Luận văn thạc sĩ tổ chức dạy học chủ đề hệ mặt trời trong dạy học môn khoa học tự nhiên lớp 8 nước cộng hòa dân chủ nhân dân lào theo định hướng giáo dục stem​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
––––––––––––––––––––

PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “HỆ MẶT TRỜI”
TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN
LỚP 8 NƢỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH
HƢỚNG GIÁO DỤC STEM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2020


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
––––––––––––––––––––

PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “HỆ MẶT TRỜI”
TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN
LỚP 8 NƢỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH
HƢỚNG GIÁO DỤC STEM
Ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lý
Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Quang Linh

THÁI NGUYÊN - 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam kết đề tài: tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy học
môn khoa học tự nhiên lớp 8 nƣớc CHDCND Lào theo định hƣớng giáo dục STEM
của luận văn là một công trình nghiên cứu của cá nhân tơi. Luận văn này là một sản
phẩm tôi đã nỗ lực nghiên cứu trong quá trình học tập tại trƣờng ĐHSP Thái Nguyên.
Các nội dung nghiên cứu, các số liệu trong luận văn này là trung thực. Kết quả nghiên
cứu chƣa từng đƣợc với bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào trƣớc đây.
Thái ngun, tháng năm 2020
Tác giả

PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK

i


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành chƣơng trình làm luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến trƣờng ĐHSP Thái Nguyên, các thầy cô tại trƣờng đã hỗ trợ và chỉ bảo
nhiệt tình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS. Nguyễn Quang Linh. Thầy là
ngƣời hƣớng dẫn tôi, mặc dù công việc của thầy rất nhiều nhƣng thầy cũng sắp xếp
thời gian để giải quyết vấn đề cho tơi. Trong q trình nghiên cứu, tuy nhiên gặp
nhiều khó khăn thầy đã tranh thủ tận tình hỗ trợ, hƣớng dẫn và đóng góp ý kiến quý
báu, truyền đạt kinh nghiệm và giúp tôi hoàn thành luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn các thầy, cơ và tồn thể học sinh lớp 8 tại trƣờng THCS

Sặn Ti Phạp và trƣờng THCS Phặn Luông đã hợp tác, cung cấp những dữ liệu quan
trọng có liên quan đến luận văn và thực nghiệm sƣ phạm thành công.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, cơ quan, đồng
nghiệp và bạn bè đã động viên, khuyến khích và giúp đỡ tơi rất nhiều, đã tạo cho tơi
nỗ lực cố gắng để hồn thành luận văn này.

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................. ii
MỤC LỤC................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT......................................................................... vi
DANH MỤC CÁC ẢN

I U.............................................................................. vii

DANH MỤC CÁC H NH ẢNH............................................................................... viii
DANH MỤC CÁC I U ĐỒ..................................................................................... ix
MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài...................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu............................................................................................... 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu........................................................................... 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu.............................................................................................. 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................................ 2
6. iả thuyết khoa học................................................................................................. 3
7. Đóng góp của đề tài................................................................................................. 3
8. Cấu trúc của đề tài................................................................................................... 3
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN................................................ 4

1.1. Lịch sự vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM..................................................... 4
1.1.1. Nghiên cứu về giáo dục theo định hƣớng STEM tại Việt Nam.........................4
1.1.2. Nghiên cứu về giáo dục STEM ở nƣớc CHDCND Lào....................................6
1.2. iáo dục STEM.................................................................................................... 9
1.2.1. Khái niệm về giáo dục STEM............................................................................ 9
1.2.2. Mục tiêu iáo dục STEM................................................................................ 12
1.2.3. Quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM...............13
1.2.4. Kỹ năng của giáo dục STEM........................................................................... 16
1.2.5. Tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM..............16
1.3. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề đề cho học sinh trong dạy học theo định
hƣớng giáo dục STEM.............................................................................................. 18

iii


1.3.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề ..............................................................
1.3.2. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề .................................................................
1.3.3. iểu hiện năng lực giải quyết vấn đề ................................................................
1.3.4. Phƣơng pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề ...........................................
1.4. Thực tiễn việc dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ở trƣờng THCS .........
1.4.1. Mục đích điều tra ..............................................................................................
1.4.2. Phƣơng pháp điều tra ........................................................................................
1.4.3. Kết quả điều tra .................................................................................................
KẾT LUẬN CHƢƠN
CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “CÁC HÀNH TINH TRONG HỆ
MẶT TRỜI” MƠN KHTN LỚP 8 ..........................................................................
2.1. Vị trí, cấu trúc, nội dung kiến thức và mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng
của chƣơng “Hệ Mặt trời” ..........................................................................................
2.1.1. Vị trí và cấu trúc ...............................................................................................
2.1.2. Nội dung kiến thức cơ bản của chƣơng ............................................................

