Dạy học tích hợp số học với khoa học tự nhiên ở tiểu học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Đặng Ngọc Hân

DẠY HỌC TÍCH HỢP SỐ HỌC
VỚI KHOA HỌC TỰ NHIÊN Ở TIỂU HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Đặng Ngọc Hân

DẠY HỌC TÍCH HỢP SỐ HỌC
VỚI KHOA HỌC TỰ NHIÊN Ở TIỂU HỌC

Chuyên ngành : Giáo dục học (Giáo dục Tiểu học)
Mã số

: 60 14 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. DƯƠNG MINH THÀNH

Thành phố Hồ Chí Minh - 2017

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, được xuất phát từ
yêu cầu trong cơng việc để hình thành hướng nghiên cứu.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, có nguồn gốc
rõ ràng, được thu thập trong q trình nghiên cứu và khơng trùng lặp với các đề tài
khác.
Người viết

Đặng Ngọc Hân


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Dương Minh Thành,
Giảng viên Khoa Giáo dục Tiểu học, người đã tận tình hướng dẫn cho tơi hồn thành
luận văn này. Những lời nhận xét và góp ý q báu của Thầy giúp tơi học hỏi được
nhiều kinh nghiệm quý báu trong nghiên cứu khoa học và giảng dạy.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cơ giảng dạy đã nhiệt tình chia sẻ kho
tàng kiến thức vô giá và kinh nghiệm thực tế sâu sắc cho chúng tôi trong suốt 2 năm
vừa qua.
Tôi cũng xin cảm ơn các Thầy Cơ, Cán bộ phịng Sau Đại học, Trường Đại học
Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tơi trong suốt quá trình học tập
và nghiên cứu tại trường.
Cuối cùng, xin bày tỏ lòng cảm ơn đến những người thân, bạn bè và đặc biệt là
Ban Giám hiệu trường tôi đang công tác đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho quá trình thực
nghiệm của đề tài được thuận lợi.


MỤC LỤC

Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các các từ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
Danh mục các biểu đồ
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC TÍCH HỢP......................................10
1.1. Lý luận về dạy học tích hợp ...............................................................................10
1.1.1. Khái niệm dạy học tích hợp .........................................................................10
1.1.2. Các hình thức dạy học tích hợp ...................................................................12
1.1.3. Vì sao dạy học tích hợp là cần thiết? ........................................................... 22
1.2. Lý luận về dạy học tích hợp tốn học với khoa học ở tiểu học ..........................24
1.2.1. Cách thức tích hợp tốn học với khoa học ..................................................24
1.2.2. Quy trình tổ chức dạy học tích hợp ............................................................. 33
1.2.3. Cách thức tổ chức hoạt động dạy học tích hợp ...........................................35
1.2.4. Đánh giá năng lực HS trong dạy học tích hợp ............................................38
1.3. Kết luận Chương 1.............................................................................................. 39
Chương 2. TÍCH HỢP SỐ HỌC VỚI KHOA HỌC TỰ NHIÊN Ở
TIỂU HỌC ................................................................................................ 40
2.1. Nội dung số học và khoa học tự nhiên ở tiểu học ..............................................40
2.1.1. Mục tiêu môn học ........................................................................................40
2.1.2. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của nội dung Số học và Tự nhiên ở lớp 3, 4 ......42
2.2. Dạy học tích hợp số học với khoa học tự nhiên ở một số nội dung cụ thể ........57
2.2.1. Nguyên tắc thiết kế bài học .........................................................................57
2.2.2. Bài học tích hợp ........................................................................................... 59

2.2.3. Phương pháp tổ chức các bài học tích hợp giữa số học với khoa học
tự nhiên ở một số nội dung cụ thể .........................................................................80
2.3. Kết luận chương 2 .............................................................................................. 82
Chương 3. THIẾT KẾ BÀI HỌC TÍCH HỢP SỐ HỌC VỚI KHOA HỌC
TỰ NHIÊN Ở TIỂU HỌC ......................................................................83
3.1. Lựa chọn nội dung bài học .................................................................................83
3.1.1. Lí do lựa chọn nội dung bài học: Hệ Mặt trời .............................................83
3.1.2. Mục tiêu của bài học....................................................................................83
3.2. Thiết kế bài học ..................................................................................................84
3.3. Cách thức tiến hành bài học ...............................................................................87
3.3.1. Tổ chức hoạt động dạy học .........................................................................87
3.3.2. Phương pháp dạy học ..................................................................................87
3.3.3. Đánh giá thể hiện trong và sau tiết học .......................................................88
3.4. Thử nghiệm bài học ............................................................................................ 90
3.4.1. Đối tượng, thời gian thực nghiệm ............................................................... 90
3.4.2. Giả thuyết khi thực nghiệm bài học ............................................................ 90
3.4.3. Đánh giá sau thực nghiệm ...........................................................................90
3.5. Kết luận chương 3 ............................................................................................105
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................106
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................108
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
GV

Giáo viên

HS

Học sinh


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1.

So sánh giữa dạy học tích hợp và dạy học truyền thống ........................... 21

Bảng 2.1.

So sánh nội dung Số học lớp 3 của chương trình Key Stage và
chương trình Việt Nam ..............................................................................50

Bảng 2.2.

So sánh nội dung Số học lớp 4 của chương trình Key Stage và
chương trình Việt Nam ..............................................................................52

Bảng 2.3.

So sánh nội dung Tự nhiên lớp 3 của chương trình Key Stage và
chương trình Việt Nam ..............................................................................54

Bảng 2.4.

So sánh nội dung Tự nhiên lớp 4 của chương trình Key Stage và
chương trình Việt Nam ..............................................................................56

Bảng 2.5.

Gợi ý nội dung giảng dạy chủ đề Thực vật (lớp 3) ....................................60

Bảng 2.6.

Thống kê những cây mọc ở trường ............................................................ 61

Bảng 2.7.

