Luận văn Thạc sĩ Tổ chức dạy học một số kiến thức “Dòng điện xoay chiều” theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh trường Trung học phổ thông tại nước CHDCND Lào

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
–––––––––––––––––––––––

PHONGSAVANH OULAYPHETH

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC
“DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC
STEM CHO HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
TẠI NƯỚC CHDCND LÀO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2019

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
–––––––––––––––––––––––

PHONGSAVANH OULAYPHETH

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC
“DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC
STEM CHO HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
TẠI NƯỚC CHDCND LÀO
Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý

Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Quang Linh

THÁI NGUYÊN - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài này là cơng trình nghiên cứu tìm tịi, tra cứu tài liệu
của riêng tôi. Các kết quả được nêu trong luận văn này là hồn tồn trung thực,
chưa từng được cơng bố trong bất kỳ một cơng trình của tác giả nào.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm với những gì mình khẳng định trên đây.
Thái Nguyên, tháng 04 năm 2019
Tác giả

Oulaypheth PHONGSAVANH

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




LỜI CẢM ƠN
Trong q trình hồn thành luận văn này, tơi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình

của các thầy cơ giáo, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và người thân. Tôi xin được gửi lời
cảm ơn chân thành tới những người đã giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.”
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS.Nguyễn Quang Linh, đã tận tình hướng
dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hồn thành luận văn
này.”
Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cô giáo trong tổ Giáo dục Vật
lý, khoa Vật lý - Trường Đại học sư phạm Thái Nguyên, đã giúp đỡ, động viên tôi trong
suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Mặc dù tơi đã có rất nhiều cố gắng,
song khả năng có hạn nên bản luận văn khơng tránh khỏi những khiếm khuyết. Tôi rất
mong được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cơ giáo và các bạn đọc
để luận văn được hoàn chỉnh hơn.”
Cuối cùng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới ban giám hiệu, các thầy cô giáo và các
học sinh của trường THPT Mương Khai và trường THPT Pak Sường, tỉnh Luông Phạ
Băng, nước CHDCND Lào đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian dài học
tập và nghiên cứu luận văn.”
Thái Nguyên, tháng 04 năm 2019
Tác giả

Oulaypheth PHONGSAVANH

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – Đại học Thái Nguyên




MỤC LỤC
Lời cam đoan .................................................................................................................. i
Lời cảm ơn .....................................................................................................................ii
Mục lục ........................................................................................................................ iii
Danh mục các chữ viết tắt............................................................................................. iv

Danh mục các bảng ........................................................................................................ v
Danh mục các hình ....................................................................................................... vi
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu .............................................................................................. 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..........................................................................2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................. 2
5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................3
6. Giả thuyết khoa học ................................................................................................ 3
7. Đóng góp của đề tài ................................................................................................ 3
8. Cấu trúc của đề tài ..................................................................................................3
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ........................................................4
1.1. Nghiên cứu về GD STEM tại CHDCND Lào .....................................................4
1.2. Các nghiên cứu thế giới về giáo dục STEM........................................................6
1.3. Nghiên cứu về tính sáng tạo ..............................................................................10
1.4. Giáo dục STEM .................................................................................................11
1.4.1. Khái niệm của giáo dục STEM ...................................................................11
1.4.2. Vai trò, ý nghĩa của GD STEM ..................................................................13
1.4.3. Mục tiêu của giáo dục STEM .....................................................................13
1.4.4. Quy trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM ..................................14
1.4.5. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh thơng qua dạy học chủ đề STEM ......16
1.4.6. Quy trình thiết kế chủ đề GD STEM .......................................................... 20
1.4.7. Tiến trình tổ chức dạy học Vật lý theo định hướng GD STEM .................21

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




1.5. Điều tra thực tiễn dạy học kiến thức “Máy phát điện xoay chiều” và “Động

cơ điện xoay chiều” - Vật lý 12 theo định hướng giáo dục STEM trong THPT .....23
1.5.1. Mục đích điều tra ........................................................................................23
1.5.2. Phương pháp điều tra ..................................................................................24
1.5.3. Kết quả nghiên cứu .....................................................................................24
Kết luận chương 1 ....................................................................................................28
Chương 2: THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
VÀ ĐỢNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU” ....................................................................29
2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương “Máy phát điện và động cơ điện – Vật
lý 12” ........................................................................................................................29
2.1.1. Tổng quan của chương “Dòng điện xoay chiều” ........................................29
2.1.2. Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ năng .......................................29
2.1.3. Phân tích nội dung kiến thức.......................................................................30
2.2. Xây dựng tiến trình dạy học chủ đề “Mát phát điện xoay chiều”Vật lý 12theo
định hướng GD STEM ............................................................................................. 33
2.2.1. Vấn đề thực tiễn .......................................................................................... 34
2.2.2. Hình thành ý tưởng .....................................................................................34
2.2.3. Kiến thức lĩnh vực STEM trong chủ đề ......................................................35
2.2.4. Mục tiêu chủ đề ........................................................................................... 36
2.2.5. Bộ câu hỏi định hướng ................................................................................36
2.2.6. Kế hoạch dạy học ........................................................................................36
2.3. Xây dựng tiến trình dạy học chủ đề “Động cơ điện xoay chiều” Vật lý 12
theo định hướng GD STEM .....................................................................................45
2.3.1. Vấn đề thực tiễn .......................................................................................... 45
2.3.2. Hình thành ý tưởng .....................................................................................45
2.3.3. Kiến thức lĩnh vực STEM trong chủ đề ......................................................46
2.3.4. Mục tiêu chủ đề ........................................................................................... 47
2.3.5. Bộ câu hỏi định hướng ................................................................................47
2.3.6. Kế hoạch dạy học ........................................................................................48