2.1.3. Mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng ...............................................................
2.2. Thiết kế dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” theo định hƣớng giáo dục STEM ..........
2.2.1. Lý do chọn chủ đề .............................................................................................
2.2.2. Mục tiêu của chủ đề ..........................................................................................
2.2.3. Phân phối thời gian cho các nội dung kiến thức của chủ đề .............................
2.2.4. Kiến thức STEM trong chủ đề ..........................................................................
2.2.5. Sản phẩm dự kiến
2.2.6. Các hoạt động dạy học ......................................................................................
2.3. Đánh giá năng lực
2.3.1. Các tiêu chí và phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh .............................
2.3.2. Các tiêu chí và phiếu để học sinh đánh giá đồng đẳng .....................................
KẾT LUẬN CHƢƠN
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ...........................................................
3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ..........................................................................

iv


3.3. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm......................................................................... 49
3.4. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm........................................................................ 49
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm............................................................. 50
3.5.1. Đánh giá định tính........................................................................................... 50
3.5.2. Đáng giá định tính........................................................................................... 53
3.6. Đánh giá chung về thực nghiệm sƣ phạm.......................................................... 56
KẾT LUẬN CHƢƠN 3.......................................................................................... 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................... 60

v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

vi


DANH MỤC CÁC ẢNG IỂU
ảng 1.1. Cấu trúc NL QVĐ.................................................................................. 20
ảng 1.2. ảng mô tả biểu hiện năng lực QVĐ...................................................... 22
ảng 2.1. ảng các Chƣơng của môn KHTN lớp 8.................................................. 31
ảng 2.2. Các bài học trong Chƣơng IX “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8...............32
ảng 2.3. ảng chuẩn kiến thức, kĩ năng chƣơng Hệ Mặt trời môn KHTN lớp 8.....33
ảng 2.4. ảng các nội dung của chủ đề bài học....................................................... 35
ảng 2.5. ảng các tiêu chí và phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh..............43
ảng 2.6. ảng các tiêu chí đánh giá đồng đẳng....................................................... 45
ảng 3.1. Kế hoạch thực hiện hoạt động giáo dục STEM......................................... 49
ảng 3.2. ảng tổng hợp kết quả đánh giá nhóm HS của V................................... 53
ảng 3.3. ảng phân tích về kết quả thực nghiệm..................................................... 53
ảng 3.4. ảng quan sát học sinh trong từng nhóm................................................... 54
ảng 3.5. ảng đánh giá học sinh trong nhóm qua quá trình học tập........................54

vii


DANH MỤC CÁC H NH ẢNH
Hình 1.1. Quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM......13
Hình 1.2. Tiến trình dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.............................. 14
Hình 1.3. Hoạt động giải quyết vấn đề.................................................................... 15
Hình 1.4. Cấu trúc của NL theo nguồn lực hợp thành............................................. 19

Hình 3.1. Một số ý kiến của

V trong quá trình dạy học theo định hƣớng giáo
dục STEM

51

Hình 3.2. Một số ý kiến của HS trong quá trình dạy học theo định hƣớng giáo dục
STEM 52

viii


DANH MỤC CÁC IỂU ĐỒ
iểu đồ 1.1. iểu đồ thể hiện mức độ hiểu biết của thầy cô về giáo dục STEM........26
iểu đồ 1.2. iểu đồ thể hiện tự tìm hiểu hoặc đƣợc tập huấn của V......................27
iểu đồ 1.3.

iểu đồ thể hiện những ý kiến

V với hình thức tổ chức hoạt động
giáo dục STEM

iểu đồ 1.4.

27

iểu đồ thể hiện các hình thức vận dụng dạy học theo định hƣớng
giáo dục STEM

28

iểu đồ 1.5. iểu đồ thể hiện Quan điểm về những khó khăn khi tổ chức dạy học
giáo dục STEM

ix

28


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Hệ thống giáo dục của Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào đang đƣợc cải thiện
và nằm trong thời kì đổi mới theo định hƣớng của ộ iáo dục và Thể thao. Để đạt
đƣợc điều này, cần phải đào tạo giáo viên có kiến thức, sáng tạo và chất lƣợng cao,
đáp ứng nhu cầu của đất nƣớc.
Sự phát triển công nghệ sẽ không rộng rãi nếu khơng có kiến thức cơ bản về vật
lý, những tiến bộ của vật lý và công nghệ đang củng cố lẫn nhau. ởi vì vật lý tập trung
vào nghiên cứu các hiện tƣợng tự nhiên, kỹ thuật áp dụng các nguyên tắc vật lý vào lợi
ích của sự tồn tại của con ngƣời và cơng nghệ có nghĩa là phát triển các phƣơng pháp để
sản xuất hoặc sử dụng mọi thứ để tạo điều kiện cho nhu cầu của con ngƣời.