Tổng hợp số lượng cây mọc ở trường........................................................61

Bảng 2.8.

Thống kê lá cây đã quan sát .......................................................................62

Bảng 2.9.

Tổng hợp số lượng lá cây ..........................................................................63

Bảng 2.10. Thống kê hoa đã quan sát ..........................................................................63
Bảng 2.11. Tổng hợp số lượng hoa đã quan sát ........................................................... 64
Bảng 2.12. Thống kê quả đã quan sát ..........................................................................65
Bảng 2.13. Tổng hợp số lượng quả ..............................................................................65
Bảng 2.14. Thống kê số lượng đậu Hà Lan..................................................................66
Bảng 2.15. Gợi ý nội dung giảng dạy chủ đề Động vật ...............................................67
Bảng 2.16. Số lượng voi của cả nước qua các năm .....................................................68
Bảng 2.17. Thông tin về các hành tinh trong Hệ Mặt trời ...........................................70
Bảng 2.18. Cân nặng của con người trên các hành tinh ...............................................72
Bảng 2.19. Cân nặng ở một số hành tinh so với cân nặng ở Trái Đất..........................73
Bảng 2.20. Gợi ý nội dung giảng dạy chủ đề Âm thanh ..............................................77
Bảng 2.21. Thống kê âm thanh tạo ra theo mực nước .................................................78

Bảng 2.22. Quãng đường âm thanh truyền qua một số vật chất (trong 1 giây) ...........79
Bảng 2.23. Phương pháp dạy học theo bài học cụ thể .................................................80
Bảng 3.1.

Hướng dẫn đánh giá thể hiện .....................................................................89


Bảng 3.2.

Mục tiêu đánh giá cụ thể ............................................................................91

Bảng 3.3.

Số học sinh mắc lỗi theo số câu (phần khoa học) ......................................92

Bảng 3.4.

Lí do HS lựa chọn hành tinh muốn khám phá (câu 3) ............................... 93

Bảng 3.5.

Số học sinh mắc lỗi theo số câu (phần toán học) .......................................94

Bảng 3.6.

Số câu viết đúng của HS ở câu hỏi 4.7 ......................................................96

Bảng 3.7.

Lỗi sai cụ thể ở câu hỏi 4.7 ........................................................................96

Bảng 3.8.

Lỗi sai cụ thể ở câu 4.1 ..............................................................................97

Bảng 3.9.

Kết quả khảo sát mức độ yêu thích bài học ...............................................98

Bảng 3.10. Các hoạt động được yêu thích ...................................................................98
Bảng 3.11. Lý do thích tiết học thực nghiệm hơn tiết học trước kia ........................... 99
Bảng 3.12. Đánh giá chung về bài học .......................................................................100
Bảng 3.13. Đánh giá tính vừa sức của các hoạt động ................................................101
Bảng 3.14. Đánh giá cách thức tổ chức của các hoạt động ........................................102
Bảng 3.15. Đánh giá mức độ tích hợp kiến thức tốn với khoa học ..........................103
Bảng 3.16. Dự đoán mức độ hứng thú của HS...........................................................104


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1.

Sơ đồ các mức độ tích hợp.........................................................................12

Hình 1.2.

Sơ đồ tích hợp đa mơn ...............................................................................14

Hình 1.3.

Các hình thức tích hợp ...............................................................................15

Hình 1.4.

Hệ thống kỷ luật .........................................................................................15

Hình 1.5.

Sơ đồ hình xương cá ..................................................................................16

Hình 1.6.

Sơ đồ mạng nhện .......................................................................................17

Hình 1.7.

Sơ đồ mơ hình đa mơn ...............................................................................18

Hình 1.8.

Sơ đồ mơ hình dựa trên vấn đề ..................................................................19

Hình 1.9.

Sơ đồ mơ hình dựa trên chủ đề ..................................................................20

Hình 1.10. Các mơ hình trên trục liên tục ....................................................................24
Hình 1.11. Nội dung kiến thức trong mơ hình cân bằng .............................................25
Hình 1.12. Năm bước của EDP....................................................................................30
Hình 1.13. Các kỹ năng thường được xem là chủ yếu .................................................31
Hình 1.14. Các kỹ năng thường được xem là thứ yếu .................................................32

Hình 1.15. Các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo
vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học ................................................37
Hình 2.1.

Ví dụ sơ đồ từ hạt đậu ................................................................................66

Hình 2.2.

Các con vật ở Thảo Cầm Viên ...................................................................68

Hình 2.3.

Phiếu học tập nội dung 1............................................................................71

Hình 2.4.

Phiếu học tập nội dung 2............................................................................71

Hình 2.5.

Cách tính cân nặng của con người trên các hành tinh ............................... 73

Hình 2.6.

Sơ đồ a và b của nội dung 4 .......................................................................74

Hình 2.6.

Lan mở nước khi đánh răng .......................................................................76

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1. Tỉ lệ học sinh mắc lỗi theo số câu (phần khoa học) ..................................93
Biểu đồ 3.2. Tỉ lệ học sinh mắc lỗi theo số câu (phần toán học)...................................95