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên

2.4. Đánh giá HS trong dạy học chủ đề “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 theo
định hướng STEM ....................................................................................................56
2.4.1.Đánh giá năng lực sáng tạo của HS qua phiếu quan sát của giáo viên ...........56
2.4.2. Đánh giá năng lực sáng tạo của HS qua phiếu đánh giá đồng đẳng và tự
đánh giá ....................................................................................................................58
Kết luận chương 2 ....................................................................................................59
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................60
3.1. Mục đích thực nghiệm sưphạm .........................................................................60
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .......................................................................60
3.3. Nội dung thực nghiệm sưphạm .........................................................................60
3.3.1. Chọn địa bàn thựcnghiệm ...........................................................................60
3.3.2. Chọn đối tượng thực nghiệm ......................................................................61
3.3.3. Kế hoạch thực nghiệm sưphạm ...................................................................61
3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm...........................................................................61
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ...........................................................................62
3.5.1. Đánh giá định tính .......................................................................................62
3.5.2. Đánh giá định lượng....................................................................................65
3.5.3. Đánh giá chung ........................................................................................... 73
Kết luận chương 3 ....................................................................................................74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................76
1. Kết luận ................................................................................................................76
2. Kiến nghị ..............................................................................................................77
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................78
PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Bộ GDTT

: Bộ Giáo dục và Thể thao

CHDCND Lào

: Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào

GD

: Giáo dục

GD&ĐT

: Giáo dục và đào tạo

GDPT

: Giáo dục phổ thông

GV

: Giáo viên

HS

: Học sinh

KHCN

: Khoa học công nghệ

SGK

: Sách giáo khoa

THPT

: Trung học phổ thông

Viện NKG

: Viện Nghiên cứu Khoa học Giáo dục

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Nội dung bài học chương VI “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 ...............29
Bảng 2.2. Kiến thức trong lĩnh vực STEM chủ đề máy phát điện xoay chiều ............35
Bảng 2.3. Bảng kế hoạch dạy học chủ đề “Máy phát điện xoay chiều” theo định

hướng GD STEM .....................................................................................36
Bảng 2.4. Kiến thức trong lĩnh vực STEM chủ đề máy động cơ điện xoay chiều ......46
Bảng 2.5. Bảng kế hoạch dạy học chủ đề “Động cơ điện xoay chiều” theo định
hướng GD STEM .....................................................................................48
Bảng 2.6. Bảng mô tả các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực sáng tạo..................56
Bảng 2.7. Bảng kiểm quan sát năng lực sáng tạo của HS dành cho GV .....................57
Bảng 2.8. Bảng đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh ............................................58
Bảng 2.9. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá năng lực sáng tạo của HS .............................. 58
Bảng 3.1. Danh sách lớp thực nghiệm để tiến hành thực nghiệm sư phạm ................61
Bảng 3.2. Điểm tổng hợp của HS lớp 12A ở trường THPT Mương Khai chủ đề
máy phát điện xoay chiều (bài 1) ............................................................. 66
Bảng 3.3. Điểm tổng hợp của HS lớp 12A ở trường THPT Mương Khai chủ đề
động cơ điện xoay chiều (bài 2) ............................................................... 67
Bảng 3.4. Điểm tổng hợp lớp 12A ở trường THPT Mương Khai cả 2 bài ..................68
Bảng 3.5. So sánh điểm trung bình đánh giá năng lực sáng tạo của HS và điểm
trung bình kết quả học tập mơn vật lý của HS trong kì 1 ở trường THPT
Mương Khai .............................................................................................. 69
Bảng 3.6. Điểm tổng hợp của HS lớp 12A ở trường THPT Pak Sường chủ đề máy
phát điện xoay chiều (bài 1) .....................................................................70
Bảng 3.7. Điểm tổng hợp của HS lớp 12A ở trường THPT Pak Sường chủ đề động
cơ điện xoay chiều (bài 2) ........................................................................71
Bảng 3.8. Điểm tổng hợp của HS lớp 12A ở trường THPT Pak Sường cả 2 bài ........72
Bảng 3.9. So sánh điểm trung bình đánh giá năng lực sáng tạo của HS và điểm
trung bình kết quả học tập mơn vật lý của HS trong kì 1 ở trường THPT
Pak Sường .................................................................................................73
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Chu trình trên đây bao gồm hai quy trình sáng tạo: Quy trình khoa học
và quy trình kĩ thuật ..................................................................................14
Hình 1.2. Vịng lặp thiết kế trong GD STEM .............................................................. 15
Hình 1.3. Quy trình thiết kế chủ đề STEM ..................................................................20
Hình 1.4. Sơ đồ tiến trình tổ chức dạy học Vật lý theo định hướng GD STEM .........21
Hình 1.5. Số GV đã tìm hiểu và tập huấn về GD STEM .............................................24
Hình 1.6. Quan điểm của GV về sự cần thiết áp dụng GD STEM trong dạy học .......25
Hình 1.7. Tần suất áp dụng GD STEM trong dạy học của GV ...................................25
Hình 1.8. Quan điểm của GV về những khó khăn khi dạy học STEM .......................26
Hình 1.9. Tần suất áp dụng thí nghiệm quả GV trong dạy học Vật lí .........................27
Hình 1.10. Biểu đồ về hứng thú tham gia hoạt động STEM của HS .......................... 27
Hình 1.11. Sự nguyện vọng của HS trong quá trình dạy học Vật lí ............................ 27
Hình 2.1. Sơ đồ xây dưng các chủ đề theo định hướng GD STEM ............................ 33
Hình 2.2. Sơ đồ hình thành ý tưởng chủ đề STEM máy phát điện xoay chiều ...........34
Hình 2.3. Sơ đồ hình thành ý tưởng chủ đề STEM động cơ điện xoay chiều .............46
Hình 3.1. Phiếu ý kiến của GV và HS sau thực hành chủ đề ......................................63
Hình 3.2. Một số hình ảnh hoạt động của HS ở trương THPT Mương Khai ..............64
Hình 3.3. Một số hình ảnh hoạt động của HS ở trương THPT Pak Sường .................64
Hình 3.4. Bản hình vẽ thiết kế và hình ảnh máy phát điện xoay chiều mà HS thiết
và chế tạo được .........................................................................................65
Hình 3.5. Bản hình vẽ thiết kế và hình ảnh động cơ điện xoay chiều mà HS thiết
và chế tạo được .........................................................................................65
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn tổng điểm đánh giá năng lực sáng tạo và kết quả học tập
của học sinh ở trường THPT Mương Khai ...............................................69
Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn tổng điểm đánh giá năng lực sáng tạo và kết quả học tập
của học sinh ở trường THPT Pak Sường ..................................................73

