm của khái niệm STEM và cơ sở khoa học của dạy học môn Công
nghệ theo định hướng giáo dục STEM cho thấy bản chất của dạy học môn Công
nghệ theo định hướng giáo dục STEM :
- Là một cách tiếp cận liên ngành trong dạy học môn Công nghệ nhằm tạo cơ
hội cho HS kết nối những kiến thức được học trong môn Công nghệ với các kiến
thức cơ sở của các môn học thuộc lĩnh vực STEM với những vấn đề trong thực tiễn
cuộc sống.
- Là một cách tiếp cận nhấn mạnh quá trình thiết kế với mục tiêu phát triển
các giải pháp giải quyết vấn đề và tư duy.
- Là một phương pháp được sử dụng để tạo mơi trường khuyến khích sự khám
phá, sáng tạo vào giải quyết vấn đề thực tiễn nhằm phát triển các kĩ năng về STEM
cho tất cả các HS.
b. Đặc điểm của dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục
STEM
Dạy học tích hợp và dạy học định hướng năng lực là cơ sở khoa học của dạy
học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM. Do vậy, các đặc điểm của
dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM cũng mang những nét
bản chất của dạy học tích hợp và dạy học định hướng năng lực.
- Tính tích hợp: Nội dung học tập mơn Cơng nghệ mang tính tích hợp kiến
18


thức thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học trên cơ sở tiếp
cận thực tiễn cuộc sống.
- Tính thiết kế: Dạy học mơn Cơng nghệ theo định hướng giáo dục STEM là
hoạt động định hướng thực hành và định hướng sản phẩm trong việc tổ chức hoạt

động dạy học, được chi phối bởi những sản phẩm đã được thỏa thuận giữa GV và
HS. Do vậy, tư tưởng thiết kế là một đặc điểm quan trọng khi giáo dục STEM xuất
phát từ Công nghệ và Kĩ thuật.
- Tính tồn diện: Giáo dục STEM nói chung nhằm hướng tới mọi đối tượng
HS khơng phụ thuộc giới tính, dân tộc, vùng miền bởi mục tiêu của giáo dục
STEM là đảm bảo cho tất cả các cơng dân có năng lực về STEM, tăng cường sự
đóng góp của cộng đồng cho các thành tựu về kinh tế, khoa học, kĩ thuật…
1.2.3. Quy trình dạy học mơn Cơng nghệ theo định hướng giáo dục
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, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị
cơng nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn...
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, kĩ 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 động dạy học.
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và
kĩ thuật dạy học tích cực với 5 loại hoạt động học:
Hoạt động 1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo).
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế.
Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế.
Hoạt động 4: Chế tạo mô hình/thiết bị... theo phương án thiết kế (đã được cải

tiến theo góp ý); thử nghiệm và đánh giá.
Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm được chế tạo; điều chỉnh
thiết kế ban đầu.
19


2. Cơ sở thực tiễn
2.1. Thực trạng dạy học môn Công nghệ trong việc tổ chức dạy học
STEM bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn công nghệ lớp 12
Để tìm hiểu về thực trạng dạy học mơn Cơng nghệ phổ thơng dưới góc độ
định hướng giáo dục STEM, nghiên cứu đã tiến hành điều tra 64 GV trong tổ Vật lí
– Cơng nghệ đã và đang dạy mơn Cơng nghệ trong tỉnh Nghệ An(Nội dung điều
tra trình bày trong phụ lục 1). Kết quả thu được dưới đây:
a. Mức độ hướng dẫn HS vận dụng kiến thức “Thiết kế mạch điện tử đơn
giản” môn công nghệ lớp 12 để giải quyết các vấn đề thực tiễn

Mức độ

Các mức độ
Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Số lượng

24

40

0

Phần trăm

37,5%

62,5%

0%

Bảng 1: Mức độ hướng dẫn HS vận dụng kiến thức “Thiết kế mạch điện tử đơn
giản” môn công nghệ lớp 12 để giải quyết các vấn đề thực tiễn.
70

62.5
60
50
40

37.5

30
Thường xuyên

20

Thỉnh thoảng

10

Không bao giờ

0

Biểu đồ 1: Mức độ hướng dẫn HS vận dụng kiến thức “Thiết kế mạch điện tử
đơn giản” môn công nghệ lớp 12 để giải quyết các vấn đề thực tiễn
b. Mức độ chú ý đến việc định hướng hứng thú ở người học trong
bài“Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn công nghệ lớp 12
Mức độ