1

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Chương trình giáo dục phổ thông mới của Việt Nam sau 2015 sẽ được cấu trúc
theo định hướng phát triển năng lực. Đây cũng là cách tiếp cận phát triển hệ thống giáo
dục mà các nước phát triển như Mỹ, Anh, Nhật Bản, Hàn Quốc, Australia, New
Zealand, Singapore,...đã sớm thực hiện. Những năng lực cốt lõi của học sinh trong thế
kỉ XXI cần được nhận diện như là kết quả đầu ra của quá trình dạy học. Vì vậy, nhất
thiết phải phát triển được các chương trình giáo dục, chiến lược dạy học, các kiểu tổ
chức dạy học để ni dưỡng, hình thành các năng lực này. Trong đó, dạy học tích hợp
là một trong những định hướng chính, nhằm hướng tới mục tiêu là chuyển nền giáo
dục nước ta từ chủ yếu cung cấp kiến thức và kỹ năng sang nền giáo dục phát triển
phẩm chất và năng lực học sinh.
Theo Thái Duy Tuyên (2001), tích hợp trở thành xu thế chủ yếu trong việc sắp
xếp kiến thức. Quan điểm tích hợp khơng chỉ được vận dụng để xây dựng chương
trình, biên soạn tài liệu dạy học mà còn được vận dụng để tổ chức triển khai các hoạt
động dạy học. Trong bối cảnh hiện nay, khi khoa học, kĩ thuật và công nghệ phát triển
nhanh chóng thì dạy học tích hợp càng cho thấy tầm quan trọng của nó. Trước hết, các
chủ đề liên mơn, tích hợp có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn đối với học sinh, có
ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập cho học sinh. Học các chủ đề tích
hợp, liên mơn, học sinh được tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải quyết
các tình huống thực tiễn, ít phải ghi nhớ kiến thức một cách máy móc. Điều quan trọng
hơn là các chủ đề này giúp cho học sinh không phải học lại nhiều lần cùng một nội

dung kiến thức ở các môn học khác nhau, vừa gây quá tải, nhàm chán, vừa khơng có
được sự hiểu biết tổng quát cũng như khả năng ứng dụng của kiến thức tổng hợp vào
thực tiễn.1
Tích hợp tốn học với khoa học là vấn đề đã được nhiều nhà nghiên cứu trên thế
giới quan tâm và tìm hiểu. Bởi vì Tốn và Khoa học có mối quan hệ liên kết về nội
dung và quy trình, cả hai đều nằm trong hệ thống tri thức nhằm khám phá thế giới.

Phó Vụ trưởng Vụ Giáo dục trung học (Bộ GD-ĐT) Nguyễn Xuân Thành

1


2
Đây là những môn gắn liền với thực tiễn sinh động. Các năng lực được hình thành ở
mơn Tốn khơng chỉ cần thiết ở mơn học này mà cịn trong các mơn học khác. Do đó,
việc tích hợp tốn học với khoa học giúp tri thức của HS được xác thực và tồn diện,
có khả năng vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn cuộc sống.
Ở bậc tiểu học hiện nay, chương trình Tốn gồm 5 nội dung: Số học, Đại lượng
và đo đại lượng, Hình học, Thống kê mơ tả, Giải bài tốn có lời văn. Trong đó, có thể
nói, nội dung số học là một trong những mảng kiến thức quan trọng. Bởi vì, những nội
dung cịn lại đều liên quan đến kiến thức của Số học; có thể nói việc thành thạo kĩ
năng Số học đóng vai trò quan trọng khi học sinh thực hành và vận dụng những nội
dung cịn lại. Ngồi ra, nội dung Số học chiếm khoảng 60% điểm số bài kiểm tra [1]
nên HS được thực hành thường xun. Cịn chương trình Khoa học ở tiểu học được
xây dựng mang tính đồng tâm, giúp HS làm quen với các nội dung khoa học tự nhiên,
khoa học xã hội và khoa học sức khoẻ.
Giá trị của dạy học tích hợp đã được nhiều nước trên thế giới áp dụng thành công
và triển khai đại trà. Tuy nhiên, ở Việt Nam vẫn chưa được áp dụng một cách phổ biến
và có hệ thống. Do vậy, dạy học tích hợp cần được nghiên cứu chuyên sâu để đáp ứng
nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay.

Từ những lí do trên, chúng tơi chọn đề tài “Dạy học tích hợp số học với khoa học
tự nhiên ở tiểu học”. Từ việc áp dụng ngay lập tức các khái niệm số học thường rất
trừu tượng giúp việc thực hành tốn của học sinh trở nên có ý nghĩa. Hơn nữa, việc
tích hợp này giúp các em có ý thức hơn với mơi trường xung quanh mình đang sống.
2. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
Trên thế giới đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về dạy học tích hợp nói riêng và
về dạy học tích hợp tốn học với khoa học nói riêng.
Tháng 9 năm 1968, “Hội nghị tích hợp về việc giảng dạy khoa học” đã được Hội
đồng Liên quốc gia về giảng dạy khoa học tổ chức tại Varna (Bungari), với sự bảo trợ
của UNESCO. Hội nghị đã nêu ra hai vấn đề là vì sao phải dạy học tích hợp và tích
hợp các khoa học là gì. Berlin và White (1992) đã định nghĩa tích hợp khoa học và
tốn học là sự hịa trộn của hai môn học theo cách không thể tách rời nhau. Việc tích
hợp này thơng qua việc sử dụng các phương pháp áp dụng trong môn khoa học cho các


3
mơn khác và ngược lại. Trong khi đó, Lehman (1994), Frykholm và Glasson (2005) và
Furner và Kumar (2007) xem tích hợp khoa học và toán học là sự mở rộng của hai
mơn học. Kiray (2012) gợi ý rằng dạng tích hợp từ các kết nối đơn giản đến pha trộn
thực hành.
Có nhiều nghiên cứu cho thấy sự kết nối giữa Tốn và Khoa học, việc tích hợp
sẽ giúp giảng dạy hiệu quả hơn như Isaacs et al. (1997), Sandra Mathison and Melissa
Freeman (1997). Davidson, Miller and Metheny (1995) còn đưa ra nhận định: “Thực
hành toán và thực hành khoa học tạo ra một con đường mới giúp HS nhìn nhận thế
giới - một cách phát triển sâu hơn chương trình toán học”. Trong Principles and
Standards for School Mathematics, các tác giả đề cập đến quy trình và nội dung của
khoa học có thể truyền cảm hứng cho một cách tiếp cận giải quyết các vấn đề áp dụng
cho việc nghiên cứu tốn học. Hurley (2001) đã phân tích 31 nghiên cứu về thành tích
của học sinh bằng cách sử dụng kích thước có thể tin cậy. Kết quả cho thấy việc tích
hợp khoa học và tốn học có tác động tích cực đến thành tích học sinh trong cả hai

