Tổ chức dạy học chủ đề Trái đất và bầu trời trong dạy học môn khoa học tự nhiên lớp 6 theo định hướng giáo dục Stem

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Các tiêu chí đánh giá chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 23

Bảng 1.2. Các tiêu chí đánh giá về kế hoạch và tài liệu dạy học 24

Bảng 1.3. Các tiêu chí đánh giá về tổ chức hoạt động của HS 28

Bảng 1.4. Các tiêu chí đánh giá hoạt động của học sinh 30

Bảng 1.5. Cấu trúc NL GQVĐ (gồm 4 NL thành tố và 16 chỉ số hành vi) 35

Bảng 3.1. Bảng tổng kết các phiếu đánh giá nhóm HS của GV 66

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Quy trình thiết kế chủ đề STEM 20

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 91 trang tài liệu này.

Hình 1.2. Cấu trúc của NL theo nguồn lực hợp thành 34

Hình 1.3. Thực trạng tập huấn của GV về giáo dục STEM 38

Hình 1.4. Ý kiến của GV về việc cần tổ chức hoạt động giáo dục STEM ở trường THCS 39

Hình 1.5. Thực trạng về việc vận dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM 39

Hình 1.6. Những khó khăn trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM . 40 Hình 1.7. Mức độ sử dụng thí nghiệm/ứng dụng kĩ thuật trong dạy học 41

Hình 1.8. Ý kiến của HS về giờ học sử dụng thí nghiệm/ứng dụng kĩ thuật .. 41 Hình 1.9. Ý kiến của HS về việc học lý thuyết gắn với trải nghiệm 42

Hình 1.10. Ý kiến của HS về việc áp dụng học lý thuyết đã học để chế tạo

ra sản phẩm gắn với thực tiễn 42

Hình 1.11. Nguyện vọng của HS trong các giờ học môn Vật lí 43

Hình 3.1. Bản thiết kế sơ đồ hệ Mặt trời của các nhóm 64

Hình 3.2. Mô hình hệ Mặt Trời của các nhóm 66

Hình 3.3. Điểm trung bình đánh giá năng lực GQVĐ của HS nam và HS nữ 68

Hình 3.4. Điểm trung bình đánh giá năng lực GQVĐ của HS các nhóm 68

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

1.1. Giáo dục STEM là một phương thức triển khai thực hiện chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục

Ngày 26/12/2018 Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành Thông tư số 32/ 2018/TT-BGDĐT về Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, nhằm thực hiện đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực người học; góp phần nâng cao chất lượng nguồn nhân lực theo tinh thần Nghị quyết số 29/NQ-TW ngày 4/11/2013 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khóa XI) về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đáp ứng yêu cầu công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế; Nghị quyết số 88/2014/QH13 ngày 28/11/2014 của Quốc hội về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông; Quyết định số 404/QĐ-TTg ngày 27/3/2015 của Thủ tướng Chính phủ về phê duyệt Đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông; Chỉ thị số 16/ CT-TTg ngày 4/5/2017 của Thủ tướng chính phủ việc tăng cường tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.

Trong dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể có đầy đủ các môn học STEM. Đó là các môn Toán học; Khoa học tự nhiên; Công nghệ; Tin học; Vị trí, vai trò của giáo dục tin học và giáo dục công nghệ trong chương trình giáo dục phổ thông mới đã được nâng cao rõ rệt. Điều này không chỉ thể hiện rõ tư tưởng giáo dục STEM mà còn là sự điều chỉnh kịp thời của giáo dục phổ thông trước cuộc cách mạng công nghiệp 4.0.

1.2. Mục tiêu giáo dục STEM phù hợp với mục tiêu Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể cụ thể:

Mục tiêu giảm tải: Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (Khoa học - Công nghệ - Kĩ thuật - Toán) và thông

qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó học sinh không những được giảm tải chương trình mà còn được học kiến thức khoa học, học được cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học: Phương pháp Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học. Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học. Qua đó học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra. Để làm được điều này giáo viên phải thay đổi phương pháp giảng dạy học chuyển từ dạy học truyền thụ kiến thức sang dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học, giúp học sinh biết cách học, cách tiếp cận và giải quyết vấn đề, biết tự tìm kiến thức và phân tích, tổng hợp.

Mục tiêu đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá: Thay vì những bài thi quyết định kết quả học tập của một cá nhân, giáo dục STEM đánh giá sự tiến bộ của nhóm theo một quá trình. Trong đó, học sinh được cọ xát, tranh luận, bảo vệ ý kiến của bản thân cũng như tạo thói quen hợp tác với các thành viên trong nhóm, thông qua đó giúp cho giáo viên đánh giá được quá trình học tập, năng lực, sở trường của từng học sinh.