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Nước Cộng hịa Dân chủ Nhân dân Lào (CHDCND Lào) đang trong thời kỳ đổi
mới, theo hướng văn kiện Đại hội Đảng Nhân dân Cách mạng Lào lần thứ IX và X đã
chỉ rõ Ngành Giáo dục phải có những bước đi đổi mới về mọi mặt, nhằm đào tạo con
người lao động có đủ kiến thức, năng lực sáng tạo, trí tuệ và phẩm chất đạo đức tốt,
đáp ứng được yêu cầu nhân lực của đất nước.
Trong dự thảo của Bộ Giáo dục và Thể thao (Bộ GDTT) về tầm nhìn giáo dục
đến năm 2030, chiến lược giáo dục đến 2025 đã định hướng chung rằng: Để tạo ra
nguồn nhân lực đạt được 3 đặc tính và 5 nguyên lý giáo dục cơ bản. Đồng thời, cụ thể
đảm bảo phát triển năng lực của học sinh, vận dụng kiến thức vào cuộc sống thực tiễn,
biết sử dụng kĩ thuật, công nghệ thông tin và giao tiếp ngoại ngữ được [36].
Hiện nay, ngành giáo dục của nước CHDCND Lào đang thực hiện triển khai
đổi mới chương trình giáo dục phổ thơng cũng như phương pháp kiểm tra đánh giá kết
quả học tập của học sinh (HS), để tạo ra những nguồn nhân lực có kỹ năng cao mà xã
hội đang cần. Đó là con người có khả năng đáp ứng được những địi hỏi của sự nghiệp
cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước [36].
Luật Giáo dục nước CHDCND Lào đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đổi
mới giáo dục: Phương pháp giáo dục của các trường học toàn đất nước phải phát huy
những kỹ năng cần thiết cho HS đó là kỹ năng giải quyết vấn đè, giao tiếp, làm việc
nhóm, năng lực sáng tao, kỹ năng trình bày báo cáo…; Phù hợp với đặc điểm của từng
môn học, lớp học, học sinh, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn và tác
động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học cho HS [34].
Thực trạng giáo dục tại nước CHDCND Lào cho thấy, việc giảng dạy kiến thức
nói chung và kiến thức vật lí nói riêng được tiến hành trong hồn cảnh mà học sinh ít
có điều kiện để nghiên cứu, quan sát, thực nghiệm, sáng tạo và vận dụng kiến thức

trong giải quyết vấn đề thực tiễn, đặc biệt đối với HS trung học cơ sở (THCS) và HS
trung học phổ thơng (THPT).
Vì vậy, trong luận văn này, tác giả đã tìm hiểm nghiên cứu và vận dụng phương
pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM (GD STEM), hiện đang cịn tương đối
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




mới ở Lào. GD STEM là một phương thức giáo dục tích hợp các mơn khoa tự nhiên
thơng qua hoạt động thực hành và ứng dụng. Trong quá trình học tập, học sinh sẽ vừa
học được kiến thức khoa học, vừa được vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. GD STEM
sẽ phá đi khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người có năng lực
làm việc tốt, có tính sáng tạo cao, với những cơng việc địi hỏi trí óc của thế kỷ 21.
Điều này phù hợp với cách tiếp cận tích hợp trong chương trình GDPT ở Lào, sự nghiệp
đổi mới, tiếp cận với sự phát triển của giáo dục thế giới hướng tới sự phát triển năng
lực của học sinh, cũng được triển khai mạnh mẽ ở nước CHDCND Lào. Vì vậy, tư
tưởng này của GD STEM cần được khai thác và đưa vào mạnh mẽ trong chương trình
GDPT nước CHDCND Lào.
Chính vì những lí do trên, tác giả đã lựa chọn nghiên cứu “Tổ chức dạy học
một số kiến thức theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh trường THPT tại
nước CHDCND Lào”.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức về “Dòng điện xoay
chiều” thuộc chương trình Vật lý THPT của nước CHDCND Lào nhằm nâng cao năng
lực sáng tạo của học sinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Chương trình, nội dung kiến thức mơn vật lí THPT.
- Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức
chương “Dòng điện xoay chiều” thuộc chương trình Vật lý của nước CHDCND Lào.

Phạm vi khảo sát tại trường THPT Mương Khai và trường THPT Luangprabang nước
CHDCND Lào.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu dự thảo của Bộ Giáo dục và Thể thao về tầm nhìn giáo dục đến
năm 2030, chiến lược giáo dục đến 2025 và kế hoạch phát triển giáo dục và thể thao 5
năm (Giai đoạn từ 2016 - 2020) của nước CHDCND Lào.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tính sáng tạo và nghiên cứu cơ sở lí luận về giáo
dục STEM.
- Hệ thống cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học chương “Dòng điện xoay chiều
– Vật Lý 12” theo định hướng GD STEM.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – Đại học Thái Nguyên




- Phân tích nội dung kiến thức chương “Dịng điện xoay chiều – Vật lý 12” ở
các bộ mơn có liên quan.
- Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức “Dòng điện xoay chiều – Vật lý 12”
theo định hướng GD STEM.
- Thực nghiệm sư phạm (TNSP).
5. Phương 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 vật lí, các tài liệu về tính sáng tạo và giáo dục STEM.
- Nghiên cứu về thực tế việc tổ chức hoạt động STEM cho HS ở trường THPT
của nước CHDCND Lào hiện nay.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế được tiến trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong
trường THPT của nước CHDCND Lào, đáp ứng các yêu cầu của quá trình dạy học sẽ
góp phần phát triển năng lực sáng tạo của HS.
7. Đóng góp của đề tài