khóa học, nhưng hiệu quả cao hơn trong môn khoa học. Hay trong nghiên cứu của
Deveci (2010), chương trình tích hợp khoa học với tốn học, trong đó lấy khoa học
làm trung tâm đã đóng góp vào việc duy trì kiến thức ở mức độ lâu bền. Bên cạnh đó,
sự tích hợp của tốn học khơng chỉ hiệu quả về mặt kiến thức mà còn được cho là cung
cấp cơ hội để thúc đẩy học sinh và tạo ra thái độ tích cực đối với mơn Tốn và Khoa
học (Haigh & Rehfeld, 1995). Các tác giả khác cho rằng ngoài việc học tập nâng cao
trong các môn học cụ thể, học sinh cịn phát triển kĩ năng và thuộc tính mà khơng phải
là mơn cụ thể. Ví dụ, Barak (2007) lập luận rằng sự tương tác chủ đề tăng cường sự
phát triển các kỹ năng giải quyết vấn đề. Từ đó cho thấy việc tích hợp tốn học với
khoa học là cần thiết.
Kıray (2010) kết luận rằng chương trình khoa học và tốn học tổng hợp khơng
nên bao gồm tất cả các chủ đề. Thay vào đó, chỉ những chương trình phù hợp nhất nên
được bao phủ trong chương trình tích hợp.
Mơ hình tích hợp tốn học với khoa học được xem là đầu tiên có tên gọi BWISM
do Berlin và White (1994) phát triển. Mơ hình này gồm 6 bước gồm: (1) cách học tập,
(2) cách hiểu biết, (3) kỹ năng xử lý và suy nghĩ, (4) nội dung/ kiến thức, (5) thái độ


4
và cuối cùng là chiến lược giảng dạy, chú trọng đến cách học tập, kiến thức, kĩ năng và
chiến lược giảng dạy. Ba năm sau, Lonning và DeFranco (1997) có cách phân chia
khác dựa vào mức độ tích hợp của 2 mơn học - thành 5 tiểu thể loại: tốn học độc lập,
toán học tập trung, cân bằng toán học và khoa học, khoa học tập trung và khoa học độc
lập. Tương tự, Huntly (1998) cũng phát triển 5 dạng tương tác khác nhau giữa khoa
học và toán học như sau: tốn học vì mục đích của tốn học, tốn học với khoa học (sử
dụng nội dung hoặc phương pháp của khoa học để giải quyết vấn đề toán học), toán
học với khoa học (sử dụng nội dung, phương pháp của khoa học và tốn học để giải
thích), khoa học với toán học (sử dụng toán học để giải quyết các vấn đề khoa học) và
khoa học vì lợi ích của khoa học. Kıray (2012) tập trung vào việc phát triển một
chương trình giảng dạy dựa vào mơ hình tích hợp cân bằng giữa khoa học và toán học.

Với cách phân loại khác, Hurley (2001) đã phát triển 5 kiểu tích hợp: tích hợp trình tự,
tích hợp một phần, tích hợp tăng cường, tích hợp tổng thể và tích hợp song song. Mỗi
tác giả nghiên cứu nhấn mạnh một lựa chọn tích hợp khác biệt.
Davison, Miller và Metheny (1995) đề cập đến các nguyên tắc khi tích hợp khoa
học và toán học. Trong một bài báo năm 2009 tổng hợp các nghiên cứu, Azza
Sharkawy và các cộng sự đã đề xuất 7 tiêu chí cần đạt được của một chương trình tích
hợp tốn học, khoa học và cơng nghệ. Đó là: (1) tôn trọng từng môn học và đảm bảo
mục đích chính của từng mơn khơng bị ảnh hưởng bởi sự tương tác; (2) có sự tương
tác để tận dụng những đặc tính chung về q trình dạy học, nội dung ở từng môn; (3)
phản ánh lý thuyết kiến tạo trong học tập; (4) các nhiệm vụ đặt ra cho học sinh phải có
mục đích để tạo động cơ và hứng thú học tập; (5) nhiệm vụ phải cung cấp cơ hội cho
học sinh sử dụng kiến thức từ toán học và khoa học để hỗ trợ học công nghệ theo cách
mà kiến thức trong tất cả ba đối tượng được tăng cường; (6) tạo cơ hội cho học sinh
nhận biết và sử dụng kiến thức từ toán học và khoa học để nâng cao kiến thức về công
nghệ; (7) nội dung của các đơn vị bài học phải đáp ứng các yêu cầu theo luật định.
Về cách thức tích hợp giữa toán với khoa học, The Teaching Integrated
Mathematics and Science (TIMS), dự án ở Trường Đại học Illinois (Chicago) đã thiết
kế chương trình tích hợp tốn học với khoa học bằng cách nhấn mạnh phương pháp
khoa học. Roebuck và Warden (1998) nhận thấy rằng hầu hết các dự án hợp nhất hiện