Rất chú ý

Chú ý

Thỉnh thoảng
chú ý

Ko chú ý

22 (34,4%)

33 (51,6%)

8 (12,5%)

1 (1,5%)
20

Bảng 2. Mức độ chú ý đến việc định hướng hứng thú ở người học “Thiết kế
mạch điện tử” môn công nghệ lớp 12.
c. Mức độ tổ chức cho HS hợp tác làm ra sản phẩm trong quá trình dạy
học bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn công nghệ lớp 12.
Thường xuyên Thỉnh thoảng

Hiếm khi

Chưa bao giờ

14 (21,9%)

3 (4,7%)

Mức độ
8 (12,5%)

39 (60,9%)

Bảng 3. Mức độ tổ chức cho HS hợp tác làm ra sản phẩm trong quá trình dạy học
d. Mức độ kết nối kiến thức từ các mơn Tốn học, Vật lí, Hóa học, Sinh
học và Tin học trong quá trình dạy học bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản”
môn công nghệ lớp 12.
Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Hiếm khi

Chưa bao giờ

31 (48,4%)

30 (46,9%)

3 (4,7%)

0 (0%)

Mức độ

Bảng 4. Mức độ kết nối kiến thức từ các mơn Tốn học, Vật lí, Hóa học, Sinh học
và Tin học trong q trình dạy học bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn
công nghệ lớp 12.
4,7%

Thường xuyên

0%

Thỉnh thoảng
46,9
%%

48,4%

Hiếm khi
Chưa bao giờ

Biểu đồ 4. Mức độ kết nối kiến thức từ các mơn Tốn học, Vật lí, Hóa học, Sinh

học và Tin học trong quá trình dạy học bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn
công nghệ lớp 12.
Nhận xét: Từ Bảng 1; Bảng 2 và Bảng 3 cho thấy trong quá trình dạy học bài
“Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn công nghệ lớp 12, các GV đã rất quan tâm
tới việc hướng dẫn HS vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn, định
hướng hứng thú ở người học. Tuy nhiên, thông qua hoạt động dạy học việc tổ chức
21


để HS tạo ra các sản phẩm hay định hướng sản phẩm trong quá trình hướng dẫn
HS vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn chưa được nhiều GV
quan tâm hay thực hiện. Điều này cũng có thể hiểu rằng HS chưa có nhiều cơ hội
được học tập trải nghiệm, được “nhúng” trong môi trường công nghệ. Các hoạt
động định hướng hứng thú, vận dụng kiến thức vào thực tiễn mới chỉ dừng ở mức
độ lí thuyết là chính. Kết quả bảng 4 cho thấy nhiều GV Công nghệ quan tâm đến
việc kết nối kiến thức từ các mơn Tốn học, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Tin học
trong quá trình dạy học. Điều này chứng tỏ các GV đã quan tâm nhiều đến dạy học
tích hợp và lựa chọn các môn học thuộc lĩnh vực STEM trong nội dung dạy học
tích hợp của mình.
2.2. Nhận thức của giáo viên về STEM trong bài “Thiết kế mạch điện tử
đơn giản” mơn cơng nghệ lớp 12.
Để tìm hiểu về những nhận thức của GV môn Công nghệ về STEM hiện nay,
nghiên cứu tiến hành khảo sát 11 GV trong tổ Vật lí - Cơng nghệ trường THPT
Quỳnh Lưu X đã và đang dạy bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn công
nghệ lớp 12 (Nội dung điều tra trình bày trong phụ lục 2).
Kết quả cho thấy không nhiều GV biết về STEM từ việc nghe, đọc, hay biết
được các hoạt động STEM, liên quan đến STEM hiện nay ở Việt Nam. Kết quả
được thể hiện ở Bảng 5 và Bảng 6.
Bảng 5. Kết quả mức độ nhận thức của GV về STEM
Nhận thức

Mức độ nhận thức (N = 11)
Có biết (1) Khơng biết (0)

STEM

4 (36,4%)

7 (63,6%)

Giáo dục STEM

5 (45,5%)

6 (54,5%)