- Góp phần làm rõ hơn cơ sở lí luận về tổ chức hoạt động dạy học theo định
hướng giáo dục STEM cho HS ở trường THPT của nước CHDCND Lào.
- Thiết kế một số hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát
triển năng lực sáng tạo của HS.
- Tổ chức một số hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM tại trường
THPT của nước CHDCND Lào.
8. Cấu trúc của đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn có 03 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn.
Chương 2: Thiết kế chủ đề STEM “Máy phát điện xoay chiều và động cơ điện
xoay chiều”.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1. Nghiên cứu về GD STEM tại CHDCND Lào
Hiện tại chưa 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 GD STEM, như:
Keovivon UTTHACHAC (2016) - phó vụ trưởng Khoa học đã nói đến ý tưởng
về Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học là những điều mà Bộ Khoa học và
Công nghệ (Bộ KHCN) mong muốn tiến hành và xây dựng pham vị hợp tác với Bộ
Giáo dục và Thể thao (Bộ GDTT) để giao lưu và thực hiện cùng một đối tượng có thể
mang tính khả thi [38].
Trong tài liệu Luật khoa học và công nghệ của Bộ KHCN Lào đã chỉ ra rằng:
“Việc nâng cao trình độ của cán bộ và nhân viên là việc làm rất quan trọng để thúc đẩy

sự phát triển của các ngành công nghiệp và dịch vụ như: Công nghiệp du lịch, công
nghiệp điện tử, công nghiệp chế tạo và sản xuất thực phẩm...” [40].
Để đáp ứng yêu cầu trên, Bộ KHCN và Bộ GDTT của nước CHDCND Lào cần
trao đổi, hợp tác với nhau để xây dựng đội ngũ lao động có trình độ, tay nghề để đáp
ứng nhu cầu lao động trong và ngoài nước.
Trong bài báo cáo của dự án nghiên cứu và phát triển chương trình dạy học về
cơng nghệ, sáng chế đã chỉ ra rằng: Hiện nay, Chính phủ của nước CHDCND Lào đang
đầu tư cho việc xây dựng chương trình GD STEM cho các trường học, các cấp học.
Thực sự, để triển khai GD STEM ở nước CHDCND Lào cần có 2 yếu tố quan trọng đó
là: Thúc đẩy xây dựng nguồn nhân lực chất lượng cao và khuyến khích nghiên cứu chế
tạo sản phẩm mới có chất lượng cao. Bên cạnh đó, Sở Giáo dục phải xem lại một số
chiến lược và thay đổi phương pháp giảng dạy từ bậc mầm non đến bậc đại học nhằm
cho HS chủ động, tích cực học tập, phát triển được các kỹ năng cần thiết. Đồng thời
trong q trình dạy học phải tích hợp kiến thức Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn
học. Các trường học cao đẳng, trường đại học cần phải hợp tác với các cơ quan, các
công ty sản xuất, các đơn vị kinh doanh, doanh nghiệp… để xây dựng học tập từ nhà
trường đến nhà máy (Work-intergrated Learning: Wil), trao đổi và hợp tác nhau để rèn
luyện sinh viên học tập qua hoạt động thực tiễn [34] [40] [39] [41].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




Viện Nghiên cứu Khoa học Giáo dục (Viện NKG) của Lào là đơn vị chính để
nâng cấp nền Giáo dục Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học của đất nước.
Nhiệm vụ của Viện NKG bây giờ vẫn còn thúc đẩy việc giảng dạy phù hợp với phương
pháp giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực, tư duy, phân tích, giải quyết vấn đề,
sáng tạo và nhận thấy sự quan trọng của việc học khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán
học [35] [37] [41].
Để thực hiện triển khai chương trình GD STEM thì Viện NKG đã hợp tác với

Vụ Công nghệ và Sáng chế của Bộ KHCN để tìm hiểu, nghiên cứu giáo dục STEM,
thúc đẩy GV sử dụng phương pháp dạy học theo định hướng GD STEM. Trong đó, trường
học đầu tiên được thực nghiệm tổ chức dạy học theo định hướng GD STEM là trường
chuyên sư phạm của Trường Đại học Quốc gia Lào (Trường ĐQL), giao nhiệm vụ cho
các GV ở Khoa Giáo dục của Trường ĐQL hỗ trợ [41].
Năm 2015, Bộ KHCN đã công nhận chính thức và khuyến khích dự án nghiên
cứu và phát triển chương trình giáo dục về cơng nghệ và sáng chế để phát triển năng
lực cho giáo viên, nâng cao chất lượng giáo dục. Dự án này nghiên cứu về sự thực hiện
chương trình giáo dục từ bậc tiểu học đến bậc đại học. Dự án đã chọn trường chuyên
sư phạm của trường đại học, trường THPT năng khiếu, Vụ giáo dục cao đẳng, Vụ trung
học, Viện nghiên cứu khoa học giáo dục của Bộ GDTT; Phòng nghiên cứu khoa học
và dịch vụ từng khoa học của Trường ĐQL. Kết quả nghiên cứu thấy rằng: Chương
trình giáo dục bậc tiểu học chưa thực sự dạy học khoa học, chỉ dạy học môn tự nhiên xã hội. Đồng thời trong chương trình giáo dục THCS và THPT cũng có rất nhiều vấn
đề như: Nội dung bài học và hoạt động dạy học của các môn khoa học chưa đạt được
yêu cầu, học sinh không thể vận dụng kiến thức vào thực tế, chưa tích hợp với các mơn
khác, giáo viên khơng thể giảng dạy theo sách giáo khoa. Vì vậy, việc phát triện năng
lực học sinh theo con đường khoa học chưa đạt được yêu cầu. Nếu so sánh giáo dục
với các nước Đông Nam Á, cho thấy giáo dục của nước 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 [41].
Tháng 2 năm 2017, để tiếp tục thực hiện triển khai dự án nghiên cứu và phát
triển chương trình giáo dục về công nghệ và sáng chế, Vụ Công nghệ và sáng chế của
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