5
nay tập trung vào các quy trình chung được tìm thấy trong khoa học và toán học bằng
cách cho học sinh thu thập dữ liệu bằng cách quan sát hoặc đo lường, sau đó phân tích
các dữ liệu và dùng kiến thức, kĩ năng thu thập được để thực hiện dự án.Các khóa học
ở Illinois Mathematics and Science Academy (IMSA) giảng dạy Toán và Khoa học
với các chiến lược. Chiến lược đầu tiên là tìm sự tương quan của các lĩnh vực kiến
thức và tạo ra sự liên kết rộng hơn giữa toán và khoa học. Một chiến lược dạy học nữa
là một bài học dựa trên vấn đề có thể trình bày cho học sinh một vấn đề từ thế giới
thực (theo IMSA’s Stepien and Gallagher). Ở chiến lược này, học sinh học được

chuyển những kiến thức đã học thành một loạt hành động theo định hướng của các
bước. Trong dự án tích hợp Khoa học tự nhiên, Tốn và Khoa học máy tính
(INNOVAMBIENTE) ở Ý, học sinh bắt đầu với một thí nghiệm thực tế, đầu tiên thu
thập thơng tin từ những dữ liệu xung quanh, sau đó xây dựng bài học bằng cách áp
dụng toán học (thống kê, so sánh) và máy tính để thu thập thơng tin khoa học tự nhiên.
Nghiên cứu về cách thức tích hợp cịn có nhiều tác giả khác. Beane (1992) gợi ý
xác định một chủ đề trung tâm và để mỗi mơn học đóng góp vào chủ đề đó. Ngồi ra,
việc sử dụng Internet Field Trips/Webquest để kết nối toán học, khoa học và công
nghệ là điều quan trọng trong thời đại ngày nay ở tất cả các cấp học (Furner và các
cộng sự, 2000). Các phần mềm như SimCity, Arc View – Geographic Information
Systems (GIS) là hai chương trình xuất sắc có thể kết nối tốn, khoa học và khái niệm
khoa học xã hội (Furner & Ramirez, 1999). Chú trọng đến đối tượng thực hiện nhiệm
vụ tích hợp là giáo viên, những tài liệu giảng dạy hoặc các bài học tích hợp tốn học
với khoa học cũng được quan tâm nghiên cứu thiết kế. White (1992) cung cấp cơ sở
dữ liệu CD-ROM tích hợp các bài học khoa học và toán học. Great Explorations in
Math and Science (GEMS) cung cấp hàng loạt sách hoạt động với nội dung tích hợp
tốn học với cuộc sống, trái đất, khoa học vật lý cho học sinh từ bậc mầm non đến
trung học. Activities in Math and Science (AIMS) là một nguồn tài nguyên khác bao
gồm các hoạt động cho học sinh từ mẫu giáo đến lớp 9 với các chủ đề cụ thể. Sách
Activities linking science with math của John Eichinger (2009) trình bày hàng chục bài
học chi tiết tích hợp giữa khoa học và toán. Svetilana và Veronica (2003) gợi ý 3 chiến
lược tích hợp: thiết lập cơ bản, đặt bối cảnh và đặt vấn đề trung tâm. Tác giả cũng


6
phân tích điểm mạnh, điểm yếu của từng chiến lược và đề xuất việc sử dụng các chiến
lược xen kẽ, khơng nên tách rời. Ngồi ra, chương trình giáo dục STEM - dạy và học

trong các lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học cũng là một nguồn
tham khảo hữu ích.

Cách thức đánh giá tích hợp cũng được Joseph và David (2007) quan tâm.
Tác giả kiến nghị giáo viên cần sử dụng các hình thức khác nhau như đánh giá như
quan sát, phỏng vấn, nhiệm vụ thực hiện, tự đánh giá của người học, hồ sơ bài làm và
các bài kiểm tra chuẩn. Học sinh nên được tạo nhiều cơ hội để chứng minh khả năng
hiểu của mình về tốn học và khoa học trong việc đánh giá.
Ở Việt Nam, một số tài liệu bồi dưỡng giáo viên cũng đề cập đến vấn đề tích hợp.
Tài liệu Dạy học Tích hợp phát triển năng lực học sinh do Đỗ Hương Trà chủ biên
(2015) cũng đề cập đến vấn đề tích hợp nói chung một cách tồn diện từ định nghĩa,
phương pháp đến cách đánh giá. Trong Dạy học toán và đánh giá học sinh theo định
hướng phát triển năng lực (tài liệu bồi dưỡng giáo viên), tác giả Lê Thị Hoài Châu và
Vũ Như Thư Hương đã chú ý thiết kế một số bài học tích hợp tốn học với khoa học
lớp 4.
Hội thảo “Dạy học tích hợp và dạy học phân hóa” (2015) và Hội thảo “Tích hợp
trong việc biên soạn sách giáo khoa theo định hướng phát triển năng lực người học
(môn Khoa học Tự nhiên)” (2016) đã nhận được nhiều bài viết dạy học tích hợp. Đề
cập đến những vấn đề chung, cơ sở lý luận của dạy học tích hợp có các tác giả Võ Văn
Duyên Em, Nguyễn Thị Kim Dung, Hoàng Ngọc Hùng, Tống Xuân Tám, Phan Thị
Thu Huyền, Nguyễn Thị Kim Mơ. Thực trạng và giải pháp đáp ứng dạy học tích hợp
cũng được quan tâm. Các tác giả đã đề xuất giải pháp tích hợp ở các mơn học, như
“Giáo dục giá trị di sản văn hóa trong dạy học địa lí” của Nguyễn Phương Liên, Trần
Viết Tùng; “Tích hợp giáo dục giá trị văn hóa truyền thống trong dạy học tác phẩm
văn học Việt Nam” của Dương Thu Hằng, hay Lâm Đặng Trúc Lâm có bài viết “Dạy
học tích hợp bảo vệ môi trường trong môn Sinh học 11”, …Nhìn chung, trong khn
khổ một bài viết nên các đề tài trên chỉ dừng lại việc tích hợp mơn học với giáo dục kĩ
năng sống hay giáo dục giá trị. Tuy nhiên, đây cũng là nguồn tư liệu tham khảo quý
giá, nhất là phần thực trạng dạy học tích hợp mà các bài viết cung cấp.