Ngày hội STEM

2 (18,2%)

9(81,8%)

Nghề nghiệp STEM

3 (27,3%)

8 (72,7%)

Nhân lực STEM

2(18,2%)

9(81,8,2%)

Cuộc thi Robotics

4(36,4%)

7(63,6%)

Bảng 6. Mối quan tâm về STEM hiện nay của GV môn Công nghệ
Mối quan tâm Mức độ
Không quan tâm (0)

Số lượng (%)
1

(9,1%)
22


Mới chỉ nghe nói đến (1)

2

(18,2%)

Rất muốn tìm hiểu (2)

6

(54,5%)

Đang tìm hiểu (3)

2

(18,2%)

Đang dạy về STEM(4)

0

(0%)

Nhận xét: Quả kết quả khảo sát ở bảng 5 và bảng 6 cho thấy hiện tại không
nhiều GV đã biết về STEM. Sự phù hợp đó đến từ mục tiêu mơn Cơng nghệ và bản
thân nội hàm mơn Cơng nghệ có nhiều điểm tương đồng với định hướng giáo dục
STEM. Bên cạnh đó trong số GV được hỏi có 54,5% GV rất muốn được tìm hiểu
về STEM, 18,2% GV đang tìm hiểu về STEM. Đây là những cơ sở quan trọng cho
việc đưa ra đề xuất dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM.
CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM BÀI “THIẾT KẾ MẠCH
ĐIỆN TỬ ĐƠN GIẢN” MÔN CÔNG NGHỆ LỚP 12.
1. Mục tiêu, đặc điểm bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản”môn công
nghệ lớp 12 theo định hướng STEM.
a. Mục tiêu bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản”môn công nghệ lớp 12
theo định hướng STEM.
* Theo chuẩn kiến thức kĩ năng
- Nhận dạng được linh kiện, chức năng, thơng số linh kiện và vị trí lắp linh
kiện

- Vẽ sơ đồ và phân tích được nguyên lý làm việc mạch điện
- Thiết kế được mạch điện tử đơn giản đảm bảo đúng nguyên tắc, hoạt động
ổn định,hiệu quả, bền, đẹp,..
* Phát triển năng lực
- Năng lực tự chủ, tự học: Tự lực tìm hiểu kiến thức mạch điện tử, mỗi nhóm
hồn thiện mỗi mạch.
- Năng lực hợp tác: Xác định mục đích và phương thức hợp tác.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Đề xuất, lựa chọn phương án, giải pháp để quá
trình thiết kế đạt hiệu quả.
- Năng lực thiết kế cơng nghệ: nhận thức vai trị và tầm quan trọng của thiết
kế, các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế, quy trình thiết kế, sử dụng cơng cụ công
nghệ thông tin để thiết kế.
- Năng lực giao tiếp công nghệ: Sử dụng các bản vẽ kĩ thuật đơn giản như sơ
đồ nguyên lí, sơ đồ lắp ráp trong giao tiếp, trao đổi.
23


- Đánh giá công nghệ: Lập luận và đưa ra những đánh giá có cơ sở về xu
hướng kĩ thuật, công nghệ. Đưa ra những lời khuyên về việc lựa chọn, sử dụng các
sản phẩm kĩ thuật, công nghệ.
b. Đặc điểm bài bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản”môn công nghệ lớp
12 theo định hướng STEM.
Điện tử là lĩnh vực rất gần gũi cuộc sống, từ các vấn đề học sinh được học cơ
cốt lõi, có tính chất ngun lý và quy trình thiết kế mạch học sinh có thể mạch tạo
ra các mạch phục vụ nhu cầu cuộc sống như xung điều khiển đèn led trong quảng
cáo, trong phòng ngủ, mạch nguồn một chiều thay thế cho xạc điện thoại đã
hỏng,..; Sản phẩm mạch điện tử có tính đa năng, tiện lợi, an toàn, phù hợp nhiệm
vụ, mục đích sử dụng. Trên cơ sở đó, phát triển tư duy thiết kế, năng lực giải
quyết vấn đề và sáng tạo cho HS. Những tri thức, kỹ năng, năng lực nêu trên rất
quan trọng và cần thiết khi học tập, làm việc trong lĩnh vực kỹ thuật, công nghệ.

