Sáng kiến kinh nghiệm Kỹ năng tổ chức các hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM thông qua một số chủ đề trong chương trình môn Toán học lớp 10 ở Trường THPT Đông Hiếu

 SỞ GD & ĐT NGHỆ AN 
 TRƯỜNG THPT ĐÔNG HIẾU 
 ĐỀ TÀI: 
KỸ NĂNG TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM 
THEOSÁNG ĐỊNH HƯỚNG KIẾN GIÁO KINH DỤC STEM NGHIỆM THƠNG QUA 
MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TRONG MƠN TỐN HỌC LỚP 10 Ở 
 TRƯỜNG TRUNG HỌCĐỀ PHỔ TÀI THƠNG ĐƠNG HIẾU 
 ỨNG DỤNG SƠ ĐỒ TƯ DUY 
 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH 
 CỰC TRONGMƠN: TỐNDẠY HỌC 
 MÔN TOÁN LỚP 10 VÀ LỚP 11 
 Họ và tên: Trần Ngọc Tuyến 
 Tổ: Toán - Tin 
 Giáo viên: Trường THPT Đông Hiếu 
 Năm học: 2015 – 2016 
 Năm thực hiện: 2020 – 2021 
 MỤC LỤC 
 TT NỘI DUNG TRANG 
Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ 3 
 1 Lí do chọn đề tài 3 
 2 Mục đích nghiên cứu 3 
 3 Đối tượng, phạm vi và nhiệm vụ nghiên cứu 4 
 4 Phương pháp nghiên cứu 4 
 5 Dự báo những đĩng gĩp mới của đề tài 4 
Phần II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 6 
 I CƠ SỞ KHOA HỌC 6 
 1 Cơ sở lý luận của giáo dục STEM 6 
 1.1 Khái niệm về STEM trong trường trung học 6 
 1.2 Mục tiêu của giáo dục STEM trong trường trung học 6 
 Một số tiêu chí về xây dựng bài học STEM trong trường 6 
 1.3 
 trung học 
 Vai trị và ý nghĩa của giáo dục STEM trong trường trung 8 
 1.4 
 học 
 Cơ sở thực tiễn về tổ chức các hoạt động trải nghiệm theo 9 
 2 
 định hướng giáo dục STEM 
 Thực trạng về tổ chức các hoạt động trải nghiệm theo định 9 
 2.1 
 hướng giáo dục STEM hiện nay 
 Các bước tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo 11 
 2.2 
 định hướng giáo dục STEM 
 MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO KỸ NĂNG TỔ 13 
 II 
 CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM 
 Một số giải pháp nâng cao kỹ năng tổ chức hoạt động trải 13 
 1 
 nghiệm cho học sinh theo định hướng giáo dục STEM 
 Thực nghiệm tổ chức các hoạt động trải nghiệm theo định 25 
 2 hướng giáo dục STEM ở mơn Tốn lớp 10 tại Trường 
 THPT Đơng Hiếu 
 3 Kết quả thực nghiệm 45 
 4 Hiệu quả đề tài 47 
Phần III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 
 1 Kết luận 49 
 2 Kiến nghị 49 
 1 
 PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 
1. Lý do chọn đề tài 
 Chỉ thị số 16/CT-TTG của thủ tướng chính phủ ngày 04/05/2017 về việc đưa ra 
giải pháp “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục 
và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn lực cĩ khả năng tiếp nhận các xu thế cơng nghệ 
sản xuất mới, trong đĩ cần tập trung thúc đẩy đào tạo về khoa học cơng nghệ kỹ 
thuật và tốn học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ 
thơng”. Và đưa ra nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo là:“Thúc đẩy triển khai 
giáo dục về khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học (STEM) trong chương trình 
giáo dục phổ thơng, tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thơng ngay từ năm học 
2017 – 2018”. 
 Cơng văn 1677/SGD&ĐT-GDTrH của Sở Giáo dục và Đào tạo Nghệ An ban 
hành ngày 26/08/2020 triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học 
từ năm học 2020-2021 cĩ nêu “ Tăng cường bồi dưỡng cho giáo viên và cán bộ 
quản lý về giáo dục STEM về: xây dựng và thực hiện bài học STEM, kỹ năng tổ 
chức các hoạt động trải nghiệm STEM; thực hiện chương trình trải nghiệm STEM; 
năng lực hướng dẫn hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật” 
 Giáo dục STEM phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thơng, đảm bảo 
giáo dục tồn diện, giúp học sinh nâng cao hứng thú học tập các mơn học STEM, hình 
thành và phát triển năng lực phẩm chất cho học sinh, kết nối với cộng đồng giúp 
hướng nghiệp và phân luồng tốt cho học sinh. Các kiến thức kỹ năng được tích hợp, 
bổ trợ và lồng ghép với nhau giúp cho học sinh khơng chỉ hiểu được nguyên lý mà 
cịn cĩ thể áp dụng để thực hành và tạo ra nhiều sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. 
 Tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM giúp học sinh 
kết nối kiến thức về khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học để giải quyết các 
vấn đề thực tiễn. Mục đích của hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục 
STEM nhằm phát triển các năng lực cốt lõi của học sinh như: làm việc nhĩm, giao 
tiếp, phản biện, hợp tác, sáng tạo, ... Nhằm giúp học sinh phát triển năng lực cá 
nhân và cĩ cơ hội khẳng định mình. Bên cạnh đĩ cịn giúp cho học sinh định 
hướng được nghề nghiệp tương lai sau này. 
 Từ những lí do trên, tơi chọn đề tài “Kỹ năng tổ chức các hoạt động trải nghiệm 
theo định hướng giáo dục STEM thơng qua một số chủ đề trong chương trình mơn 
Tốn học lớp 10 ở Trường THPT Đơng Hiếu”. 
2. Mục đích nghiên cứu 
 Trên cơ sở về dạy học giáo dục STEM, thiết kế và cách thức tổ chức dạy học 
một số chủ đề trong dạy học mơn Tốn học lớp 10 theo định hướng giáo dục 
STEM. 
 3 
 Đề tài này cũng là nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh trong 
việc giảng dạy về các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học. 
 5.2. Tính khoa học 
 Đề tài được nghiên cứu dựa trên các tài liệu tham khảo của các nhà khoa học. 
Nội dung đề tài được trình bày bài bản, cẩn thận. Ngơn ngữ của đề tài tường minh 
trong sáng cấu trúc ngắn gọn, chặt chẽ và cĩ dẫn chứng khách quan xác thực. 
 5.3. Tính hiệu quả 
 Đề tài được áp dụng giảng dạy tại lớp 10C7, 10C9 của Trường THPT Đơng 
Hiếu. Trên cơ sở của đề tài, học sinh sẽ chủ động tìm tịi, phát hiện ra các vấn đề 
cĩ liên quan đến tính hệ thống, liên mơn để tìm ra phương pháp học tập phù hợp. 
Học sinh tự mình tìm hiểu các kiến thức, xây dựng mơ hình Tốn phục vụ cho các 
vấn đề thực tiễn. 
 5 
 Trong các bài học STEM, học sinh cần được đặt vào các vấn đề về thực tiễn xã 
hội, kinh tế, mơi trường và yêu cầu tìm giải pháp. 
Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kỹ thuật 
 Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ 
việc xác định vấn đề đến sáng tạo và phát triển một giải pháp. Theo quy trình này, 
học sinh sẽ thực hiện theo các hoạt động: 
 + Xác định vấn đề 
 + Nghiên cứu kiến thức nền 
 + Đề xuất các giải pháp 
 + Lựa chọn giải pháp 
 + Thiết kế mơ hình (nguyên mẫu) 
 + Thử nghiệm và đánh giá 
 + Chia sẻ và thảo luận 
 + Điều chỉnh thiết kế 
 Các nhĩm học sinh thử nghiệm các ý tưởng dựa trên nghiên cứu của mình, sử 
dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận và học từ sai lầm và 
thử lại. Nhờ đĩ học sinh học và vận dụng được kiến thức mới trong chương trình 
giáo dục. 
Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm 
tịi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm 
 Trong các bài học STEM, hoạt động học của học sinh được thực hiện theo 
hướng mở cĩ “khuơn khổ” về các điều kiện mà học sinh được sử dụng (chẳng hạn 
các vật liệu khả dụng). Hoạt động của học sinh là hoạt động được chuyển giao và 
hợp tác, các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh. Học 
sinh thực hiện các hoạt động trao đổi thơng tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết 
nguyên mẫu của mình nếu cần. Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và 
thiết kế hoạt động tìm tịi, khám phá của bản thân. 
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lơi cuốn học sinh vào hoạt động nhĩm 
kiến tạo 
 Giúp học sinh làm việc trong một nhĩm kiến tạo là một việc khĩ khăn, địi 
hỏi tất cả giáo viên STEM ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng phương thức 
dạy học theo nhĩm, sử dụng cùng một ngơn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản 
phẩm học tập mà học sinh phải hồn thành. Làm việc nhĩm trong thực hiện 
các hoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp 
tác cho học sinh. 
Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và tốn 
mà học sinh đã và đang học 
 7 
 – Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học, 
học sinh sẽ 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. 
Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường trung học cũng là cách thức thu hút học 
sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề cĩ 
nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng cơng nghiệp lần thứ tư. 
2. Cơ sở thực tiễn về tổ chức các hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo 
dục STEM 
 2.1. Thực trạng về tổ chức các hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo 
dục STEM hiện nay. 
 Trên thế giới hiện nay, các nhà lãnh đạo cùng với các nhà khoa học đều nhấn 
mạnh vai trị quan trọng của quan trọng của giáo dục STEM. Tại hội chợ khoa học 
Nhà Trắng lần thứ ba vào tháng 4 năm 2013, tổng thống Mỹ lúc đĩ là Barack 
Obama phát biểu:“Một trong những điều mà tơi tập trung khi làm Tổng thống là 
làm thế nào chúng ta tạo ra một phương pháp tiếp cận tồn diện cho khoa học, 
cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học (STEM)... Chúng ta cần phải ưu tiên đào tạo đội 
ngũ giáo viên mới trong các lĩnh vực chủ đề này và để đảm bảo rằng tất cả chúng 
ta là một quốc gia ngày càng dành cho các giáo viên sự tơn trọng cao hơn mà họ 
xứng đáng.” Người đoạt giải Nobel Vật lý, nhà khoa học Giáo sư Steven Chu, phát 
biểu tại đại học SUSTech, ngày 16 tháng 10 năm 2016.: "Giáo dục STEM là một 
loại hình giáo dục hướng dẫn bạn học cách tự học", Giáo sư Chu đã chỉ ra lợi thế 
của giáo dục STEM, tự học là rất quan trọng trong quá trình phát triển cá nhân. Và 
học STEM cho phép mọi người tự trang bị cho mình khả năng suy nghĩ hợp lý và 
khả năng rà sốt và tìm kiếm xác nhận như học tốn học và cĩ kiến thức sâu rộng. 
Nĩ mang đến cho bạn sự tự tin để đi đầu trong 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. "Bạn sẽ khơng bao giờ nĩi rằng bạn khơng thể chỉ vì thiếu kiến thức đầy đủ, 
đĩ là điểm quan trọng nhất của giáo dục STEM". 
 Tại Việt Nam, khác với các nước phát triển khác trên thế giới. Giáo dục STEM 
 du nhập vào Việt Nam khơng phải bắt nguồn từ các nghiên cứu khoa học giáo dục 
hay từ chính sách vĩ mơ về nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các cuộc thi Robot 
dành cho học sinh từ cấp tiểu học dến phổ thơng trung học. Từ đĩ đến nay giáo dục 
STEM đã bắt đầu cĩ sự lan toả với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức 
thực hiện khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau. 
 Ở Nghệ An, hàng năm Sở giáo dục và đào tạo đều ra văn bản hướng dẫn việc 
dạy học theo định hướng giáo dục STEM. Cụ thể năm học 2020 – 2021 Sở cĩ ra 
cơng văn Số :1677 /SGD&ĐT-GDTrH về việc triển khai giáo dục STEM từ năm 
học 2020 – 2021. Căn cứ cơng văn đĩ, Ban giám hiệu Trường THPT Đơng Hiếu 
lập ra kế hoạch giáo dục triển khai giáo dục STEM. Sau đĩ, nhà trường tổ chức tập 
 9