Bộ KHCN đã tổ chức tập huấn kiến thức về giáo dục STEM cho các GV tại trường
ĐQL. Sau khi rèn luyện kiến thức lý thuyết và kỹ năng giảng dạy theo giáo dục STEM
trong buổi tập huấn, GV tham gia đã tổ chức dạy học theo định hướng GD STEM, ở

trường chuyên sư phạm của trường đại học và trường 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 phương án giải quyết tình
huống có vấn đề. Ngồi ra, học sinh vẫn có khả năng sử dụng cơng nghệ và kỹ thuật,
phát huy được sự kết hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học [42] [43].
1.2. Các nghiên cứu thế giới về giáo dục STEM
Trên toàn thế giới, từ STEM được triển khai và phát triển toàn cầu, các nhà
nghiên cứu và các nhà khoa học đều đưa ra khái niệm và nhấn mạnh vai trò của GD
STEM như sau:
Morrison (2006) đã nói rằng: “Giáo dục Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và
Tốn học (STEM) thường được gọi là kỷ luật tổng hợp, tạo ra một kỷ luật dựa trên sự
tích hợp các kiến thức kỷ luật khác vào một tổng thể mới. Sự kết nối liên ngành giữa
các chuyên ngành rời rạc hiện nay được coi là một thực thể, được gọi là STEM. GD
STEM cung cấp cho học sinh một trong những cơ hội tốt nhất để làm cho họ hiểu biết
sự tổng thể và hiểu sâu sắc hơn. GD STEM loại bỏ các rào cản truyền thống được xây
dựng giữa bốn ngành, bằng cách kết hợp chúng thành một mơ hình giảng dạy và học
tập gắn kết. Morrison và những người khác đã gọi STEM như là một cách tiếp cận liên
ngành” [28].
Tsupros (2009) cũng đã đưa ra khái niệm về giáo dục STEM khá tương đương
như Morriso. Ơng đã nói rằng: GD STEM là một cách tiếp cận liên ngành để học các
khái niệm học tập nghiêm ngặt kết hợp với các bài học thực tế khi học sinh áp dụng
Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học trong các bối cảnh tạo kết nối giữa trường
học, cộng đồng, công việc và các tổ chức doanh nghiệp cho phép phát triển những hiểu
biết STEM và khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới [32].
Hai khái niệm trên của Morriso và Tsupros là những khái niệm về GD STEM
rất tổng thể hơn bất kỳ mơ hình liên ngành nào. Khái niệm này được tiếp tục củng cố
thêm bởi Kaufmann. Kaufmann (2009) đã cho rằng: Bởi thực tế là các sáng kiến và
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên

phát minh mới ngày nay có xu hướng được thực hiện nằm trong bốn lĩnh vực này,
chúng luôn tự nhiên chồng chéo lẫn nhau. Hóa sinh, cơ chế sinh học, sinh lý học, công
nghệ sinh học và kỹ thuật sinh học là đại diện cho sự chồng chéo của kỷ luật mà chúng
ta biết là sinh học” [24].
Gonzalez và Kuenzi (2012) đã viết bài báo cáo về cơ bản GD STEM (Science,
Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education: A Primer). Trong bài
báo nêu định nghĩa của GD STEM là sự học tập hoặc giảng dạy trong Khoa học, Công
nghệ, Kỹ thuật và Toán học bao gồm các hoạt động học tập chính thức, chẳng hạn như
trong lớp học và khơng chính thức như một chương trình ngồi khóa [22].
Montri Chulwatthana (2013) đã nêu lên ý nghĩa của giáo dục STEM trong sách
“GD STEM Thái Lan và Đại sứ STEM” rằng: “STEM là phương pháp giảng dạy các
môn Khoa học, Công nghệ, Ky thuật và toán học các cấp từ mẫu giáo, tiểu học, trung
học, dạy nghề và giáo dục đại học. Giáo dục STEM không chỉ xây dựng bộ nhớ công
thức mà còn làm cho học sinh suy nghĩ, biết đặt câu hỏi, có kĩ năng giải quyết vấn đề,
có khả năng tìm hiểu, khám phá thơng tin, phân tích dữ liệu... tất cả điều đó khiến cho
người học có khả năng phân biệt tính liệt kết của các mơn Khoa học, Tốn học và có
thể vận dụng kiến thức đó trong cuộc sống hàng ngày” [47].
Trong sách “Chiến lược giáo dục quốc gia về STEM, 2016 - 2026” (2015) của
nước Úc đã dưa ra định nghĩa của giáo STEM là một thuật ngữ dùng chung để dạy các
môn trong phạm vi Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học. STEM cũng là một
phương pháp giảng dạy tích hợp tiếp cận kỷ luật để làm thu hút sự quan tâm của học
sinh trong các lĩnh vực liên quan đến STEM, cải thiện kĩ năng giải quyết vấn đề và các
kỹ năng phân tích cần thiết [29].
Năm 2016, trong phát biểu của Giáo sư Steven Chu, người đoạt giải Nobel Vật
lý, cho rằng: “GD STEM là một loại hình giáo dục hướng dẫn bạn học cách tự học
nhằm phát triển cá nhân HS. GD STEM trang bị cho con người những khả năng suy
nghĩ hợp lý, khả năng rà sốt, tìm kiếm thơng tin như học tốn học và có kiến thức sâu
rộng. GD STEM mang đến cho HS tự tin để bước vào lĩnh vực mà chúng ta đang làm,

thậm chí nhảy vào một lĩnh vực mới mà chúng ta chưa bao giờ đặt chân vào trước đây.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