Hiện nay, ộ iáo dục và thể thao của nƣớc CHDCND Lào yêu cầu các trƣờng
tổ chức hoạt động dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM thực sự và sâu rộng,
nhằm từng bƣớc chuyển từ chƣơng trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận
năng lực của ngƣời học. Để thực hiện đƣợc điều đó, nhất định phải chuyển từ
phƣơng pháp dạy học theo “lối truyền thụ một chiều” sang dạy học “cách học, cách
vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất của ngƣời
học, đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng về kiểm tra trí nhớ
sang kiểm tra, đánh giá năng lực vận dụng kiến thức tổng hợp để giải quyết vấn đề

thực tiễn, nhằm hình thành và phát triển năng lực QVĐ”. Một trong những cách học
phát huy đƣợc vai trò chủ động, tích cực, sáng tạo và vận dụng tổng hợp các kiến
thức của các môn học để giải quyết vấn đề thực tiễn là dạy học theo định hƣớng giáo
dục STEM.
Dạy học dựa trên STEM là học thông qua các hoạt động hoặc một dự án kết
hợp học tập khoa học, tốn học và cơng nghệ, với các khái niệm thiết kế kỹ thuật,
theo đó ngƣời học sẽ thực hiện các hoạt động để phát triển kiến thức và thực hành về
khoa học, tốn học và cơng nghệ. Cũng nhƣ mang lại kiến thức để thiết kế công việc
hoặc phƣơng pháp để đáp ứng nhu cầu hoặc giải quyết các vấn đề liên quan đến cuộc
sống hàng ngày để có đƣợc cơng nghệ thì là sản phẩm của quy trình thiết kế kỹ thuật.

1


Từ đó, tơi có chọn đề tài Tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy học
môn KHTN Lớp 8 nƣớc CHDCND Lào theo định hƣớng giáo dục STEM để
nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức về “Hệ Mặt trời”
thuộc chƣơng trình mơn KHTN trƣờng THCS lớp 8 của nƣớc CHDCND Lào nhằm
nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
3.

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu: Chƣơng trình, nội dung kiến thức môn KHTN lớp
8

nƣớc CHDCND Lào.
-

Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức

chƣơng “Hệ Mặt trời” thuộc chƣơng trình mơn KHTN nƣớc CHDCND Lào. Phạm
vi khảo sát tại 2 trƣờng THCS Sặn Ti Phạp và trƣờng THCS Phặn Luông nƣớc
CHDCND Lào.
4.

Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu cơ sở lý luận có liên quan tới đề tài

-

Thiết kế phiếu điều tra thực tiễn và tiến hành điều tra thực tiễn nhằm tìm hiểu

thực trạng dạy học nội dung kiến thức có liên quan.
-

Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Hệ Mặt trời” mơn KHTN lớp 8 ở các

bộ mơn có liên quan.
- Thiết kế giáo án dạy học một số kiến thức chƣơng Hệ Mặt trời – vật lý 8
- Thực hành dạy học chƣơng “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 theo định
hƣớng GD STEM.
- Đánh giá tiến trình dạy học đã thiết kế.
- Thiết kế bộ công cụ để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
- Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá chất lƣợng các chủ đề đã xây dụng,
đánh
giá tính khả thi của vấn đề đã đề xuất trong dạy học thực tế ở một số trƣòng THCS.
5.
-

Phƣơng pháp nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, lí

luận dạy học mơn KHTN, các tài liệu liên quan đến bài nghiên cứu về giáo dục STEM.


2


- Nghiên cứu về thực tế việc tổ chức hoạt động STEM cho HS ở trƣờng
THCS
của nƣớc CHDCND Lào.
- Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
- Phƣơng pháp thống kê toán học.
6.

Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế đƣợc tiến trình dạy học một số kiến thức chƣơng “Hệ Mặt trời”

môn KHTN lớp 8 nƣớc CHDCND Lào theo định hƣớng giáo dục STEM đáp ứng các
yêu cầu của quá trình dạy học sẽ góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề của
HS.
7.
-

Đóng góp của đề tài
óp phần làm rõ hơn cơ sở lí luận về tổ chức hoạt động dạy học theo định

hƣớng giáo dục STEM cho HS ở trƣờng PT.