1.3. Việc thiết kế, tổ chức dạy học nội dung “Trái Đất và Bầu trời” trong môn Khoa học tự nhiên lớp 6, Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể theo định hướng giáo dục STEM là hoàn toàn phù hợp:

Xác định rõ được chủ đề STEM “Trái Đất và Bầu trời”. Khi học chủ đề “Trái Đất và Bầu trời” học sinh không chỉ đơn thuần học về khoa học để nghiên cứu xem Trái Đất và Bầu trời gồm những thành phần nào hay đặc điểm của chúng ra sao mà còn được học những ý tưởng phát hiện ra kính thiên văn (kiến

thức Công nghệ), học về giá đỡ cho kính thiên văn (kiến thức Kỹ thuật), học cách tính tỷ lệ khoảng cách giữa các ngôi sao, bán kính của các ngôi sao… (kiến thức Toán học), thông qua đó giúp học sinh chủ động tiếp nhận kiến thức, phát huy tính chủ động, tích cực, sáng tạo, năng lực bản thân; vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết vấn đề trong học tập và đời sống.

Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: Tổ chức dạy học chủ đề "Trái Đất và Bầu trời" trong dạy học môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo định hướng giáo dục STEM

2. Mục đích nghiên cứu

Tổ chức dạy học chủ đề “Trái đất và Bầu trời” trong dạy học môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo định hướng giáo dục STEM, nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

3. Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Chương trình, nội dung kiến thức chủ đề “Trái Đất và Bầu trời” môn Khoa học tự nhiên lớp 6, Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể.

- Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề “Trái Đất và Bầu trời" trong dạy học môn Khoa học tự nhiên, lớp 6 theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh THCS

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về giáo dục STEM và năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

- Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể và chương trình môn Khoa học tự nhiên lớp 6.

5. Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phối hợp các phương pháp sau:

- Phương pháp nghiên cứu cơ sở lý luận.

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

- Phương pháp thống kê.

6. Giả thuyết khoa học

Nếu tổ chức chủ đề "Trái Đất và Bầu trời" trong dạy học môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo định hướng giáo dục STEM thì sẽ phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

7. Cấu trúc của đề tài

Khóa luận có cấu trúc gồm:

PHẦN 1: MỞ ĐẦU PHẦN 2: NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TRÁI ĐẤT VÀ BẦU TRỜI THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu về giáo dục Stem

1.1.1. Nghiên cứu về giáo dục STEM trên thế giới

Hiện tại, giáo dục STEM đã và đang được triển khai tại hầu hết các nước có nền giáo dục tiên tiến trên thế giới, đặc biệt là các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Úc, Phần Lan, Canada, Nhật Bản, Hàn Quốc… Có thể thấy rằng giáo dục STEM trên thế giới đã trở thành trào lưu và đang phát triển mạnh mẽ tại nhiều nước trên thế giới.

Việc nghiên cứu về giáo dục STEM đã, đang được rất nhiều nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu, xu hướng nghiên cứu về lĩnh vực này sẽ còn tiếp tục được phát triển, theo thống kê của Yuan-Chung Yu và các cộng sự:

Kể từ năm 2008 xu hướng nghiên cứu về giáo dục STEM phát triển rất mạnh, cụ thể năm 2008 có khoảng 15 bài báo thì đến năm 2013 số lượng đã tăng lên gần 100 bài báo/năm. Cũng trong giai đoạn này Mỹ là quốc gia có nhiều nghiên cứu về giáo dục STEM nhất với 200 công trình (52%), tiếp theo đó là Anh với 36 công trình (9,35%); Hà Lan, Úc mỗi quốc gia có 16 nghiên cứu (4,16%); các quốc gia Tây Ban Nha, Ixaren, Thổ Nhĩ Kỳ, Canada, Đức, Đài Loan tổng cộng có 67 công trình; các quốc gia còn lại trên thế giới có 50 công trình. Nghiên cứu cũng chỉ ra 5 lĩnh vực liên quan đến giáo dục STEM bao gồm: Giáo dục học, Tâm lí học, Kĩ thuật, Dịch vụ khoa học chăm sóc sức khỏe và Khoa học máy tính. Một số nghiên cứu khác tìm hiểu về bản chất của STEM, vai trò của STEM trong lịch sử phát triển khoa học công nghệ của loài người, những nhận thức về giáo dục STEM, chính sách đối với giáo dục STEM…

a) Những nghiên cứu về khái niệm STEM và giáo dục STEM

- Về khái niệm STEM

+ TEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học).

+ STEM là thuật ngữ rút gọn được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của Mỹ. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) vào năm 2001. Trước đó, năm 1990, NSF dùng thuật ngữ SMET tuy nhiên thuật ngữ này có cách phát âm giống từ “SMUT” (một từ có ý nghĩa không tích cực), vì vậy SMET sau nay được đổi thành STEM.

+ Hiện nay thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp. Trong ngữ cảnh giáo dục, nói đến STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học; Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.

- Về khái niệm giáo dục STEM: Có ba cách hiểu chính về giáo dục STEM hiện nay là:

+ Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Đây cũng là quan niệm về giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ “Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học”. (U.S. Department of Education, 2007)

+ Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp của 4 lĩnh vực, môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Tác giả Tsupros định nghĩa “Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinh được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros & Hallinen, 2009).