2. Tiến trình tổ chức dạy học STEM bài “ Thiết kế mạch điện tử đơn
giản” môn Công nghệ 12
- HĐ1: Xác định vấn đề.
- HĐ2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế.
- HĐ3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế.
- HĐ4: Chế tạo mơ hình/ thiết bị… theo phương án thiết kế; thử nghiệm và
đánh giá.
- HĐ5: Hồn thiện, trình bày và thảo luận sản phẩm được chế tạo; điều chỉnh
thiết kế ban đầu.
Nội dung trong mỗi hoạt động gồm:
A.

Mục đích

B.

Nội dung

C.

Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

D.

Cách thức tổ chức

3. Các giải pháp tích cực nhằm tổ chức dạy học STEM bài “Thiết kế
mạch điện tử đơn giản” môn công nghệ 12 đạt hiệu quả
a. Về phía nhà trường
- Tổ chức tập huấn tốt về hình thức dạy học STEM làm cho học sinh và giáo

viên hiểu được đầy đủ và đúng đắn ý nghĩa của hình thức học tập này.
- Trang bị thêm cơ sở vật chất, trang thiết bị thực hành điện tử
- Mở ra các câu lạc bộ STEM trong đó có STEM lĩnh về lĩnh vực điện tử.
b. Về phía giáo viên
24


- GV nhận thức sự cần thiết tổ chức dạy học STEM bài “Thiết kế mạch điện
tử đơn giản” môn cơng nghệ 12 từ đó thiết lập mối liên hệ giữa nội dung học tập
với cuộc sống thực tiễn, hs có thể thiết kế các mạch điện tử phục vụ cuộc sống.
- GV không ngừng trau dồi kiến thức hiểu biết về các linh kiện điện tử,các
quy tắc thiêt kế mạch điện tử, sơ đồ nguyên lí và lắp ráp,..các mạch điện tử để hỗ
trợ, định hướng HS thiết kế mạch. Đồng thời vận dụng các phương pháp dạy học
tích cực, đổi mới kiểm tra đánh giá.
- Theo dõi, khuyến khích HS tự tìm hiểu, khẳng định chính mình, thúc đẩy
tương hỗ lẫn nhau trong q trình hoạt động nhóm. Khơi dạy sự đam mê khám phá
các mạch điện tử, từ đó xác định hướng nghề nghiệp tương lai.
- GV phải nắm rõ quy trình, biên soạn nội dung các chủ đề STEM để tổ chức
dạy học STEM có hiệu quả. GV khéo léo tích hợp nội dung bài “Thiết kế mạch
điện tử đơn giản” môn công nghệ 12 với các kiến thức toán học, tin học, khoa học,
kĩ thuật và cơng nghệ.
c. Về phía học sinh
- Thực hiện nhiệm vụ một cách chủ động không những trong phạm vi lớp học
mà ngoài lớp học.
- Dưới sự hướng dẫn của giáo viên học sinh các em phải có sự kết nối các
thành viên trong tổ nhóm khi thực hiện ở ngoài trường, nên cần tinh thần trách
nhiệm của các thành viên trongnhóm để đảm bào thành quả của sự hợp tác nhóm.
- Tìm hiểu các kiến thức về lĩnh vực điện tử trong quá trình học tập và kinh
nghiệm thực tiễn để thiết kế mạch hiệu quả.
4. Xây dựng ví dụ minh họa chủ đề STEM trong bài “Thiết kế mạch điện

tử đơn giản” môn Công nghệ 12.
Trong bài “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn công nghệ 12” tôi đã tổ chức
cho HS thiết kế rất nhiều mạch điện tử: như mạch đèn ngủ tiết kiệm điện tích hợp
xạc điện thoại; mạch tạo xung đa hài; mạch phát hiện vật cản, mạch chỉnh
lưu,..Dưới đây là ví dụ một trong các chủ đề STEM “Thiết kế mạch đèn ngủ tiết
kiệm điện tích hợp sạc điện thoại”.

CHỦ ĐỀ STEM: ĐÈN NGỦ TIẾT KIỆM ĐIỆN TÍCH HỢP
SẠC ĐIỆN THOẠI
1. Mơ tả chủ đề:
Hiện nay vấn đề sử dụng thiết bị tiết kiệm điện được sự quan tâm của mọi
25