Tài liệu Tổ chức hoạt động trải nghiệm của học sinh trung học phổ thông chủ đề tích hợp stem sản xuất chè tân cương

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CAO THỊ THÚY HẢI TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP STEM “SẢN XUẤT CHÈ TÂN CƯƠNG” LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CAO THỊ THÚY HẢI TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP STEM “SẢN XUẤT CHÈ TÂN CƯƠNG” Ngành: LL&PPDH bộ môn Vật lý Mã ngành: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Biên THÁI NGUYÊN - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả, số liệu nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2018 Tác giả luận văn Cao Thị Thúy Hải i LỜI CẢM ƠN Sau quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ nhiệt tình và sự hướng dẫn tâm huyết của thầy cô, bạn bè và gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Văn Biên - người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn thạc sĩ. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Vật lý trường ĐHSP Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại khoa. Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, các thầy cô giáo trường THPT Thái Nguyên đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm. Thái Nguyên, tháng 4 năm 2018 Tác giả luận văn Cao Thị Thúy Hải ii 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. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1 2. Giả thuyết khoa học của đề tài ........................................................................ 2 3. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ...................................................................... 3 6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài................................................................. 3 7. Đóng góp của đề tài ......................................................................................... 4 8. Cấu trúc luậnvăn .............................................................................................. 4 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ .......................................................................................... 5 1.1. Tổng quan về STEM..................................................................................... 5 1.1.1. Khái niệm STEM ....................................................................................... 5 1.1.2. Giáo dục STEM ......................................................................................... 6 1.1.3. Mục tiêu giáo dục STEM .......................................................................... 7 1.1.4. Phân loại STEM......................................................................................... 8 1.1.5. Chủ đề giáo dục STEM ............................................................................. 9 1.2. Hoạt động trải nghiệm của học sinh trong dạy học tại trường phổ thông ...... 10 1.2.1. Khái niệm về hoạt động trải nghiệm ....................................................... 10 1.2.2. Nội dung hoạt động trải nghiệm .............................................................. 10 iii 1.2.3. Một số hình thức hoạt động trải nghiệm điển hình ................................. 12 1.2.4. Phương pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm........................................... 14 1.2.5. Cấu trúc chung của chủ đề hoat động trải nghiệm .................................. 15 1.2.6. Quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm................................................. 16 1.3. Năng lực giải quyết vấn đề ......................................................................... 17 1.3.1. Khái niệm về năng lực ............................................................................. 17 1.3.2.Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề ...................................................... 17 1.3.4. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề.................................................. 17 1.4. Định hướng đánh giá hoạt động trải nghiệm .............................................. 20 1.5. Thực trạng tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh tại một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. ................................................... 20 1.5.1. Mục đích điều tra ..................................................................................... 20 1.5.2. Phương pháp điều tra ............................................................................... 21 1.5.3. Đối tượng điều tra .................................................................................... 