-

Thiết kế một số hoạt động dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM nhằm

phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.
- Tổ chức một số hoạt động dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM tại
nƣớc
CHDCND Lào.
8. Cấu trúc của đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn có 03 chƣơng:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn.
Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về “Hệ Mặt trời” môn
KHTN lớp 8 theo định hƣớng giáo dục STEM.
Chương 3: Thực nghiệm sƣ phạm.


3


CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM
1.1.1. Nghiên cứu về giáo dục theo định hướng STEM tại Việt Nam
Tại Việt Nam có nhiều cơng trình nghiên cứu về cơ sở lý luận giáo dục STEM
nhƣ sau:
- TS. Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), TS. Phùng Việt Hải, TS. Nguyễn
Quang
Linh, TS. Hoàng Phƣớc Muội, Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh
trung học cơ sở và trung học phổ thơng (2018) đã trình bày một số cơ sở lý luận về giáo
dục STEM và tiến trình tổ chức các chủ đề giáo dục STEM theo định hƣớng phát triển

năng lực sáng tạo và định hƣớng nghề nghiệp cho HS. ên cạnh đó, sách cung cấp 15 chủ
đề STEM định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo và 05 ngành nghề STEM định hƣớng
nghề nghiệp - đƣợc xây dựng theo các dự án học tập. Phần lớn các chủ đề trong sách đã
đƣợc thực hiện ở các trƣờng trung học và đã đƣợc đánh giá về tính khả thi. Phần lớn
một số chủ đề đƣợc thực hiện dƣới hình thức ngoại khóa, bên cạnh đó là một số chủ đề
đƣợc lồng ghép trong giờ học chính khóa của mơn vật lí [15].

- Nguyễn Văn iên, Tƣởng Duy Hải trong cuốn Giáo dục STEM trong nhà
trường phổ thông đã đƣa ra cơ sở khoa học của giáo dục STEM; quy trình xây dựng
và tổ chức thực hiện giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông; giáo dục STEM trong môn
học và hoạt động giáo dục và một số chủ đề STEM cho các cấp học; một số quan
điểm về giáo dục STEM; phân loại giáo dục STEM; các đặc trƣng của bài học
STEM; dạy học phân hóa và giáo dục STEM; Đề xuất tiến trình dạy học STEM; Tiến
trình thiết kế bài học STEM; đánh giá HS trong giờ học STEM,… Tuy nhiên, nghiên
cứu vẫn tập chung vào chủ đề dạy học STEM mà chƣa quan tâm tới dạy học theo
hình thức bài - lớp nhƣ trong thực tế đang diễn ra [1].
- Nguyễn Quang Linh đã nghiên cứu về GD STEM trong nhiều chủ đề khác nhau
nhƣ: Chƣơng trình dạy học chủ đề STEM cho giáo viên, thiết kế và tổ chức hoạt động
trải nghiệm ở trƣờng phổ thông, phát triển tƣ duy phê phán của sinh viên thơng qua
chƣơng trình định hƣớng GD STEM tại Việt Nam, phát triển tƣ duy sáng tạo của sinh
viên thông qua hoạt động định hƣớng STEM “Tôi là kỹ sư” trong lớp học và tổ

4


chức dạy học về môn khoa học theo định hƣớng GD STEM tại trƣờng THPT; Trong
các bài báo đã trình bày đề xuất quy trình thiết kế bài học STEM, quy trình tổ chức
giờ học STEM, đánh giá HS trong quá trình học tập và các kết quả thu đƣợc từ thực
nghiệm [14].
-

TS. Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Ths. Hoàng Phƣớc Muội, TS. Phùng Việt

Hải, TS. Nguyễn Quang Linh, Ths. Nguyễn Anh Dũng, Ths. Ngô Trọng Tuệ (2018),

Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB
Đại học Sƣ phạm TP Hồ Chí Minh đã trình bày các nội dung chính nhƣ:
+Hƣớng dẫn xây dựng và vận hành phòng dạy học STEM trong trƣờng phổ thông.

+
Tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định hƣớng giáo dục
STEM.