7
3. Mục đích nghiên cứu

Việc nghiên cứu đề tài này nhằm mục đích cung cấp một số bài học tích hợp số
học với khoa học tự nhiên ở tiểu học.
4. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:
- Xem xét lại toàn bộ chủ đề số học, khoa học tự nhiên ở bậc tiểu học được quy
định trong chương trình từ mục tiêu, nội dung kiến thức cho đến chuẩn kĩ năng, kiến
thức và mức độ cần đạt. Xem xét nội dung sách giáo khoa tiểu học mơn Tốn (phần số
học) và mơn Khoa học (phần khoa học tự nhiên). Tham khảo một số tài liệu để tìm
hiểu cách giảng dạy tốn học và khoa học ở tiểu học.
- Từ việc xem xét chương trình để chọn lọc những nội dung có khả năng tích
hợp giữa số học với khoa học tự nhiên ở tiểu học.
- Tiến hành tìm hiểu cách thức tích hợp nội dung số học và khoa học tự nhiên
(tham khảo tài liệu, phỏng vấn giáo viên, các chuyên gia).
- Thiết kế một số bài dạy cho những nội dung tích hợp giữa số học với khoa học
tự nhiên.
- Dạy thực nghiệm và đánh giá kết quả giảng dạy ở những khía cạnh: mức độ
hiểu bài, ghi nhớ bài học và đặc biệt là khả năng vận dụng giải quyết vấn đề thực tiễn.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để thực hiện các mục tiêu nghiên cứu đã đề ra, chúng tôi tiến hành các nhiệm vụ
nghiên cứu cụ thể sau:
- Thảo luận về những điều kiện thuận lợi và khó khăn khi theo đuổi đề tài này,
cách thức tiến hành, những kết quả dự kiến để xem xét tính khả thi của đề tài. Ở đây
chú ý điều kiện để dạy thực nghiệm và thời gian để dạy thực nghiệm.
- Sưu tầm các tài liệu phục vụ cho cơng việc nghiên cứu, trong đó phải có các tài
liệu quan trọng: chương trình tốn, khoa học ở bậc tiểu học; sách giáo khoa toán, khoa
học; giáo trình phương pháp giảng dạy tốn, khoa học ở bậc tiểu học; tài liệu về vấn đề
tích hợp và tích hợp giữa tốn với khoa học ở tiểu học.


8

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tích hợp giữa toán học với khoa học ở
tiểu học, tập trung vào việc tích hợp giữa số học với khoa học tự nhiên; tham khảo tài
liệu và chương trình của nước ngồi.
- Tiến hành tìm hiểu một số cách thức tiến hành dạy tích hợp giữa tốn với khoa
học tự nhiên.
- Thiết kế bài dạy cho những nội dung tích hợp giữa số học với khoa học
tự nhiên.
- Dạy thực nghiệm nhằm mục đích: xem nội dung và cách thức tích hợp có phù
hợp và đem lại hiệu quả hay không; so sánh giữa tiết dạy truyền thống và tiết dạy có
nội dung tích hợp của đề tài.
6. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: cách thức tích hợp số học với khoa học tự nhiên ở tiểu
học.
Khách thể nghiên cứu: vấn đề tích hợp trong giảng dạy ở tiểu học.
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Giới hạn nghiên cứu: Số học với khoa học tự nhiên là một trong các mảng lớn
của chương trình Tốn và Khoa học ở tiểu học. Để nghiên cứu được tập trung hơn,
chúng tôi dừng lại ở việc xem xét và thiết kế bài dạy tích hợp ở lớp 3 và lớp 4.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là những nội dung tích hợp giữa số học với khoa
học tự nhiên cũng như cách thức tích hợp những nội dung này.
8. Giả thuyết nghiên cứu
Chúng tôi giả định rằng nếu tích hợp số học với khoa học tự nhiên trong quá trình
học sẽ giúp học sinh tiếp thu nhanh kiến thức, phát triển năng lực của bản thân và rèn
luyện những kỹ năng giải quyết vấn đề trong cuộc sống.
9. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp,
phân loại, hệ thống hóa lý thuyết từ các nghiên cứu, tài liệu về tích hợp nói chung và
tích hợp số học với khoa học tự nhiên nói riêng, cũng như tìm hiểu các nguyên tắc, nội
dung, biện pháp, cách thức tích hợp số học với khoa học tự nhiên ở tiểu học. Ngoài ra,

9
chúng tơi cịn tìm hiểu về đặc điểm tư duy, tâm sinh lý của HS tiểu học để chọn lựa
những phương pháp phù hợp.
Phương pháp phân tích và tổng kết kinh nghiệm: xem xét lại kinh nghiệm
giảng dạy, tham khảo kinh nghiệm của GV để rút ra những kết luận, quy tắc hoạt động
hiệu quả trong quá trình giảng dạy số học, khoa học tự nhiên và giảng dạy tích hợp cho
HS tiểu học.
Các phương pháp thống kê và phân tích số liệu: để xử lí các số liệu trong q
trình phân tích, từ đó đưa ra nhận xét và cơ sở để thực hiện giảng dạy tích hợp.
10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn gồm
3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận về dạy học tích hợp
Chương 2: Tích hợp số học với khoa học tự nhiên ở tiểu học
Chương 3: Thiết kế bài học tích hợp số học với khoa học tự nhiên ở tiểu học


10

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC TÍCH HỢP
1.1. Lý luận về dạy học tích hợp
1.1.1. Khái niệm dạy học tích hợp
1.1.1.1. Khái niệm tích hợp
Tích hợp (tiếng Anh: integration) có nguồn gốc từ tiếng La tinh: integration với
nghĩa: xác lập lại cái chung, cái toàn thể, cái thống nhất trên cơ sở những bộ phận
riêng lẻ.
Theo từ điển Anh - Anh (Oxford Advanced Learner's Dictionany ), từ integrate
có nghĩa là kết hợp những phần, những bộ phận với nhau trong một tổng thể. Những
phần, những bộ phận này có thể khác nhau nhưng thích hợp với nhau.

