1.2.2. Mô hình Giáo dục STEM

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”[1]. Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủyếu dựa trên thực hành và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt nhất như Học qua dự án - chủ đề, Học qua trò chơi và đặc biệt phương pháp học qua hành luôn được áp dụng triệt để cho các môn học tích hợp STEM. Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào GQVĐ thực tiễn trong bối cảnh cụ thể [4]. Các môn học trong giáo dục STEM - Science (Khoa học) là kiến thức vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất nhằm giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên từ đó vận dụng KT, KN để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống một cách khoa học. - Technology (Công nghệ) phát triển khả năng hiểu và đánh giá công nghệ của HS. HS hiểu được công nghệ phát triển như thế nào và mức độ ảnh hưởng của công nghệ đến đời sống. - Engineering (Kĩ thuật) tạo cơ hội cho HS tích hợp kiến thức nhiều lĩnh vực và kĩ năng vân dụng sáng tạo kiến thức để thiết kế, chế tạo hay xây dựng, quy trình tạo thành sản phẩm. - Mathematic (Toán học) phát triển khả năng phân tích, biện luận, truyền đạt ý tưởng hiệu quả thông qua tính toán để giải thích các giải pháp của vấn đề được đưa ra.

1.2.2. Mô hình Giáo dục STEM

1.2.2.1. Mục tiêu giáo dục STEM Mục tiêu đầu tiên của giáo dục STEM là đưa hoạt động trải nghiệm vào trong quá trình học tập. Học sinh được học trên cơ sở dự án, được giao nhiệm

vụ theo từng dự án, từ đó phát huy tối đa khả năng tư duy sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và ứng dụng các kiến thức khoa học vào cuộc sống. Bên cạnh kiến thức khoa học, học sinh cũng được thấm dần các thói quen tư duy, nhìn nhận và đánh giá hiện tượng, sự kiện một cách logic.[15] Mục tiêu thứ hai của giáo dục STEM là đem lại sự hứng thú trong học tập. Nhiệm vụ giao cho học sinh phải đủ hấp dẫn để kích thích trí sáng tạo và tò mò. Để đạt được điều này, ngoài thiết kế bài giảng thì người giáo viên STEM cũng đóng vai trò vô cùng quan trọng, giúp duy trì sự hứng thú học tập của học sinh trong quá trình học tập. Vì vậy, cách thức truyền tải kiến thức và hướng dẫn học sinh trên lớp của giáo viên phải được đào tạo thật bài bản. Tóm lại, giáo dục STEM trang bị cho học sinh những kỹ năng phù hợp để phát triển trong thời đại bùng nổ cách mạng cộng nghiệp 4.0 gồm: Tư duy phản biện và kỹ năng GQVĐ, kỹ năng trao đổi và cộng tác, tính sáng tạo và kỹ năng phát kiến, văn hóa công nghệ và thông tin truyền thông, kỹ năng làm việc theo dự án và kỹ năng thuyết trình. [12] 1.2.2.2. Quy trình xây dựng chủ đề STEM Quy trình xây dựng chủ đề/ bài học STEM gồm các bước sau: [10]

Bước 1: Lựa chọn chủ đề/ bài học

GV rà soát khung chương trình để tìm ra các chủ đề/bài học gắn với thực tế, có tính phổ biến, gắn liền với kinh nghiệm sống của HS, phù hợp với trình độ nhận thức của HS. Trong chương trình HH THPT chúng ta có thể xây dựng một số chủ đề STEM như quy trình sản xuất một sản phẩm HH: giấm ăn, rượu, sữa chua, tinh dầu, xà phòng hand made, nước rửa tay khô sát khuẩn…

Bước 2: Xác định các vấn đề cần giải quyết

Sau khi lựa chọn chủ đề STEM, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho HS. GV có thể xây dựnvg hệ thống câu hỏi để giúp HS thông qua câu trả lời nắm được vấn đề của chủ đề. Khi giải quyết vấn đề đó HS phải học được những KTKN cần dạy trong chương trình môn học (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những KTKN đã biết (đố với STEM vận dung) để xây dựng bài học.

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/ giải pháp giải quyết vấn đề

Xây dựng tiêu chí là một bước quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học, giải pháp giải quyết vấn đề, thiết kế mẫu sản phẩm. Căn cứ vào các tiêu chí đã xây dựng, HS có định hướng trong quá trình thực hiện chủ đề STEM.

Bước 4: Lập kế hoạch dạy học của chủ đề

Xây dựng mục tiêu dạy học của chủ đề: - Để xác định mục tiêu của chủ đề dạy học STEM cần rà soát xem kiến thức cần dạy, kĩ năng cần rèn luyện, xác định các năng lực được hình thành và phát triển thông qua chủ đề. - Khi dạy học chủ đề STEM cần chú ý đến các loại kiến thức: kiến thức đã học (kiến thức nền) đó là những kiến thức học sinh đã học; kiến thức sẽ học là những kiến thức HS sẽ chiếm lĩnh được trong quá trình học chủ đề; kiến thức cơ sở khoa học là kiến thức mở rộng cho HS. - Đưa những kĩ năng cần rèn luyện chính vào mục tiêu của chủ đề. - Lựa chọn tích hợp KTKN vào trong chủ đề. Xây dựng nội dung các hoạt động dạy học - Cần thể hiện rõ trong mỗi hoạt động dạy học: kiến thức, tư liệu học tập (phiếu học tập, tài liệu hỗ trợ…), phương tiện, thiết bị dạy học, dự kiến thời gian cho mỗi hoạt động, cách thức tiến hành hoạt động theo cá nhân hay nhóm hay theo trạm hay theo dự án… - Việc phối hợp với GV bộ môn (nếu có) cũng cần được chỉ ra. Chủ đề này được thực hiện vào thời điểm nào của kì học, năm học.

Bước 5: Tổ chức dạy học và đánh giá chủ đề

Trên cơ sở chuẩn bị của GV, việc tổ chức dạy học chủ đề STEM sẽ được tổ chức linh hoạt phù hợp với cơ sở vật chất, trình độ HS và thời gian cho phép. Sau khi dạy học xong chủ đề GV cần đánh giá những khía cạnh: - Sự phù hợp thực tế dạy học với thời lượng. - Mức độ đạt được mục tiêu của HS. - Sự hứng thú của HS. - Mức độ khả thi của chủ đề.