+

Xây dựng các giáo án minh hoạ để tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo

dục STEM trong giờ học chính khóa và ngoại khóa. Đặc biệt, minh hoạ xây dựng kế
hoạch dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM đối với một bài học trong chƣơng
trình S K hiện hành với thời lƣợng 45 phút [17].
- Trong luận án nghiên cứu của Lê Xuân Quang (2017) về “Công nghệ phổ
thông theo định hướng giáo d c STEM”. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Nhiều HS
hiểu bài sâu sắc hơn, cảm thấy thoải mái hơn trong các giờ học bình thƣờng, góp
phần phát triển năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực sáng tạo của
HS, phù hợp với định hƣớng của

D&ĐT trong công văn số 5555/

DĐT –

GDTrH ngày 8/10/2014 về các tiêu chí đánh giá bài học đang đƣợc thực hiện trong
cả nƣớc hiện nay [18].
-

Trong luận văn tốt nghiệp của Lê Thanh Trúc (2017) về “Tổ chức dạy học

một số kiến thức chương cơ sở của nhiệt động lực học - Vật lý 10 theo định hướng
GD STEM”. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Học sinh đã phát huy đƣợc tính tích
cực và năng lực sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và rèn luyện một số kỹ
năng cần thiết trong cuộc sống nhƣ kỹ năng làm việc nhóm, thu thập và xử lí thơng
tin, thuyết trình, phản biện… góp phần tạo đƣợc hứng thú học Vật lý của HS nhờ vận
dụng các kiến thức hàn lâm vào thực tiễn, trực quan sinh động hơn. Các phân tích
thực nghiệm trên đã khẳng định tính khả thi của việc tổ chức dạy học chƣơng “Cơ sở
của nhiệt động lực học - Vật lý 10” theo định hƣớng GD STEM trong việc đổi mới
phƣơng pháp dạy học ở trƣờng phổ thông [24].

5


-

Nguyễn Thanh Nga, Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh,… trong các tài

liệu [1], [9] và [15] đã trình bày những nghiên cứu của mình về giáo dục STEM một
cách khá đầy đủ. Nhóm tác giả đã đƣa ra định nghĩa giáo dục STEM; mục tiêu giáo
dục STEM; phân loại STEM; đề xuất đƣợc biện pháp phát triển năng lực của học
sinh thông qua các hoạt động giáo dục STEM, đặc biệt là năng lực sáng tạo; các biểu
hiện năng lực sáng tạo của học sinh nhƣ:
(a)

Tự lực phát hiện vấn đề mới, tình huống mới từ những tình huống quen

liên quan đến ngành nghề kỹ thuật.
(b) Nghiên cứu tổng quan các giải pháp kỹ thuật có sẵn, sau đó đƣa ra
bình
luận, lật đi lật lại vấn đề, trao đổi, chất vấn với các học sinh khác, với giáo viên, với
chuyên gia,.. Từ đó đề xuất giải pháp kỹ thuật mới, tối ƣu trên cơ sở kế thừa các giải
pháp kỹ thuật đã có.
(c)

Tự đề xuất đƣợc giải pháp kỹ thuật phù hợp đem lại hiệu quả cao mà

không tham khảo các giải pháp đã có.
(d)

Tự truyền tải tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống

mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện mới, hoàn cảnh mới.
(e)

Chẳng hạn, từ những kiến thức quen thuộc là điện trƣờng, trọng lực mà

học sinh đã đƣợc học, chuyển sang nghiên cứu hạn chế ô nhiễm bụi trên các tuyến
đƣờng bằng phƣơng pháp lọc bụi tĩnh điện, phƣơng pháp trọng lực và qn tính.
(f)

Nhìn thấy cấu trúc kỹ thuật, chức năng, bản chất của đối tƣợng kỹ thuật.

Thực chất là bao qt nhanh chóng, đơi khi tức khắc, các bộ phận kỹ thuật, các yếu tố
bản chất của đối tƣợng kỹ thuật trong mối tƣơng quan giữa chúng.

(g)

Đề xuất mơ hình giả thuyết, đƣa ra phƣơng án thực nghiệm để kiểm tra

giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết với hiệu quả cao nhất có thể đƣợc trong
những điều kiện đã cho.
(h)

Tự thiết kế sơ đồ nguyên lý, bản vẽ kỹ thuật thể hiện cấu tạo, chức năng

của đối tƣợng kỹ thuật đang nghiên cứu.
1.1.2. Nghiên cứu về giáo dục STEM ở nước CHDCND Lào
Hiện nay chƣa có một cơng trình nghiên cứu chính thức nào tại Lào về GD
STEM. Tuy nhiên, tại Lào đã có những triển khai nhất định về D STEM, nhƣ:

6


Keovivon UTTHACHAC (2016) - Phó vụ trƣởng Khoa học đã nói đến ý tƣởng về
Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Toán học là những điều mà ộ Khoa học và Công
nghệ ( ộ KHCN) mong muốn tiến hành và xây dựng pham vi hợp tác với ộ iáo dục và
Thể thao ( ộ DTT) để giao lƣu và thực hiện cùng một đối tƣợng có thể
mang tính khả thi [25].
Trong tài liệu Luật khoa học và công nghệ của ộ KHCN Lào đã chỉ ra rằng:
“Việc nâng cao trình độ của cán bộ và nhân viên là việc làm rất quan trọng để thúc
đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp và dịch vụ nhƣ: Công nghiệp du lịch,
công nghiệp điện tử, công nghiệp chế tạo và sản xuất thực phẩm...”.
Để đáp ứng yêu cầu trên, ộ KHCN và ộ GDTT của nƣớc CHDCND Lào cần
trao đổi, hợp tác với nhau để xây dựng đội ngũ lao động có trình độ, tay nghề để đáp
ứng nhu cầu lao động trong và ngoài nƣớc.

Trong bài báo cáo của dự án nghiên cứu và phát triển chƣơng trình dạy học về
công nghệ, sáng chế đã chỉ ra rằng: Hiện nay, Chính phủ của nƣớc CHDCND Lào đang
đầu tƣ cho việc xây dựng chƣơng trình D STEM cho các trƣờng học, các cấp học. Thực
sự, để triển khai GD STEM ở nƣớc CHDCND Lào cần có 2 yếu tố quan trọng đó là:
Thúc đẩy xây dựng nguồn nhân lực chất lƣợng cao và khuyến khích nghiên cứu chế tạo
sản phẩm mới có chất lƣợng cao. Bên cạnh đó, Sở Giáo dục phải xem lại một số chiến
lƣợc và thay đổi phƣơng pháp giảng dạy từ bậc mầm non đến bậc đại học nhằm cho HS
chủ động, tích cực học tập, phát triển đƣợc các kỹ năng cần thiết. Đồng thời trong q
trình dạy học phải tích hợp kiến thức Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học. Các
trƣờng học cao đẳng, trƣờng đại học cần phải hợp tác với các cơ quan, các công ty sản
xuất, các đơn vị kinh doanh, doanh nghiệp… để xây dựng học tập từ nhà trƣờng đến nhà
máy (Work-intergrated Learning: Wil), trao đổi và hợp tác nhau để rèn luyện sinh viên
học tập qua hoạt động thực tiễn [29] [32] [33] [27].

Viện Nghiên cứu Khoa học iáo dục (Viện NK ) của Lào là đơn vị chính để
nâng cấp nền Giáo dục Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Toán học của đất nƣớc.
Nhiệm vụ của Viện NK bây giờ vẫn còn thúc đẩy việc giảng dạy phù hợp với phƣơng
pháp giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực, tƣ duy, phân tích, giải quyết vấn đề,
sáng tạo và nhận thấy sự quan trọng của việc học khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và
tốn học [31] [26] [27].

7


Để thực hiện triển khai chƣơng trình D STEM thì Viện NK đã hợp tác với Vụ
Công nghệ và Sáng chế của ộ KHCN để tìm hiểu, nghiên cứu giáo dục STEM, thúc
đẩy GV sử dụng phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng GD STEM. Trong đó,
trƣờng học đầu tiên đƣợc thực nghiệm tổ chức dạy học theo định hƣớng GD STEM
là trƣờng chuyên sƣ phạm của Trƣờng Đại học Quốc gia Lào (Trƣờng ĐQL), giao
nhiệm vụ cho các GV ở Khoa iáo dục của Trƣờng ĐQL hỗ trợ [27].