Bạn sẽ khơng bao giờ nói rằng bạn khơng thể chỉ vì thiếu kiến thức đầy đủ, đó là điểm
quan trọng nhất của GD STEM” [6].
Năm 2016, nhà nghiên cứu hóa học và khoa học vật liệu giáo sư Dan Shechtman
đã phát biết để thúc đẩy nghiên cứu khoa học, đảm bảo giữ được cơng nghệ của mình,
chính phủ nhà nước phải khuyến khích các nghiên cứu khoa học và kỹ thuật ở độ tuổi
trẻ, tất cả HS đều phải học chương trình cốt lõi và chính phủ phải nâng cao trình độ của
một số giáo viên [6] [17].
Tác giả, Nguyễn Thanh Nga (2017) đã đưa ra rằng: “STEM được dùng trong 2
ngữ cảnh đó là: Ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp. Ngữ cảnh giáo dục là
quan điểm nhấn mạnh đến việc nâng cao năng lực cho HS, quan tâm nền giáo dục của
các môn Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học và tích hợp các mơn học trên gắn
với thực tiễn. Cịn ngữ cảnh nghề nghiệp là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học,
Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học” [11].
Tác giả Nguyễn Thanh Nga (2018) đã nêu lên quan điểm của GD STEM trong
trường trung học là quan điểm dạy học định hướng phát triển năng lực học sinh thuộc
các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và Tốn học và các kiến thức đó được tổ
chức dạy học tích hợp theo chủ đề, nhằm giúp học sinh vận dụng kiến thức để giải
quyết vấn đề thực tiễn mang lại hiệu quả và có giá trị [12].
Xuất phát từ các quan điểm trên, có thể tổng hợp lại khái niệm của GD STEM
như sau: GD STEM là phương pháp giảng dạy tích hợp các kiến thức về Khoa học,
Cơng nghệ và Tốn học qua q trình Kỹ thuật, nhằm giúp học sinh áp dụng các kiến
thức lí thuyết vào bối cảnh cụ thể, có khả năng giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng
ngày, làm cho học sinh nhận biết và hiểu được tầm quan trọng của các kiến thức Khoa

học và Cơng nghệ vì đó là kiến thức và kỹ năng cần thiết trong cuộc sống thực tế, góp
phần xậy dựng quê hương và đất nước.
Từ những khái niệm của giáo dục STEM và sự đòi hỏi để phát triển đất nước,
các nhà nghiên cứu giáo dục phối hợp với các viện nghiên cứu khoa học, các công ty
tư nhân, các học viên đang học bậc cao học quan tâm nghiên cứu về giáo dục STEM
và sau đây là một số kết quả nghiên cứu về giáo dục STEM trong thời gian qua.
Trong luận án nghiên cứu của James Allen Boe (2010) bằng phương pháp tổng
hợp tài liệu và thực nghiệm Delphi đã phát hiện ra những vấn đề, cách giải pháp chiến
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




lược mới để đáp ứng nhu cầu của việc phát triển môn Công nghệ trong tương lai, làm
thế nào để giáo dục cơng nghệ thể hiện được vai trị mang tính “dẫn dắt” trong GD
STEM. Kết quả nghiên cứu này kết hợp với bài báo cáo của Ronald Rockland (2010),
DiFrancesca (2014). Trong bài báo cáo cho thấy rằng: Chương trình giáo dục thế kỷ
vừa qua rất ít quan tâm tới Kỹ thuật và Công nghệ, chỉ chủ yếu tập trung vào Khoa học
và Toán học. Thực tế hiện nay nếu HS thiếu kiến thức về công nghệ và kĩ thuật thì HS
chỉ được kiến thức lí thuyết, khái niệm, ngun lí, cơng thức, định luật mà khơng được
trang bị kiến thức để áp dụng vào thực tiễn. Vì vậy, vai trị và việc kết hợp cơng nghệ
và kĩ thuật trong STEM hiện nay như thế nào cũng là một hướng nghiên cứu được
nhiều tác giả quan tâm [20] [30],
Trong bài báo cáo kết quả nghiên cứu của Honey M. [2014] về tích hợp giáo
dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thơng hệ 12 năm của Mỹ cho rằng: “Tích
hợp GD STEM là một hướng nghiên cứu khá cơ bản về GD STEM, được rất nhiều nhà
khoa học, tổ chức giáo dục quan tâm. Tiêu biểu là cơng trình của Honey. Nghiên cứu
này là một kinh nghiệm rất ý nghĩa về tích hợp GD STEM trong chương trình giáo dục
phổ thông hệ 12 năm của Hoa kỳ. Nghiên cứu đã trình bày về tơng quan những kinh
nghiệm, trải nghiệm, triển khai và thiết kế tích hợp GD STEM” [23].

Trong luận án nghiên cứu của Lê Xuân Quang (2017) về “Công nghệ phổ thông
theo định hướng giáo dục 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 thường, 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 hướng của BGD&ĐT trong công văn số 5555/BGDĐT – GDTrH ngày
8/10/2014 về các tiêu chí đánh giá bài học đang được thực hiện trong cả nước hiện nay
[14].
Trong luận văn tốt nghiệp của Lê Thanh Trúc (2017) về “Tổ chức dạy học một
số kiến thức chương cơ sở của nhiệt động lực học - Vật lý 10 theo định hướng GD
STEM”. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Học sinh đã phát huy được tính tích cực và
năng lực sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và rèn luyện một số kỹ năng
cần thiết trong cuộc sống như kỹ năng làm việc nhóm, thu thập và xử lí thơng tin, thuyết
trình, phản biện… góp phần tạo được hứng thú học Vật lý của HS nhờ vận dụng các
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




kiến thức hàn lâm vào thực tiễn, trực quan sinh động hơn. Các phân tích thực nghiệm
trên đã khẳng định tính khả thi của việc tổ chức dạy học chương “Cơ sở của nhiệt động
lực học - Vật lý 10” theo định hướng GD STEM trong việc đổi mới phương pháp dạy
học ở trường phổ thông [16].
Nguyễn Quang Linh đã nghiên cứu về GD STEM trong nhiều chủ đề khác nhau
như: Chương trình dạy học chủ đề STEM cho giáo viên, thiết kế và tổ chức hoạt động
trải nghiệm ở trường phổ thông, phát triển tư duy phê phán của sinh viên thơng qua
chương trình định hướng GD STEM tại Việt Nam, phát triển tư duy sáng tạo của sinh
viên thông qua hoạt động định hướng STEM “Tôi là kỹ sư” trong lớp học và tổ chức
dạy học về môn khoa học theo định hướng GD STEM tại trường 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 được từ thực nghiệm