21 1.5.4. Kết quả điều tra........................................................................................ 21 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .................................................................................. 25 Chương 2: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP STEM“SẢN XUẤT CHÈ TÂN CƯƠNG” .......................................... 26 2.1. Mục tiêu hoạt động trải nghiệm về chủ đề “sản xuất chè Tân Cương” ..... 26 2.2. Nội dung trải nghiệm .................................................................................. 27 2.3. Công tác chuẩn bị ....................................................................................... 28 2.4. Kế hoạch tổ chức hoạt động DHTN ........................................................... 29 2.5. Tổ chức hoạt động ...................................................................................... 30 2.5.1. Hoạt động 1 ............................................................................................. 30 2.5.2. Hoạt động 2 ............................................................................................. 31 2.5.3. Hoạt động 3 ............................................................................................. 32 2.5.4. Hoạt động 4 ............................................................................................. 34 2.5.5. Hoạt động 5 ............................................................................................. 36 iv 2.5.6. Hoạt động 6 ............................................................................................. 37 2.6. Công cụ đánh giá hoạt động trải nghiệm .................................................... 38 2.6.1. Thang đo năng lực giải quyết vấn đề....................................................... 38 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................. 47 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...................................................... 48 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm........................................................... 48 3.2. Đối tượng thực nghiệm ............................................................................... 48 3.3. Phương pháp thực nghiệm .......................................................................... 48 3.4. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ................................................................. 49 3.5. Những thuận lời và khó khăn trong quá trình thực nghiệm sư phạm ........ 52 3.5.1. Những thuận lợi trong thực nghiệm sư phạm.......................................... 52 3.5.2. Những khó khăn trong quá trình thực nghiệm ........................................ 52 3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................................... 52 3.6.1. Đánh giá định tính kết quả của việc phát huy năng lực GQVĐTT của HS sau khi học chủ đề ....................................................................................... 53 3.6.2. Đánh giá định lượng kết quả của việc phát huy năng lực GQVĐTT của HS sau khi học chủ đề ................................................................................. 68 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .................................................................................. 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 73 1. Kết luận .......................................................................................................... 73 2. Kiến nghị ....................................................................................................... 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 74 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CLB : Câu lạc bộ DHTN : Dạy học trải nghiệm GD&ĐT : Giáo dục và đào tạo GQVĐ : Giải quyết vấn đề GV : Giáo viên GVCN : Giáo viên chủ nhiệm HS : Học sinh HT : Học tập KHTN : Khoa học tự nhiên TDTT : Thể dục thể thao THPT : Trung học phổ thông iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các tiêu chí chất lượng chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ ............ 18 Bảng 1.2. Những phương pháp GV thường dùng trong quá trình dạy học Vật lí ở trường phổ thông ......................................................................... 21 Bảng 1.3. Đánh giá tầm quan trọng của việc tổ chức DHTN cho HS............... 22 Bảng 1.4. Ý kiến của GV về những khó khăn khi tổ chức các hoạt động DHTN ................................................................................................ 22 Bảng 1.5. Thái độ của HS đối với các hoạt động DHTN ở THPT.................... 23 Bảng 1.6. Ý kiến của HS về lợi ích của việc tham gia các hoạt động học tập theo phương pháp DHTN .................................................................. 