Năm 2015, ộ KHCN đã cơng nhận chính thức và khuyến khích dự án nghiên
cứu và phát triển chƣơng trình giáo dục về công nghệ và sáng chế để phát triển năng
lực cho giáo viên, nâng cao chất lƣợng giáo dục. Dự án này nghiên cứu về sự thực
hiện chƣơng trình giáo dục từ bậc tiểu học đến bậc đại học. Dự án đã chọn trƣờng
chuyên sƣ phạm của trƣờng đại học, trƣờng THPT năng khiếu, Vụ giáo dục cao
đẳng, Vụ trung học, Viện nghiên cứu khoa học giáo dục của ộ GDTT; Phòng nghiên
cứu khoa học và dịch vụ từng khoa học của Trƣờng ĐQL. Kết quả nghiên cứu thấy
rằng: Chƣơng trình giáo dục bậc tiểu học chƣa thực sự dạy học khoa học, chỉ dạy
học môn tự nhiên - xã hội. Đồng thời trong chƣơng trình giáo dục THCS và THPT
cũng có rất nhiều vấn đề nhƣ: Nội dung bài học và hoạt động dạy học của các môn
khoa học chƣa đạt đƣợc yêu cầu, học sinh không thể vận dụng kiến thức vào thực tế,
chƣa tích hợp với các môn khác, giáo viên không thể giảng dạy theo sách giáo khoa.
Vì vậy, việc phát triển năng lực học sinh theo con đƣờng khoa học chƣa đạt đƣợc
yêu cầu. Nếu so sánh giáo dục với các nƣớc Đông Nam Á, cho thấy giáo dục của
nƣớc Lào vẫn thấp, có rất nhiều điều hạn chế và thiếu khả năng cạnh tranh chẳng
hạn: Nghiên cứu và phát triển khoa học, công nghệ và sáng chế [27].
Tháng 2 năm 2017, để tiếp tục thực hiện triển khai dự án nghiên cứu và phát triển
chƣơng trình giáo dục về cơng nghệ và sáng chế, Vụ Công nghệ và sáng chế của

ộ KHCN đã tổ chức tập huấn kiến thức về giáo dục STEM cho các V tại trƣờng
ĐQL. Sau khi rèn luyện kiến thức lý thuyết và kỹ năng giảng dạy theo giáo dục
STEM trong buổi tập huấn, V tham gia đã tổ chức dạy học theo định hƣớng GD
STEM, ở trƣờng chuyên sƣ phạm của trƣờng đại học và trƣờng THPT năng khiếu từ
cấp 1 đến cấp 3. Kết quả dự án cho thấy rằng: Lớp học STEM rất hào hứng, tích cực,
tự giác tham gia vào hoạt động, HS dễ hiểu bài hơn, có phát hiện ra phƣơng án giải

8


quyết tình huống có vấn đề. Ngồi ra, học sinh vẫn có khả năng sử dụng cơng nghệ

và kỹ thuật, phát huy đƣợc sự kết hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học
[30] [28].
1.2. Giáo dục STEM
1.2.1. Khái niệm về giáo dục STEM
STEM là cách viết lấy chữ cái đầu tiên trong Tiếng Anh của các từ Science,
Technology, Engineering và Maths.
Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa
học trái đất nhằm giúp HS 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 HS, tạo cơ hội để HS hiểu về công nghệ đƣợc phát triển nhƣ thế
nào, ảnh hƣởng của công nghệ mới tới cuộc sống.
Engineering (Kỹ thuật): phát triển sự hiểu biết ở HS về cách công nghệ đang
phát triển thơng qua q trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến thức nhiều
mơn học, giúp cho khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu. Kỹ thuật cũng cung cấp cho
HS những kỹ năng để có thể vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Tốn học trong
q trình thiết kế các đối tƣợng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất.
Maths (Tốn học): Là mơn học nhằm phát triển ở HS khả năng phân tích, biện
luận và truyền đạt ý tƣởng một cách hiệu quả thơng qua việc tính tốn, giải thích, các
giải pháp giải quyết các vấn đề tốn học trong các tình huống đặt ra.
Thuật ngữ STEM đƣợc dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau: ngữ cảnh giáo dục
và ngữ cảnh nghề nghiệp [18].
Đối với 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 Toán học nhằm nâng cao
năng lực cho ngƣời học.
iáo dục STEM: là mơ hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp
học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học vào giải
quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể [7].

9

Những HS học theo cách tiếp cận giáo dục STEM đều có những ƣu thế nổi bật
nhƣ: kiến thức khoa học, kỹ thuật, cơng nghệ và tốn học chắc chắn; khả năng sáng tạo,
tƣ duy logic; hiệu suất học tập và làm việc vƣợt trội; và có cơ hội phát triển các kỹ năng
mềm tồn diện hơn trong khi khơng hề gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với HS.