[9] [21] [25] [26] [27].
Từ kết quả nghiên cứu về GD STEM cho thấy rằng: GD STEM được triển khai
rất mạnh mẽ trên thế giới trong thế kỷ này, các nhà khoa học, các nghiên cứu sinh đều
quan tâm đến việc vận dùng phương phướng dạy học theo định hướng GD STEM vào
các trường học từ bậc mầm non đến trường chuyền nghiệp nhằm phát triển năng lực
học tập và kỹ năng cần thiết cho HS để đáp ứng yêu cầu ngành nghề nghiệp trong lĩnh
vực STEM.
1.3. Nghiên cứu về tính sáng tạo
Trong thế kỉ XXI, thực tế đòi hỏi nền giáo dục phải trang bị cho HS năng lực
sáng tạo như một phẩm chất quan trọng của con người hiện đại, đặc biệt từ khi thế giới
bắt đầu chuyển sang nền kinh tế tri thức và xã hội tri thức. Hoạt động trải nghiệm sáng
tạo không chỉ là hoạt động tinh thần riêng mà sản phẩm của nó là những phát hiện độc
đáo của tư duy và trí tưởng tượng. Tính mới, tính độc đáo là những tính chất cốt yếu
của kết quả sáng tạo; khả năng tư duy và trí tưởng tượng là những năng lực cần thiết
cho sáng tạo.
Arnoid (1964), Guiford (1967), Ghiselin (1975), Piaget (1992)... là các nhà tâm
lý học nổi tiếng trong thế kỉ XX đã nghiên cứu về sự sáng tạo dưới nhiều góc độ khác
nhau. Kết quả nghiên cứu thu được: Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những giá trị
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




mới về vật chất và tinh thần, tìm ra kiến thức mới, giải pháp mới, công cụ mới và vận
dụng thành cơng kiến thức đã biết vào hồn cảnh mới [7].
Trong luận án của Trần Văn Tính (2017) về chủ đề “Tính sáng tạo trong trị
chơi học tập của trẻ mẫu giáo 5 - 6 tuổi”. Kết quả nghiên cứu của luận án là những
kết luận mới về tính sáng tạo trong trị chơi học tập. Đó là luận án hệ thống hóa được
những vấn đề cơ bản về sáng tạo và tính sáng tạo của trẻ em mẫu giáo 5 - 6 tuổi. Xây
dựng được biện pháp phát triển tính sáng tạo; tiến hành nghiên cứu thực trạng tính sáng

tạo và góp phần làm sáng tỏ tính sáng tạo của trẻ mẫu giáo. Thực nghiệm có đối chiếu
so sánh, khẳng định được hiệu quả của các biện pháp thực nghiệm và tính khả thi trong
việc phát triển tính sáng tạo. Tìm hiểm được các biểu hiện đặc trưng tính sáng tạo. Tìm
hiểu các yếu tố liên quan đến tính sáng tạo như: Trí thơng minh và cách sáng dục của
cha mẹ và tìm hiểu những đặc điểm đặc trưng của nhân cách trẻ đạt điểm sáng tạo cao
trong trò chơi học tập [59].
Trong sách “Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh THCS và
THPT” của Nguyễn Thanh Nga (2018) đã trình bày về sự phát triển năng lực sáng tạo
của học sinh thông qua phương pháp dạy học chủ đề STEM [11]. Trong sách đã giải
thích các biểu hiện năng lực sáng tạo, biện pháp phát triển năng lực sáng tạo, tiêu chí
đánh giá tính sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề STEM và cụ thể trong sách
đã trình bày về cách xây dựng chủ đề STEM theo định hướng phát triển năng lực sáng
tạo của hoc sinh ở nhiều chương trình.
Thơng qua các nghiên cứu về năng lực sáng tạo đã trình bày ở phía trên , tác giả
có thể tóm tắt kết quả nghiên cứu như sau: Năng lực sáng tạo là một năng lực rất cần
thiết đối với con người. Đối với học sinh, năng lực sáng tạo là khả năng phát hiện ra
vấn đề mới, tình huống mới, tạo ra giá trị mới có tính độc đáo, vật chất mới… và hiện
nay năng lực sáng tạo được triển khai vào các phương pháp dạy học mới, chẳng hạn:
Phương pháp dạy học theo định hướng GD STEM.
1.4. Giáo dục STEM
1.4.1. Khái niệm của giáo dục STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Cơng
nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Maths (Tốn học) [31].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




Science (Khoa học): Là kiến thức nằm trong môn khoa học tự nhiên bao gồm
mơn Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất nhằm giúp HS hiểu biết về thế giới

xuang quanh chúng ta và có thể vận dụng kiến đó vào cuộc sống thực tiễn.
Technology (Cơng nghệ): Là kiến thức về Công nghệ nhằm giúp HS phát triển
khả năng sử dụng, quan lý và đánh giá Cơng nghệ vào q trình học tập và cuộc sống.
Engineering (Kỹ thuật): Là kiến thức về cách công nghệ đang phát triển qua quá
trình thiết kế kỹ thuật nhằm phát triển sự hiểu biết, tích hợp kiến thức từ nhiều môn
học bằng cách dễ hiểu, vận dụng kiến thức khoa học, tốn học và tư duy sáng tạo vào
q trình thiết kế các đối tượng nào đó.
Maths (Tốn học): là kiến thức về tính tốn nhằm phát triển khả năng phân tích,
biện luận, giải quyết các vấn đề tốn học.
STEM là một cách dạy học trang bị cho người học những kiến thức môn học
trong lĩnh vực STEM và những kỹ năng cần thiết theo cách tiếp cận liên môn và
người học có thể áp dụng kiến thức để giải quyết vấn đề trong cuộc sống thực tiễn.
Thay vì giảng dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết
hợp chúng thành một mơ hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế [12].
GD STEM là giải pháp góp phần tăng hiệu quả dạy học, phát triển năng lực giải
quyết vấn đề của HS, phát triển tư duy, logic, tự chủ, sáng tạo của HS đặc biệt trong
lĩnh vực khoa học kỹ thuật, giúp HS có thể hiểu rõ được ý nghĩa thực tiễn của các kiến
thức Vật lý được học.
GD STEM gồm có 3 cách hiểu chính như sau [11]:
- Quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Tốn học: Là một
chương trình dạy học từ bậc tiểu học đến bậc sau đại học để cung cấp hỡ trợ, tăng
cường năng lực của người học.
- Tích hợp của bốn lĩnh vực STEM: Là phương pháp tiếp cận liên môn những
kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học vào bối cảnh thực tế nhằm tạo
nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp.
- Tích hợp từ hai lĩnh vực STEM trở lên: GD STEM là một cách dạy học
tiếp cận, nghiên cứu khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai môn học STEM
trở lên, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà
trường [10].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




