Sáng kiến kh giáo dục stem vào giảng dạy môn toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 ctst

Sáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTSTSáng kiến KH giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5 CTST

MỤC LỤC

1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1

1.3 Đối tượng nghiên cứu đề tài 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu đề tài 3

2 NỘI DUNG 3

2.1 Cơ sở lý luận đề tài 3

2.2 Thực trạng trước khi áp dụng sáng kiến 5

2.3 Các giải pháp đã được sử dụng để giải quyết vấn đề đề tài 6

Biện pháp 1: Áp dụng dự án STEM vào bài học 6

Biện pháp 2: Tổ chức các hoạt động nhóm kết hợp STEM 8

Biện pháp 3: Kết hợp STEM với phương pháp giải quyết vấn đề 10

Biện pháp 4: Liên kết kiến thức Toán với thực tế 12

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 14

3 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 15

3.1 Kết luận đề tài 15

3.2 Đề xuất 16

Đề xuất đối với Phòng Giáo dục: 16

Đề xuất đối với Ban Giám hiệu các nhà trường: 17

3.3 Kiến nghị 17

Kiến nghị đối với Phòng Giáo dục: 17

Kiến nghị đối với Ban Giám hiệu các nhà trường: 17

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

rong bối cảnh giáo dục hiện đại, việc trang bị cho học sinh những

kỹ năng mềm và tư duy sáng tạo ngày càng trở nên quan trọng STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) là một phương pháp giáo dục tiên tiến, nhấn mạnh sự tích hợp giữa các môn học và thúc đẩy khả năng áp dụng kiến thức vào thực tế Giáo dục STEM không chỉ giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, mà còn phát triển tư duy logic, khả năng giải quyết vấn đề, và khuyến khích

sự sáng tạo

Toán học, một trong những thành phần cốt lõi của STEM, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển tư duy toán học cho học sinh Tuy nhiên, việc dạy và học Toán truyền thống đôi khi còn nặng nề, thiếu sự liên kết với thực tế và hạn chế khả năng sáng tạo của học sinh Trong khi đó, sách giáo khoa Toán lớp 5 "Chân Trời Sáng Tạo" đã mang đến một cách tiếp cận mới, linh hoạt và sáng tạo hơn, mở ra nhiều cơ hội để tích hợp giáo dục STEM vào giảng dạy

Chọn đề tài sáng kiến "Kết hợp giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5" không chỉ nhằm mục tiêu cải thiện hiệu quả giảng dạy

mà còn hướng tới việc xây dựng nền tảng tư duy toán học và kỹ năng giải quyết vấn đề cho học sinh ngay từ bậc tiểu học Việc áp dụng giáo dục STEM trong dạy Toán thông qua các hoạt động học tập đa dạng, sinh động, phù hợp với nội dung sách "Chân Trời Sáng Tạo" sẽ giúp học sinh phát triển một cách toàn diện, từ

đó chuẩn bị tốt hơn cho các bậc học cao hơn và cuộc sống tương lai

Việc nghiên cứu và thực hiện đề tài này cũng đáp ứng nhu cầu cấp thiết của ngành giáo dục trong việc đổi mới phương pháp giảng dạy, góp phần vào sự phát triển toàn diện của học sinh tiểu học, đặc biệt là trong việc nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học

1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài

Mục tiêu của nghiên cứu đề tài "Kết hợp giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5" bao gồm các nội dung chính sau:

Khai thác hiệu quả nội dung sách giáo khoa "Chân Trời Sáng Tạo" để kết hợp các yếu tố STEM vào các bài học Toán, giúp học sinh không chỉ nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn phát triển khả năng tư duy logic và kỹ năng thực hành

Thông qua việc áp dụng các phương pháp và hoạt động học tập theo mô hình STEM, đề tài hướng tới việc kích thích sự sáng tạo, khơi dậy niềm đam mê học tập, và cải thiện kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh trong môn Toán

Đề xuất và thử nghiệm các biện pháp giảng dạy Toán kết hợp STEM phù hợp với nội dung sách "Chân Trời Sáng Tạo", đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong thực tế giảng dạy tại trường tiểu học

Thông qua các phương pháp kiểm tra, đánh giá, và phân tích kết quả học tập của học sinh, nghiên cứu sẽ kiểm chứng hiệu quả của việc tích hợp giáo dục STEM vào giảng dạy Toán, từ đó rút ra những bài học kinh nghiệm và đề xuất cải tiến phù hợp