Với HS phổ thông, việc theo học các môn học STEM cịn có ảnh hƣởng tích
cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tƣơng lai. Khi đƣợc học nhiều dạng kiến thức
trong một thể tích hợp, HS sẽ chủ động thích thú với việc học tập thay vì thái độ e
ngại hoặc tránh né một lĩnh vực nào đó, từ đó sẽ khuyến khích các em có định hƣớng
tốt hơn khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn và sự chắc chắn cho cả sự
nghiệp về sau.
iáo dục STEM vận dụng phƣơng pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành
và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo, các phƣơng pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt
nhất nhƣ Học qua dự án - chủ đề, Học qua trò chơi và đặc biệt phƣơng pháp Học qua
hành luôn đƣợc áp dụng triệt để cho các mơn học tích hợp STEM [23].
Tổ chức uy tín trong lĩnh giáo dục khoa học trên thế giới là Hiệp hội các giáo
viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National Science Teachers Association - NSTA)
đƣợc thành lập năm 1944 đã đề xuất ra khái niệm giáo dục STEM (STEM education)
với cách định nghĩa ban đầu nhƣ sau:
iáo dục STEM là cách tiếp cận liên ngành trong q trình học, trong đó các
khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc đƣợc lồng ghép với các bài học trong thế
giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ
thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể giúp kết nối giữa trƣờng học, cộng đồng,
nơi làm việc và các tổ chức tồn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực
STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh tế mới [35].
Trong phạm vi đề tài, chúng tôi quan tâm đến khía cạnh giáo dục của thuật ngữ
STEM. iáo dục STEM là giải pháp góp phần tăng hiệu quả dạy học, phát triển năng
lực giải quyết vấn đề của HS, phát triển tƣ duy, logic, tự chủ, sáng tạo của HS đặc

biệt trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật, giúp HS có thể hiểu rõ đƣợc ý nghĩa thực tiễn
của các kiến thức Vật lý đƣợc học [15].
10


Có nhiều cách hiểu về iáo dục STEM, tuy nhiên, chúng tơi muốn đề cập đến
ba cách hiểu chính:
- Quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học: Đây
cũng là quan niệm về iáo dục STEM của ộ giáo dục Mỹ, giáo dục STEM là một
chƣơng trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cƣờng, giáo dục Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ
thuật và Tốn học ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học. Đây là nghĩa rộng
khi nói về giáo dục STEM [15].
-

Tích hợp của bốn lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Toán học:

Kiến thức hàn lâm đƣợc kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS
đƣợc áp dụng những kiến thức Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học vào
trong những bối cảnh cụ thể nhằm tạo nên một kết nối giữa nhà trƣờng, cộng đồng và
các doanh nghiệp [15].
- Tích hợp từ hai lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học trở
lên: iáo dục STEM là phƣơng pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập
giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một
hoặc nhiều môn học khác trong nhà trƣờng [15].
Nhƣ vậy, giáo dục STEM là một phƣơng thức giáo dục nhằm trang bị cho học
sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua
đó phát triển cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với những
năng lực khác tƣơng ứng, đáp ứng đƣợc yêu cầu của sự phát triển kinh tế – xã hội.
Các mức độ áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông nhƣ sau:
a. Dạy học các môn học theo phương thức giáo dục STEM

Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trƣờng. Theo cách
này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM đƣợc triển khai ngay trong q trình dạy
học các mơn học STEM theo tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động
STEM bám sát chƣơng trình của các mơn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM
này khơng làm phát sinh thêm thời gian học tập.
b. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM
Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh đƣợc khám phá các ứng dụng
khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết đƣợc ý nghĩa của khoa

11


học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học đối với đời sống con ngƣời, 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.
Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia,
hợp tác của các bên liên quan nhƣ trƣờng trung học, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các
trƣờng đại học, doanh nghiệp.
Trải nghiệm STEM cịn có thể đƣợc thực hiện thông qua sự hợp tác giữa
trƣờng trung học với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách
này, sẽ kết hợp đƣợc thực tiễn phổ thông với ƣu thế về cơ sở vật chất của giáo dục
đại học và giáo dục nghề nghiệp.
Các trƣờng trung học có thể triển khai giáo dục STEM thơng qua hình thức
câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh đƣợc học tập nâng cao trình độ,
triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây
là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh.
c. Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật
iáo dục STEM có thể đƣợc triển khai thơng qua hoạt động nghiên cứu khoa
học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật. 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 giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt động
sáng tạo khoa học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc
thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học. ên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ
STEM và nghiên cứu khoa học, kĩ thuật là cơ hội để học sinh thấy đƣợc sự phù hợp
về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM [5].
1.2.2. Mục tiêu Giáo dục STEM
Mục tiêu giáo dục STEM bao gồm: Phát triển năng lực đặc thù về STEM; phát
triển năng lực cốt lõi; định hƣớng nghề nghiệp.
- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học về STEM cho HS: Là phát
triển những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các mơn Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ
thuật, Tốn học. Hơn nữa, phải biết vận dụng phối hợp các kiến thức, kỹ năng để giải
quyết các vấn đề thực tiễn [13].

12