23 Bảng 2.1. Kế hoạch chi tiết................................................................................ 28 Bảng 2.2. Lịch trình tham quan cơ sở sản xuất chè Tân Cương ....................... 29 Bảng 2.3. Thang đo năng lực giải quyết vấn đề ................................................ 38 Bảng 2.4.Tiêu chí đánh giá phiếu học tập ......................................................... 41 Bảng 2.5. Tiêu chí đánh giá bài trình bày bài báo cáo ...................................... 43 Bảng 2.6. Bảng điểm đánh giá của nhóm .......................................................... 45 Bảng 2.7: Bảng tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng .......................................... 45 Bảng 3.1: Bảng điểm đánh giá của từng nhóm do GV đánh giá ....................... 68 Bảng 3.2. Bảng điểm tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng của nhóm 3 ............. 69 Bảng 3.3. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS lớp 11A2 .................... 70 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Mục tiêu giáo dục STEM .................................................................... 7 Hình 3.1: Phiếu điều tra do nhóm 3 thiết kế. ..................................................... 54 Hình 3.2. Học sinh chăm chú nghe hướng dẫn viên giới thiệu về không gian văn hóa............................................................................................... 55 Hình 3.3. Học sinh nghe giới thiệu về điều kiện tự nhiên của Tân Cương phù hợp với việc phát triển cây chè.......................................................... 56 Hình 3.4. Chị Liên giới thiệu cách pha trà và cách mời trà............................... 57 Hình 3.5. Học sinh thực hành pha trà dưới sự hướng dẫn................................. 57 Hình 3.6. Chị Liên trao thưởng cho bạn HS chiến thắng trong thử thách ........ 57 Hình 3.7. HS tiến hành phỏng vấn cô Hảo - Chủ cơ sở sản xuất chè Hảo Đạt ...... 58 Hình 3.8. Cô Hảo giới thiệu về cây chè và hướng dẫn HS hái chè đúng cách . 59 Hình 3.9. HS thực thành hái chè ........................................................................ 59 Hình 3.10: Bài báo cáo của nhóm 2 .................................................................. 60 Hình 3.11: Nhóm 3 giải thích vì sao Tân Cương lại thích hợp cho việc trồng chè...................................................................................................... 60 Hình 3.12: Phiếu học tập số 1 của nhóm 2 ........................................................ 61 Hình 3.13. : Phiếu học tập số 2 của nhóm 4 ...................................................... 61 Hình 3.14: HS tiến hành phỏng vấn .................................................................. 62 Hình 3.15. HS quan sát và thực hành công đoạn vò chè ................................... 62 Hình 3.16. HS tìm hiểu quá trình sấy chè và lên hương chè ............................. 62 Hình 3.17: Nhóm 1 trình bày về quy trình chế biến chè ................................... 63 Hình 3.18: Báo cáo của nhóm 4 về cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máy vò chè và máy sấy chè ....................................................................... 64 Hình 3.19: Phiếu học tập số 3 của nhóm 1 ........................................................ 64 Hình 3.20: Báo cáo của nhóm 1 tình bày về thành phần hóa học và lợi ích của việc sử dụng chè ......................................................................... 65 Hình 3.21: Phiếu học tập số 4 của nhóm 3 ........................................................ 66 Hình 3.22: Poster giới thiệu về chè Tân Cương ................................................ 67 Hình 3.23: Giới thiệu cách pha trà .................................................................... 67 Hình 3.24: HS tham gia trả lời câu hỏi .............................................................. 68 vi MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đất nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa - hiện đại hóa, thời kì bùng nổ của nền tri thức khoa học, kĩ thuật vì vậy đòi hỏi nguồn nhân lực phải có dân trí cao để đáp ứng được cả về số lượng và chất lượng. Cho nên giáo dục cũng phải đổi mới để đào tạo những con người có kiến thức, có năng lực, trí tuệ, và đạo đức nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội. Đổi mới giáo dục là nhiệm vụ quan trọng, không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ kiến thức một cách thụ động mà còn phải bồi dưỡng khả năng tư duy, năng lực sáng tạo, cung cấp các kiến thức kĩ năng đầy đủ chuẩn bị cho học sinh bước vào thực tế của khoa học kĩ thuật. Vì vậy đổi mới phương pháp giảng dạy là cực kì thiết yếu trong giáo dục. Tháng 7 năm 2017, Bộ GD&ĐT đã ban hành Chương trình giáo dục phổ thông thổng thể nhằm thực hiện nghị quyết số 88/2014/QH13 của Đảng về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, góp phần đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo . Chương trình giáo dục phổ thông bao gồm chương trình tổng thể (khung chương trình), các chương trình môn học và hoạt động giáo dục. Trong đó hoạt động trải nghiệm được đưa vào là hoạt động giáo dục bắt buộc qua đó hình thành những phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và một số năng lực thành phần đặc thù của hoạt động này như: năng lực thiết kế và tổ chức hoạt động, năng lực định hướng nghề nghiệp, năng lực thích ứng với những biến động trong cuộc sống và các kỹ năng sống khác. Vật lí là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật và công nghệ quan trọng. Sự phát triển của Vật lí học gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại, trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học, kỹ thuật và công nghệ. Mặt khác môn Vật lí gắn bó chặt chẽ với các môn học khác như Toán học, Công nghệ, Hoá học, Sinh học. Trên thực tế thì ở chương trình học THPT thì các môn học còn đang bị rời rạc, không liên kết, cùng một nội dung nhưng lại được dạy ở nhiều các bộ môn khác nhau 1 gây nên trùng lặp nhưng thiếu tính liên kết. Môn Vật lí cũng vậy. Do vậy, để đem lại sự hứng thú, tích cực học tập của học sinh chúng ta cần đa dạng hóa các hình thức tổ chức dạy học trong đó cần khẳng định vai trò quan trọng của hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Đây là hình thức tổ chức dạy học mang lại hiệu quả cao nhưng chưa được chú trọng trong trường học. Hoạt động trải nghiệm giúp học sinh phát huy được năng lực sáng tạo, năng lực tổ chức và quản lí cuộc sống, năng lực tự nhận thức và năng lực tự định hướng và chọn nghề nghiệp của bản thân mình. Với điều kiện đặc thù của địa phương, tôi nhận thấy việc tìm hiểu về cây chè và quy trình sản xuất chè ở Thái Nguyên khá hay và chưa có đề tài nào trình bày. Mặt khác tôi nhận thấy trong chủ đề này việc dạy học tích hợp giữa các môn khoa học tự nhiên khá rõ ràng và phù hợp với các em học sinh trên địa bàn, do đó là cây quen thuộc đối với các em từ đó hình thành năng lực sáng tạo của học sinh THPT. Xuất phát từ các lí do trên tôi xin đề xuất đề tài: Tổ chức hoạt động trải nghiệm của học sinh Trung học phổ thông chủ đề tích hợp STEM“Sản xuất chè Tân Cương” 2. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu xây dựng nội dung và tổ chức hoạt động trải nghiệm của học sinh Trung học phổ thông chủ đề tích hợp STEM“Sản xuất chè Tân Cương”sẽ phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của HS. 3. Mục đích nghiên cứu Xây dựng nội dung và tổ chức hoạt động trải nghiệm của học sinh Trung học phổ thông chủ đề tích hợp STEM “Sản xuất chè Tân Cương”. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Các nội dung kiến thức chủ đề “Sản xuất chè” - Cơ sở lý thuyết về dạy học tích hợp nhằm phát triến năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh. 2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài - Nghiên cứu các kiến thức liên quan về “Sản xuất chè”. - Nghiên cứu về Trường học mới Việt Nam, đáp ứng mục tiêu đổi mới cơ bản toàn diện giáo dục và đào tạo. - Nghiên cứu cơ sở lí luận về tổ chức hoạt động trải nghiệm nhằm phát triển năng lực để xây dựng, tổ chức dạy học về: “Sản xuất chè”. - Nghiên cứu các quan điểm dạy học hiện đại, quan điểm dạy học phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh. - Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học trải nghiệm và dạy học theo dự án. - Xây dựng nội dung gồm: + Xây dựng kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm tham quan cơ sở sản xuất chè, thông tin bổ sung kiến thức cho học sinh. + Thiết kế các hoạt động tổ chức trải nghiệm cho họcsinh + Xây dựng hệ thống kiểm tra đánh giá nhằm đánh giá năng lực GQVĐ của HS. 6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài - Phương pháp nghiên cứu lý luận + Nghiên cứu lý luận về dạy học, các phương pháp dạy học tích cực + Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa về một số môn học phổthông - Phương pháp điều tra, quan sát thực tiễn + Chủ động dự giờ đồng nghiệp + Điều tra thực trạng dạy và học theo các phương pháp tích cực + Điều tra thực tiễn về quy trình trồng và sản xuất chè ở Thái Nguyên - Phương pháp thực nghiệm sư phạm +Tiến hành thực nghiệm ở trường phổ thông cơ sở theo quy trình, phương pháp và hình thức tổ chức đã đề xuất. 3 + Phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm từ việc so sánh kết quả kiểm tra trước và sau tác động, từ đó rút ra kết luận của đề tài. - Phương pháp đàm thoại, phỏng vấn: Tìm hiểu thực trạng dạy và học tại Trường THPT Thái Nguyên. - Phương pháp thống kê: xử lí và phân tích kết quả điều tra thực nghiệm sư phạm. 7. Đóng góp của đề tài - Trình bày có hệ thống và bổ sung những lý luận về các phương pháp dạy học tích cực. - Phân tích và khái quát các kiến thức liên môn về chủ đề “Sản xuất chè Tân Cương” trong chương trình các môn học thuộc lĩnh vực STEM. - Xây dựng và tổ chức hoạt động trải nghiệm chủ đề “ Sản xuất chè Tân Cương” nhằm phát triển năng lực GQVĐ của học sinh. - Bổ sung vào nguồn tài liệu tham khảo cho GV phổ thông, sinh viên, học viên cao học cùng chuyên ngành. 8. Cấu trúc luậnvăn Phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phần phụ lục, luận văn kết cấu gồm 3 chương: Chương 1. Cơ sở lí luận về việc xây dựng chủ đề hoạt động trải nghiệm của học sinh trong dạy học vật lý Chương 2. Thiết kế hoạt động trải nghiệm chủ đề tích hợp stem “sản xuất chè tân cương” Chương 3. Thực nghiệm sư phạm. 4 Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.1. Tổng quan về STEM 1.1.1. Khái niệm STEM STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật), Mathematics (Toán học) [13]. Science (Khoa học): bao gồm các kiến thức Khoa học (Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất) của HS, không chỉ giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên mà còn có thể vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày. Technology (Công nghệ): phát triển khả năng sử dụng, quản lí, hiểu và đánh giá công nghệ của HS, cung cấp cho HS những cơ hội để hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống hàng ngày của HS và của cộng đồng… Engineering (Kĩ thuật): phát triển sự hiểu biết ở HS về cách công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kĩ thuật, cung cấp cho HS những cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu, gần gũi hơn. Kĩ thuật cũng cung cấp cho HS những kĩ năng để có thể vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất. Mathematics (Toán học): phát triển ở HS khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra. Khái niệm STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp [7]. 5 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, ví dụ: Nhóm ngành nghề về CNTT; Y sinh; Kĩ thuật, Điện tử và Truyền thông… [9]. Tùy từng ngữ cảnh khác nhau mà STEM được hiểu như là các môn học hay các lĩnh vực. 1.1.2. Giáo dục STEM Hiện nay, giáo dục STEM được xã hội nói chung cũng như ngành giáo dục nói riêng quan tâm nghiên cứu. Có ba cách hiểu chính về giáo dục STEM hiện nay là: a. Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và lToán 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” [11] .Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM. b. Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) của 4 lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học [14], [12]:Các kiến thức hàn lâm được gắn với thực tế thông qua việc HS được áp dụng các kiến thức Khoa học, Công nghệ, Tin học và Toán học vào các hoàn cảnh cụ thể nhằm tạo mối liên kết giữa nhà trường, các doanh nghiệp và toàn cộng đồng. c. Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) từ 2 lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên: Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường” [13]. 6 1.1.3. Mục tiêu giáo dục STEM Mục tiêu cơ bản cho giáo dục STEM là: trang bị cho tất cả các công dân những kĩ năng về STEM, mở rộng lực lượng lao động trong lĩnh vực STEM bao gồm cả phụ nữ và dân tộc thiểu số nhằm khai thác tối đa tiềm năng con người của đất nước, tăng cường số lượng HS sẽ theo đuổi và nghiên cứu chuyên sâu về các lĩnh vực STEM, nhằm hướng tới phát triển con người nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, phát triển của quốc gia trong thời đại toàn cầu hóa đầy cạnh tranh. Mục tiêu giáo dục STEM Phát triển năng lực đặc thù STEM Phát triển năng lực cốt lõi Định hướng nghề nghiệp Hình 1.1: Mục tiêu giáo dục STEM Các mục tiêu cụ thể: - Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho HS Đó là những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm. - Phát triển các năng lực cốt lõi cho HS Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về 7 các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công… - Định hướng nghề nghiệp cho HS Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những kiến thức, kĩ 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. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước [6]. 1.1.4. Phân loại STEM STEM là một trong những giải pháp quan trọng của nhiều quốc gia trong việc thúc đẩy kinh tế phát triển. Hiện nay, trên thế giới chưa có công trình nào bàn về phân loại STEM. Tuy nhiên, qua nghiên cứu thực tiễn cho thấy có nhiều loại hình STEM khác nhau. Việc phân loại STEM là cần thiết bởi đó là một trong những cơ sở cho việc lựa chọn các hình thức tổ chức giáo dục STEM, phương pháp giáo dục STEM hay xây dựng các chủ đề giáo dục STEM đảm bảo phù hợp với mục tiêu, điều kiện, bối cảnh triển khai STEM khác nhau [6]. a. Phân loại dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề + STEM đầy đủ: là loại hình STEM mà HS cần vận dụng kiến thức của cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề. + STEM khuyết: là loại hình STEM HS vận dụng kiến thức ít nhất hai trong bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề. b. Phân loại dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM + STEM cơ bản: được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trong chương trình giáo dục phổ thông. + STEM mở rộng: là loại hình STEM có những kiến thức nằm ngoài chương trình và sách giáo khoa. Những kiến thức đó người học phải tự tìm hiểu và nghiên cứu. Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn c. Phân loại dựa vào mục đích dạy học 8 + STEM dạy kiến thức mới: được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức của nhiều môn học khác nhau mà HS chưa được học (hoặc được học một phần). HS sẽ vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội được tri thức mới. + STEM vận dụng: là STEM được xây dựng trên cơ sở những kiến thức HS đã được học. Chủ đề STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho HS năng lực vận dụng lí thuyết vào thực tế. Kiến thức lí thuyết được củng cố và khắc sâu. 1.1.5. Chủ đề giáo dục STEM Các tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM bao gồm: kiến thức thuộc các lĩnh vực STEM, làm việc nhóm, giải quyết các vấn đề thực tiễn và định hướng thực hành cụ thể như sau [7]: a. Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn Vận dụng các kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn chính là mục tiêu dạy học. Vì vậy, bài học STEM luôn hướng tới giải quyết các vấn đề, các tình huống thực tế trong xã hội, kinh tế, môi trường trong cộng đồng địa phương cũng như toàn cầu. b. Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết Tiêu chí này nhằm đảm bảo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó phát triển được những năng lực chuyên môn. c. Chủ đề STEM định hướng thực hành Định hướng hành động là tiêu chí quan trọng nhằm hình thành và phát triển năng lực cho HS, giúp học sinh có được kiến thức từ thực hành chứ không phải từ lí thuyết. d. Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh Làm việc nhóm là hình thức phù hợp để giải quyết các nhiệm vụ gắn liền với thực tiễn và là một kĩ năng rất quan trọng, bên cạnh đó còn tạo điều kiện phát triển giao tiếp, chia sẻ ý tường và đưa ra các biện pháp thực hiện giữa các thành 9 viên trong nhóm. 1.2. Hoạt động trải nghiệm của học sinh trong dạy học tại trường phổ thông 1.2.1. Khái niệm về hoạt động trải nghiệm Tháng 7 năm 2017 Bộ giáo dục và Đào tạo đã ban hành Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể trong đó khái niệm hoạt động trải nghiệm được định nghĩa như sau: “Hoạt động trải nghiệm sáng tạo là hoạt động giáo dục, trong đó học sinh dựa trên sự tổng hợp kiến thức của nhiều lĩnh vực giáo dục và nhóm kỹ năng khác nhau để trải nghiệm thực tiễn đời sống nhà trường, gia đình và tham gia hoạt động phục vụ cộng đồng dưới sự hướng dẫn và tổ chức của nhà giáo dục, qua đó hình thành những phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và một số năng lực thành phần đặc thù của hoạt động này: năng lực thiết kế và tổ chức hoạt động; năng lực thích ứng với sự biến động của nghề nghiệp và cuộc sống” [3]. 1.2.2. Nội dung hoạt động trải nghiệm Nội dung cơ bản của chương trình hoạt động trải nghiệm xoay quanh các mối quan hệ giữa cá nhân học sinh với bản thân; giữa học sinh với người khác, cộng đồng và xã hội; giữa học sinh với môi trường; giữa học sinh với nghề nghiệp. Nội dung này được triển khai qua 4 nhóm hoạt động chính đó là: Hoạt động phát triển cá nhân; Hoạt động lao động; Hoạt động xã hội và phục vụ cộng đồng; Hoạt động hướng nghiệp [3]. a. Hoạt động phát triển cá nhân Để phát triển toàn diện cho bản thân, ngoài việc tham gia học tập văn hóa HS cần phải tham gia và các hoạt động như nghiên cứu khoa học kĩ thuật, các hoạt động thể thao, hoạt động văn hóa văn nghệ cũng như các hoạt động vui chơi giải trí. Cụ thể như: - Hoạt động thuộc lĩnh vực khoa học - kĩ thuật giúp HS bước đầu tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học liên quan đến việc phát triển kỹ thuật, thiết kế sản phẩm có ứng dụng thực tiễn. Thông qua hoạt động này HS có thể tìm hiểu được 10