Theo Nguyễn Thị Kim Dung [5], trong lĩnh vực giáo dục, khái niệm tích hợp
xuất hiện từ thời kỳ Khai sáng (thế kỷ XVIII) dùng để chỉ một quan niệm giáo dục
toàn diện con người, chống lại hiện tượng làm cho con người phát triển thiếu hài hòa,
cân đối. Trong dạy học các bộ mơn, tích hợp được hiểu là sự kết hợp, tổ hợp các nội
dung từ các môn học, lĩnh vực học tập khác nhau (theo cách hiểu truyền thống từ 400
năm nay) thành một “môn học” mới.
Theo Pring R (1973), khái niệm thật sự về “tích hợp” bao hàm ý tưởng về sự
thống nhất giữa các loại hình kiến thức và các môn khoa học tương ứng [36].
1.1.1.2. Khái niệm dạy học tích hợp
Trong “Hội nghị tích hợp về việc giảng dạy các khoa học” (1968), UNESCO đã
định nghĩa: Dạy học tích hợp là một cách trình bày các khái niệm và nguyên lí khoa
học cho phép diễn đạt sự thống nhất cơ bản của tư tưởng khoa học, tránh nhấn quá
mạnh hoặc quá sớm sự sai khác giữa các lĩnh vực khoa học khác nhau.
Theo Nguyễn Thị Kim Dung [5], dạy học tích hợp là một quan niệm dạy học
nhằm hình thành ở học sinh những năng lực giải quyết hiệu quả các tình huống thực
tiễn dựa trên sự huy động nội dung, kiến thức, kĩ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau.
Dạy học tích hợp là một quan niệm dạy học nhằm hình thành ở học sinh những năng
lực giải quyết hiệu quả các tình huống thực tiễn dựa trên sự huy động nội dung, kiến
thức, kĩ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau.


11
Theo Xaviers Roegirs [41]: Sư phạm tích hợp là một quan niệm về q trình học
tập trong đó tồn thể các q trình học tập góp phần hình thành ở học sinh những năng
lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết cho học sinh nhằm phục vụ cho q
trình học tập tương lai, hoặc hồ nhập học sinh vào cuộc sống lao động. Khoa sư phạm
tích hợp làm cho q trình học tập có ý nghĩa.
Theo Nguyễn Văn Khải [13]: Dạy học tích hợp tạo ra các tình huống liên kết tri
thức các mơn học, đó là cơ hội phát triển các năng lực của học sinh. Khi xây dựng các
tình huống vận dụng kiến thức, học sinh sẽ phát huy được năng lực tự học, phát triển

tư duy sáng tạo.
Theo Từ điển Giáo dục học [8, tr.383]: Tích hợp là hành động liên kết các đối
tượng nghiên cứu, giảng dạy, học tập của cùng một lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác
nhau trong cùng một kế hoạch dạy học.
Còn theo Vụ Giáo dục trung học (Bộ Giáo dục và Đào tạo) [50]: Dạy học tích
hợp là định hướng dạy học trong đó giáo viên tổ chức, hướng dẫn để học sinh biết huy
động tổng hợp kiến thức, kĩ năng... thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết
các nhiệm vụ học tập; thơng qua đó hình thành những kiến thức, kĩ năng mới; phát
triển được những năng lực cần thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề trong học tập
và trong thực tiễn cuộc sống. Tính tích hợp thể hiện qua sự huy động, kết hợp, liên hệ
các yếu tố có liên quan với nhau của nhiều lĩnh vực để giải quyết có hiệu quả một vấn
đề và thường đạt nhiều mục tiêu khác nhau.
Hiện nay, phần lớn các nghiên cứu về giáo dục đều thống nhất [20]: Dạy học tích
hợp là quan niệm dạy học nhằm hình thành ở HS những năng lực giải quyết hiệu quả
các tình huống thực tiễn dựa trên sự huy động nội dung, kiến thức, kỹ năng thuộc
nhiều lĩnh vực khác nhau. Dạy học tích hợp địi hỏi việc học tập trong nhà trường phải
được gắn với các tình huống của cuộc sống mà sau này HS có thể đối mặt và vì thế
việc học tập trở nên có ý nghĩa đối với HS.


12
1.1.2. Các hình thức dạy học tích hợp
Nhiều nhà khoa học đã phân chia các mức độ tích hợp theo thang tăng dần như
sơ đồ dưới đây:
xuyên môn
liên môn
đa môn
trong một mơn
kết hợp
truyền thống

Hình 1.1. Sơ đồ các mức độ tích hợp [5]
 Truyền thống (traditional):
Từng mơn học được giảng dạy, xem xét riêng rẽ, biệt lập, khơng có bất kì sự liên
hệ, kết nối nào giống như chụp ảnh cận cảnh từng đoạn - một hướng, một cách nhìn,
sự tập trung hạn hẹp vào một mơn riêng rẽ.
Ví dụ: Các môn học ở Tiểu học được phân chia rõ ràng như: Toán, Tiếng Việt,
Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Lịch sử và Địa lí, Đạo đức, Mĩ thuật, Thủ công, Kĩ
thuật, Thể dục, … GV giảng dạy các môn theo tiết học riêng rẽ, việc kiểm tra đánh giá
cũng độc lập. Một số mơn cịn phân chia nhiều GV khác nhau giảng dạy.
 Kết hợp/lồng ghép (fusion):
Một nội dung nào đó được kết hợp vào chương trình đã có sẵn.
Ví dụ: lồng ghép các vấn đề như mơi trường, biến đổi khí hậu, kĩ năng sống, dân
số, sức khỏe sinh sản,…vào các môn học và hoạt động giáo dục. Môn Tự nhiên và Xã
hội lớp 1, 2, 3 được lồng ghép các nội dung giáo dục như bảo vệ môi trường, sử dụng
năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, kĩ năng sống, biến đổi khí hậu, biển đảo theo các
văn bản hướng dẫn ở từng bài cụ thể. Hay nội dung giáo dục bảo vệ môi trường, kĩ
năng sống cũng được lồng ghép trong mơn Tiếng Việt.
 Tích hợp trong một mơn học:
Nghĩa là tích hợp trong nội bộ môn học. Những nội dung của các phân môn, các
lĩnh vực nội dung thuộc cùng một môn học được tích hợp theo những chủ đề, chương,
bài cụ thể nhất định. Có thể tích hợp theo chiều ngang hoặc theo chiều dọc.


13

a) Tích hợp theo chiều ngang là tích hợp các mảng kiến thức, kĩ năng trong
môn học theo nguyên tắc đồng quy: Tích hợp các kiến thức, kĩ năng thuộc mạch,
phân mơn này với mạch, phân mơn khác.
Ví dụ: Một số bài tốn có lời văn ở Tiểu học có nội dung về hình học như tính
chu vi, diện tích của hình, … thể hiện sự tích hợp theo chiều ngang giữa mạch kiến

thức số học và hình học. Tuy nhiên, chương trình Tốn tiểu học khó tìm thấy một bài
học dạy đồng thời 2 - 3 nội dụng. Ở mơn Tiếng Việt, tích hợp theo chiều ngang dễ tìm
thấy hơn qua hệ thống các chủ điểm học tập. Các phân mơn Tập đọc, Kể chuyện,
Chính tả, Tập viết, Luyện từ và câu, Tập làm văn được tập hợp lại xung quanh trục chủ
điểm các bài đọc, các nhiệm vụ cung cấp kiến thức và rèn luyện kĩ năng cũng gắn bó
chặt chẽ với nhau.

b) Tích hợp theo chiều dọc là tích hợp một đơn vị kiến thức, kĩ năng mới với
những kiến thức, kĩ năng trước đó theo nguyên tắc đồng tâm. Cụ thể là: Kiến thức
của lớp trên, bậc học trên bao hàm kiến thức, kĩ năng của lớp dưới, cấp học dưới.
Ví dụ: Ở lớp 1, 2, 3, học sinh được học môn Tự nhiên - Xã hội gồm 2 phần như
theo tên gọi. Đến lớp 4, 5, học sinh học kiến thức về Tự nhiên ở môn Khoa học và kiến
thức xã hội ở môn Lịch sử - Địa lí. Như vậy, đã có sự khai thác sâu hơn về kiến thức ở
giai đoạn lớp 4, 5. Xuyên suốt 5 lớp, các em đều học về Thực vật nhưng mức độ khác
nhau. Ở lớp 1, 2 học về thực vật phân loại theo lợi ích dùng cho con người (cây rau,
cây hoa, cây gỗ, …) hay phân loại theo điều kiện sinh sống (trên cạn, dưới nước). Lớp
3 học phân loại cây chi tiết hơn: theo rễ, thân, lá và tìm hiểu khả năng quang hợp của
cây. Lớp 4 giới thiệu kĩ hơn về quá trình quang hợp và lớp 5 tìm hiểu về sự sinh sản
của thực vật. Trong mơn Tốn, các em được làm quen với bốn phép tính (cộng, trừ,
nhân, chia). Tùy mỗi lớp mà vòng số áp dụng khác nhau, mở rộng dần ở những lớp
cao hơn.
 Đa môn (multidisciplinary):
Khi HS học hay nghiên cứu vấn đề nào đó, các em đồng thời được tiếp cận từ
nhiều bộ môn khác nhau. Từ cách tiếp cận đa môn này, GV chỉ cần điều chỉnh nội
dung giảng dạy bộ mơn của mình sao cho phù hợp. Nội dung và đánh giá vẫn nguyên
theo bộ mơn. Chỉ có HS được mong đợi là tạo ra những kết nối giữa các lĩnh vực bộ


14
môn, tức là các em sẽ giải quyết vấn đề dựa trên kiến thức thu được ở nhiều bộ môn

khác nhau. Đôi khi tiếp cận đa môn đã tạo ra những liên kết rất mạnh và khi đó thì
những ngăn cách bộ mơn bị mờ đi và chương trình chuyển sang lãnh địa liên mơn.
Cơng
nghệ
Nghệ
thuật

Sinh
học
Các chủ
đề/ vấn
đề

Ngoại
ngữ

Tốn
học
...

Hình 1.2. Sơ đồ tích hợp đa mơn
Ví dụ: Hình thức tích hợp này thường xuất hiện trong các dự án học tập như
Khoa học, Lịch sử, Xã hội, …Trong dự án Xây dựng khu vườn cộng đồng [44], học
sinh có thể học khoa học khi quan sát cây trồng phát triển, thử nghiệm các số liệu khác
nhau của ánh sáng, nước, phân bón và đất để xem sựảnh hưởng của các yếu tố này đến
sự tăng trưởng của thực vật. Học sinh nhỏ tuổi có thể đếm hạt giống và sắp xếp những
hạt giống này thành hàng và cột. Học sinh có thể học cách tính tốn độ dài của bóng
trong một ngày, từ đó tìm ra khu vực phù hợp nhất để trồng cà chua trong vườn. Ngồi
ra, học sinh có thể viết đơn xin tài trợ cho khu vườn và tìm hiểu về ảnh hưởng của môi
trường đối với nguồn lương thực tồn cầu.

 Liên mơn (interdisciplinary):
Các mơn học được liên kết với nhau và giữa chúng có những chủ đề, vấn đề,
những khái niệm lớn và những ý tưởng lớn chung. Chương trình cũng xoay quanh các
chủ đề/vấn đề chung, nhưng các khái niệm hoặc các kĩ năng liên môn được nhấn mạnh
giữa các môn chứ không phải trong từng mơn riêng biệt.
Chương trình liên mơn tạo ra những kết nối rõ rệt giữa các môn học hay bắt đầu
phá vỡ ranh giới giữa các mơn học. Đây khơng cịn là một phần bổ sung đơn giản của
các phần nhưng sự thừa nhận rằng mỗi mơn học có thể ảnh hưởng đến kết quả đầu ra