Kết quả nghiên cứu sẽ đóng góp vào việc đổi mới phương pháp giảng dạy Toán, đồng thời cung cấp các giải pháp thực tiễn để nhân rộng mô hình giáo dục STEM tại các trường tiểu học khác 1.3 Đối tượng nghiên cứu đề tài

Các em học sinh đang học môn Toán theo sách giáo khoa "Chân Trời Sáng Tạo" tại các trường tiểu học Nghiên cứu tập trung vào việc phát triển năng lực sáng tạo và tư duy toán học của các em thông qua việc tích hợp giáo dục STEM vào chương trình giảng dạy

Nội dung chương trình Toán học lớp 5 trong sách "Chân Trời Sáng Tạo" là tài liệu chính được sử dụng để thiết kế và triển khai các biện pháp giảng dạy kết hợp STEM Sự phù hợp và hiệu quả của việc tích hợp STEM vào các bài học Toán trong chương trình này sẽ là trọng tâm nghiên cứu

Các phương pháp và kỹ thuật giảng dạy mà giáo viên sử dụng để kết hợp giáo dục STEM vào các bài học Toán sẽ được nghiên cứu, đánh giá, và cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả giáo dục và phát triển tư duy toán học của học sinh

1.4 Phương pháp nghiên cứu đề tài

Để thực hiện và đánh giá hiệu quả của đề tài "Kết hợp giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5," các phương pháp nghiên cứu sau đây đã được sử dụng:

Thu thập, phân tích và tổng hợp các tài liệu liên quan đến giáo dục STEM, các phương pháp giảng dạy Toán học, và nội dung chương trình Toán lớp 5 trong sách "Chân Trời Sáng Tạo"

Tìm hiểu các nghiên cứu trước đây về tích hợp giáo dục STEM trong giảng dạy Toán, nhằm xây dựng cơ sở lý luận vững chắc cho đề tài

Thiết kế và triển khai các bài giảng kết hợp STEM vào các tiết học Toán lớp 5 dựa trên sách "Chân Trời Sáng Tạo"

Tiến hành thực nghiệm trên một số lớp học, theo dõi và ghi nhận quá trình học tập, sự tham gia và kết quả học tập của học sinh

Quan sát trực tiếp quá trình học tập của học sinh trong các tiết học Toán có áp dụng giáo dục STEM

Ghi nhận các biểu hiện tư duy sáng tạo, kỹ năng giải quyết vấn

đề, và mức độ hiểu bài của học sinh qua các hoạt động học tập Thực hiện các cuộc phỏng vấn với giáo viên và học sinh để thu thập ý kiến phản hồi về quá trình giảng dạy và học tập theo phương pháp tích hợp STEM

Phát phiếu khảo sát để đánh giá mức độ hứng thú và hiệu quả của học sinh đối với các bài học có áp dụng STEM

Phân tích các dữ liệu thu thập được từ các hoạt động thực nghiệm, quan sát, phỏng vấn, và khảo sát

Tổng hợp và so sánh kết quả trước và sau khi áp dụng phương pháp giáo dục STEM trong giảng dạy Toán, từ đó rút ra những kết luận về hiệu quả và đề xuất các biện pháp cải tiến

2 NỘI DUNG

2.1 Cơ sở lý luận đề tài

Việc tích hợp giáo dục STEM vào giảng dạy Toán học đang trở thành một xu hướng quan trọng trong giáo dục hiện đại, đặc biệt

là trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0 và nhu cầu phát triển toàn diện của học sinh Cơ sở lý luận của đề tài được xây dựng dựa trên các nguyên lý giáo dục và nghiên cứu sau:

Theo lý thuyết kiến tạo, học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức một cách thụ động mà còn tích cực tham gia vào quá trình học tập, xây dựng kiến thức mới dựa trên kinh nghiệm và tương tác với môi trường xung quanh STEM cung cấp một nền tảng lý tưởng cho việc áp dụng lý thuyết kiến tạo trong giảng dạy Toán, khi học sinh được khuyến khích tự khám phá, tìm tòi và áp dụng kiến thức vào các dự án thực tế

Giáo dục STEM nhấn mạnh việc phát triển các năng lực cốt lõi như tư duy phản biện, giải quyết vấn đề, kỹ năng hợp tác và sáng

tạo Trong bối cảnh giảng dạy Toán học, việc tích hợp STEM giúp học sinh không chỉ nắm vững kiến thức toán học mà còn phát triển các kỹ năng mềm cần thiết để ứng dụng kiến thức vào thực

tế, từ đó nâng cao năng lực toàn diện

Học tập tích cực đề cao vai trò của học sinh trong việc tự chủ, tự định hướng và tham gia tích cực vào quá trình học tập Việc kết hợp STEM vào giảng dạy Toán tạo điều kiện cho học sinh tham gia vào các hoạt động thực hành, thí nghiệm, và dự án, giúp tăng cường sự hứng thú và khả năng tiếp thu kiến thức của học sinh Giáo dục STEM khuyến khích sự tích hợp giữa các môn học, đặc biệt là giữa khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, để tạo ra những trải nghiệm học tập đa chiều, gắn kết giữa lý thuyết và thực tiễn Trong chương trình Toán lớp 5 theo sách "Chân Trời Sáng Tạo", việc tích hợp STEM giúp học sinh thấy rõ mối liên hệ giữa Toán học và các lĩnh vực khác, từ đó phát triển tư duy liên môn và khả năng ứng dụng kiến thức

Trong bối cảnh giáo dục tại Việt Nam, việc đổi mới phương pháp giảng dạy nhằm nâng cao chất lượng giáo dục luôn là một ưu tiên hàng đầu Tích hợp STEM vào giảng dạy Toán học không chỉ phù hợp với xu hướng quốc tế mà còn đáp ứng được nhu cầu thực tiễn trong việc phát triển năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh tiểu học, đặc biệt là ở lớp 5, khi các em bắt đầu hình thành nền tảng tư duy logic và khả năng giải quyết vấn đề

Sách giáo khoa "Chân Trời Sáng Tạo" được biên soạn với mục tiêu phát triển toàn diện cho học sinh, không chỉ cung cấp kiến thức mà còn khuyến khích sự sáng tạo và khả năng tự học Việc tích hợp giáo dục STEM vào chương trình giảng dạy Toán theo sách này sẽ tận dụng tối đa các nguồn tài nguyên và phương pháp giảng dạy hiện đại, giúp học sinh phát triển tư duy toán học một cách tự nhiên và hiệu quả

2.2 Thực trạng trước khi áp dụng sáng kiến

Trước khi áp dụng sáng kiến "Kết hợp giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán nâng cao năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5", việc giảng dạy môn Toán tại các trường tiểu học, đặc biệt là ở lớp 5, thường gặp phải một số khó khăn và hạn chế như sau:

Phần lớn các giáo viên vẫn áp dụng phương pháp giảng dạy truyền thống, tập trung vào việc truyền đạt kiến thức lý thuyết

mà ít chú trọng đến việc phát triển tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề của học sinh

Các tiết học Toán thường đi theo khuôn mẫu cố định, trong đó học sinh tiếp thu kiến thức một cách thụ động, thực hành các bài tập một cách máy móc mà thiếu sự sáng tạo và ứng dụng thực tế Nhiều bài học Toán chưa được liên kết chặt chẽ với thực tiễn, khiến học sinh khó nhận thấy mối liên hệ giữa những gì học trên lớp và cuộc sống hàng ngày Điều này dẫn đến việc học sinh mất

đi hứng thú học tập và khó khăn trong việc vận dụng kiến thức vào thực tế

Việc giảng dạy Toán thường thiếu các hoạt động trải nghiệm, thí nghiệm hoặc dự án thực tế, khiến học sinh không có cơ hội thực hành và khám phá kiến thức một cách sâu sắc

Học sinh lớp 5, mặc dù có khả năng tư duy logic đang phát triển, nhưng lại ít được khuyến khích phát huy tính sáng tạo trong học tập Các hoạt động học tập thường tập trung vào việc giải các bài toán theo các bước đã định sẵn, hạn chế khả năng suy nghĩ sáng tạo và tự tìm ra các phương pháp giải quyết vấn đề mới

Các bài tập và đề thi thường nhấn mạnh vào việc kiểm tra khả năng nhớ và áp dụng các công thức hơn là phát triển tư duy phân tích, suy luận và sáng tạo

Dù có nhận thức về tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp giảng dạy, nhiều giáo viên vẫn gặp khó khăn trong việc tích hợp các yếu tố STEM vào giảng dạy Toán Sự thiếu hụt về tài liệu hướng dẫn, kinh nghiệm và sự hỗ trợ từ nhà trường là những yếu

tố cản trở việc áp dụng các phương pháp mới

Hệ thống cơ sở vật chất và thiết bị hỗ trợ giảng dạy còn hạn chế, chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu của các hoạt động học tập STEM Trước khi áp dụng sáng kiến, kết quả học tập môn Toán của học sinh lớp 5 chưa đạt được kỳ vọng, đặc biệt là trong việc phát triển các kỹ năng giải quyết vấn đề và tư duy sáng tạo Học sinh thường chỉ đạt yêu cầu ở mức độ cơ bản, chưa thể hiện được sự nổi bật trong tư duy toán học

Do sự khô khan và thiếu tính hấp dẫn trong các bài học Toán, học sinh dễ mất hứng thú, dẫn đến việc học tập chỉ mang tính chất đối phó Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng học tập và khả năng tiếp thu kiến thức của các em

Những thực trạng này là cơ sở để đề xuất và triển khai sáng kiến

"Kết hợp giáo dục STEM vào giảng dạy môn Toán", nhằm khắc phục những hạn chế, phát triển toàn diện năng lực sáng tạo và tư duy toán học cho học sinh lớp 5

2.3 Các giải pháp đã được sử dụng để giải quyết vấn đề đề tài Biện pháp 1: Áp dụng dự án STEM vào bài học

Áp dụng dự án STEM vào bài học là một cách hiệu quả để giúp học sinh không chỉ học lý thuyết mà còn thực hành và ứng dụng kiến thức toán học vào các tình huống thực tiễn Dự án STEM giúp học sinh phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo, và làm việc nhóm

Ví dụ cụ thể:

Tên bài học: "Ứng dụng tỉ lệ trong thực tế"

Tên trang: Trang 41, sách Toán lớp 5, "Chân Trời Sáng Tạo"

Mục tiêu:

Giúp học sinh hiểu và áp dụng khái niệm tỉ lệ trong thực tế

Khuyến khích sự sáng tạo và khả năng trình bày ý tưởng của học sinh

Phát triển kỹ năng làm việc nhóm và tư duy logic

Hoạt động dự án:

Bước 1: Giới thiệu bài học:

Giáo viên ôn lại khái niệm tỉ lệ và cách tính toán tỉ lệ từ sách giáo khoa "Chân Trời Sáng Tạo" Giải thích về tầm quan trọng của việc ứng dụng tỉ lệ trong thực tế

Trình bày dự án: Học sinh sẽ thiết kế mô hình một ngôi nhà hoặc một công trình đơn giản dựa trên tỉ lệ

Bước 2: Thiết kế mô hình:

Học sinh được chia thành các nhóm nhỏ và nhận nhiệm vụ thiết

kế mô hình ngôi nhà hoặc công trình đơn giản (ví dụ: một sân chơi nhỏ, một khu vườn)

Mỗi nhóm phải tính toán các kích thước của các phần của mô hình dựa trên tỉ lệ đã cho (ví dụ: tỉ lệ 1:50, 1:100)

Học sinh sẽ vẽ bản thiết kế mô hình, xác định các vật liệu cần sử dụng, và xây dựng mô hình theo bản thiết kế

Bước 3: Thực hiện mô hình:

Các nhóm thực hiện mô hình sử dụng vật liệu tái chế hoặc dễ kiếm như giấy, bìa, que kem, v.v

Trong quá trình thực hiện, học sinh cần đảm bảo các kích thước

và tỉ lệ chính xác như đã tính toán

Bước 4: Trình bày và đánh giá:

Sau khi hoàn thành, mỗi nhóm sẽ trình bày mô hình của mình trước lớp, giải thích cách tính toán tỉ lệ và cách áp dụng vào thiết

kế mô hình

Giáo viên và các bạn cùng lớp sẽ đánh giá dựa trên các tiêu chí như sự chính xác của tỉ lệ, tính sáng tạo trong thiết kế, và khả năng thuyết trình

Kết quả đạt được:

Học sinh sẽ hiểu rõ hơn về khái niệm tỉ lệ và cách áp dụng nó vào thực tế thông qua việc thực hành thiết kế mô hình Dự án giúp học sinh phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo, khả năng làm việc nhóm, và kỹ năng thuyết trình Tạo ra môi trường học tập hứng thú và khuyến khích học sinh tham gia tích cực vào quá trình học tập

Biện pháp 2: Tổ chức các hoạt động nhóm kết hợp STEM

Tổ chức các hoạt động nhóm kết hợp STEM là phương pháp giảng dạy giúp học sinh làm việc cùng nhau để giải quyết các vấn

đề thực tiễn, sử dụng các kỹ năng toán học kết hợp với khoa học

và công nghệ Điều này không chỉ giúp học sinh học hỏi từ nhau

mà còn phát triển các kỹ năng làm việc nhóm, tư duy phản biện,

và khả năng giải quyết vấn đề

Ví dụ:

Tên bài học: "Diện tích hình thang"

Trang 99, sách Toán lớp 5, "Chân Trời Sáng Tạo