1.4.2. Vai trò, ý nghĩa của GD STEM
Một vài trò quan trọng nhất của GD STEM là làm thế nào để đưa GD STEM
vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp và vận dụng được với định
hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là [2]:
- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai GD STEM ở nhà trường nên quan tâm
đến việc 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 học STEM: Các dự án học tập trong GD
STEM nên hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực
tiễn nhằm học sinh được hoạt động, trải nghiệm, tự tay làm và thấy được ý nghĩa của
tri thức với cuộc sống.
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Trong quá trình
dạy học nên tạo điều kiện cho học sinh được hỗ trợ, hợp tác với nhau, chủ động và tự
lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa
học nhằm 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 GD STEM,
cơ sở giáo dục phổ thông nên thường kết nối với cộng đồng, làng nghề, cơ sở giao dục
nghề nghiệp, trường đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người,
cơ sở vật chất triển khai hoạt động GD STEM.
- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt GD STEM ở trường phổ thông nên
định hướng có thể lựa chọn nghề nghiệp trong tương lai đúng năng khiếu và sở thích
của học sinh. Vì vậy hoạt động học tập nên cho HS được trải nghiệm trong các lĩnh
vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề
nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.

1.4.3. Mục tiêu của giáo dục STEM
Hiện nay GD STEM đã được triển khai ở nhiều nước trên thế giới. Vì bối cảnh
của các nước đó khác nhau nên mục tiêu cho GD STEM ở các quốc gia cũng khác nha.
Tuy các mục tiêu GD STEM của các nước khác nhau mà điểm chung là tác động đến
người học. GD STEM như là một giải pháp trong cải cách giáo dục của các quốc gia,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên




hướng tới phát triển con người để đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội, phát
triển của quốc gia trong thời đại tồn cầu hóa đầy cạnh tranh [15].
Trong luận văn này trình bày mục tiêu GD STEM theo nghĩa chung nhất. Mục
tiêu GD STEM bao gồm 3 phần chính như sau [11]:
- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học về STEM cho HS: Đó là những
kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học trong lĩnh vực STEM. Hơn nữa, phải biết
vận dụng phối hợp các kiến thức, kỹ năng đó để giải quyết các vấn đề thực tiễn.
- Phát triển năng lực cốt lõi cho HS: GD STEM trang bị cho HS những kỹ năng
phù hợp để đáp ứng yêu cầu thách thức trong thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về
các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ 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 HS: GD STEM sẽ tạo cho HS những kiến
thức, kỹ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng
như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS, góp phần đào tạo ra nguồn nhân lực
chất lượng cho xã hội, đặc biệt là đối với các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM.
1.4.4. Quy trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM
1.4.4.1. Chu trình STEM
GD STEM là sự tích hợp của các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán
học. Mối quan hệ của 4 kiến thức trong sự phát triển của khoa học - kĩ thuật được thể
hiện khái qt trong chu trình STEM như sau [1] [52]:

Khoa
học

Cơng
nghệ

Tốn
học

Kiến
thức

Kỹ
thuật
Hình 1.1. Chu trình trên đây bao gồm hai quy trình sáng tạo: Quy trình khoa học
và quy trình kĩ thuật
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – Đại học Thái Nguyên




Quy trình khoa học: Xuất phát từ các ý tưởng khoa học, với sự hỗ trợ của các
công nghệ hiện đại và cơng cụ tốn học, các nhà khoa học khám phá ra tri thức mới.
Để thực hiện công việc đó, các nhà khoa học thực hiện quy trình: Câu hỏi - giả thuyết
- kiểm chứng - kết luận. Để phát minh ra kiến thức mới cho nhân loại và đáp ứng yêu
cầu sự đòi hỏi của xã hội và sự phát triển đất nước.
Quy trình kĩ thuật: Xuất phát từ vấn đề hay đòi hỏi của thực tiễn, tạo sự thuận
lợi trong cuộc sống và đáp ứng sự phát triển kinh tế - xã hội. Các nhà công nghệ thực
hiện quy trình kỹ thuật theo từng bước (vấn đề - giải pháp - thử nghiệm và kết luận)
bởi ứng dụng các kiến thức khoa học để sáng chế các sản phẩm và cơng nghệ.

Hai quy trình nói trên tiếp nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học
- kĩ thuật theo mơ hình "xốy ốc" mà cứ sau mỡi chu trình thì lượng kiến thức khoa
học tăng lên và cùng với nó là cơng nghệ phát triển ở trình độ cao hơn.
1.4.4.2. Quy trình tiếp cận theo lí thuyết thiết kế kĩ thuật
Vì GD STEM liên quan rất mạnh với tính thiết kế hay yếu tố kỹ thuật. Do vây,
các nhà Sư phạm xây dựng và vận dụng quy trình thiết kế kỹ thuật dưới nhiều hình
thức khác nhau để giảng dạy STEM. Trong đó vịng lặp thiết kế là một ví dụ trong việc
vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật trong GD STEM. Vịng lặp thiết kế là một hướng dẫn
giúp HS giải quyết các vấn đề khi học STEM một cách hiệu quả [33].
xác
định
vấn đề
chia sẻ

xác
định các
giải
pháp

đánh
giá

lựa
chọn
giải
pháp
thực
hiện

Hình 1.2. Vòng lặp thiết kế trong GD STEM

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên