2 BÁO CÁO SÁNG KIẾN I ĐIỀU KIỆN TẠO RA SÁNG KIẾN Bộ Giáo dục Đào tạo giao quyền tự chủ xây dựng thực kế hoạch giáo dục, phát huy vai trò sáng tạo nhà trường giáo viên; đạo sở giáo dục trung học, tổ chuyên môn giáo viên chủ động, linh hoạt việc xây dựng kế hoạch giáo dục định hướng phát triển lực học sinh phù hợp với điều kiện thực tế nhà trường, địa phương khả học sinh Từ năm học 2013-2014, trường phổ thông giao quyền tự chủ việc xây dựng triển khai kế hoạch giáo dục dựa vào mục tiêu giáo dục quy định chương trình góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, phù hợp với điều kiện cụ thể nhà trường theo tinh thần văn đạo Bộ GDĐT: Công văn số 3535/BGDĐT-GDTrH ngày 27 tháng năm 2013 việc Hướng dẫn triển khai thực phương pháp “Bàn tay nặn bột” phương pháp dạy học tích cực khác; Cơng văn số 791/HD-BGDĐT ngày 25 tháng năm 2013 việc hướng dẫn thí điểm phát triển chương trình giáo dục nhà trường phổ thơng; Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH ngày 08 tháng 10 năm 2014 việc hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn đổi phương pháp dạy học kiểm tra, đánh giá; tổ chức quản lí hoạt động chun mơn trường trung học/trung tâm giáo dục thường xuyên qua mạng; công văn hướng dẫn thực nhiệm vụ giáo dục trung học năm Theo đó, thay cho việc dạy học thực theo bài/tiết sách giáo khoa nay, tổ/nhóm chuyên mơn vào chương trình sách giáo khoa hành, lựa chọn nội dung để xây dựng chủ đề dạy học môn học chủ đề tích hợp liên mơn phù hợp với việc sử dụng phương pháp dạy học tích cực điều kiện thực tế nhà trường Trên sở rà soát chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ theo chương trình hành hoạt động học dự kiến tổ chức cho học sinh theo phương pháp dạy học tích cực, xác định lực phẩm chất hình thành cho học sinh chuyên đề xây dựng Theo nội dung đạo cơng văn, khuyến khích nhà trường: Trong năm học 2015-2016, có điều kiện thuận lợi, nhà trường giao cho tổ/nhóm chun mơn xây dựng thực vài chủ đề tích hợp liên mơn phù hợp Trong trường hợp chưa có điều kiện thực năm học 20152016, nhà trường cần tổ chức xây dựng kế hoạch giáo dục có chủ đề tích hợp liên mơn để thực từ năm học 2016-2017 Các kiến thức liên mơn nằm chương trình lớp khác nhau, hay môn học giai đoạn khác lựa chọn để xây dựng thành chủ đề dạy học tích hợp liên mơn hay tích hợp kiến thức mơn học Thể theo điều kiện, hồn cảnh cụ thể, kế hoạch triển khai học/chủ đề STEM tổ chức hoạt đông câu lạc STEM nhà trường Với lý chọn đề tài: “Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM câu lạc STEM trường THPT Nguyễn Khuyến” để hướng dẫn HS học tập học STEM tổ chức hoạt động trải nghiệm câu lạc STEM trường II MÔ TẢ GIẢI PHÁP Mô tả giải pháp trước tạo sáng kiến 1.1 Đến nay, khái niệm STEM khơng cịn xa lạ đa số giáo viên cấp cấp học, nhiên không giáo viên nhầm lẫn khái niệm STEM S TEAM hay STREAM Tơi có dịp tham gia lớp tập huấn triển khai đưa giáo dục STEM vào nhà trường TP Hải Phòng, thành phố Đã Nẵng, hay Đại học Bách khoa Hà Nội thành viên tham gia tích cực diễn đàn: “Nhóm STEM 4.0”; nhóm facebook “Cơng đồng giáo viên STEM"” …thì gặp nhiều tình như: Tham quan sản phẩm chủ đề STEM, gian trưng bày ngày Hội STEM, có vài giáo viên tranh luận sơi nổi, “Đây sản phẩm STEM”, nhóm khác sản phẩm “STEAM” Như vậy, việc việc hiểu kẽ khái niệm STEM chưa thống người triển khai việc giảng dạy chủ đề STEM nhà trường Trên nhóm “Cộng đồng giáo viên STEM” có nhiều ý kiến: “Các thầy có giáo án STEM lịch sử cho em xin”, hay câu tương tự giáo án hay chủ đề STEM cho môn Văn học, Địa lí Thực trạng sảy nhiều trường học nhiều giáo viên tiến hành cho học sinh làm thí nghiệm Hóa học hay giừo Vật lí học sinh quan sát, làm theo thao tác có trước gọi dạy STEM , với nội dung nêu diễn đàn mà điều có lúc thành viên tích cực Đỗ Hồng Sơn – Giám đốc Cơng ty Cổ phần Văn hóa Giáo dục Long Minh trả lời “khơng có STEM cho Văn học, STEM cho Lịch sử; hay STEM Hóa hco mà có thí nghiệm Hóa…” Và nhà trường, có câu lạc STEM triển khai đến nhóm nhỏ dựu án, nhóm dự án lại lấy tên tiêu đề “CLB STEM Hóa học” “Câu lạc STEM quan trắc mặn” … việc hiểu cá thaautj ngữ STEM chưa quán rõ ràng Tóm lại, cần phải nghiên cứu kỹ tổng quan STEM, định hướng đưa giáo dục STEM chương trình giáo dục sở giáo dục, nắm vững mục đích, chủ chương đường lối giáo dục STEM đơn vị để triển khai cách đồng với hoạt động giáo dục khác 1.2 Việc liệt cấp quản lí sở giáo dục đưa giáo dục STEM vào nhà trường dẫn đến thực tế là: Nhiều giáo viên mơ hồ khái niệm mục tiêu giáo dục STEM, chưa phân biệt giảng STEM, hoạt động trải nghiệm STEM Do chưa hiểu thấu đáo, nên tham gia buổi tập huấn, diễn đàn giáo dục STEM, họ cịn có số ngộ nhận thường gặp như: - Nghe diễn giải máy in 3D, lập trình lắp ráp robot giáo dục STEM, có nhiều giáo viên quan niệm giáo dục STEM thực quy trình in 3D, thực lập trình lắp ráp robot Giáo dục STEM có tảng từ giáo dục khoa học nên chủ đề giáo dục STEM đa dạng từ kiến Vật lí, Hóa học, Sinh học, khoa học môi trường, khoa học vũ trụ … Khi phân tích máy in 3D, phải hiểu khâu quy trình thiết kế kỹ thuật giáo dục STEM, hay học sinh lập trình lắp ráp robot câu hỏi đặt học sinh học kiến thức gì? Có gắn kết nhóm kiến thức STEM với nào? Chương trình giúp học sinh học kỹ gì? Học sinh liên hệ với thực tế xung quanh Như vậy, cần nghiên cứu quy trình thiết kế kỹ thuật giáo dục STEM chuẩn áp dụng cho dạy dạy STEM hoạt động trải nghiệm STEM với linh hoạt phù hợp cho chủ đề, mục tiêu giáo dục cụ thể vừa sức, phù hợp với đặc điểm sở giáo dục Đồng thời áp dụng số phương pháp dạy học hiệu cho hoạt động giáo dục STEM như: Phương pháp 5E; Quy trình thiết kế kỹ thuật gồm bước (hỏi, tượng tưởng, lên kế hoạch, sáng tạo, kiểm tra cải thiện, chia sẻ); phương pháp dạy học chủ đền STEM dựa khám phá; hay xây dựng công cụ đánh giá chủ đề STEM, để tổ chức dạy học chủ đề STEM hiệu Mơ tả giải pháp sau có sáng kiến Phần NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ STEM VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỰC STEM TRONG CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 1 Giải nghĩa thuật từ STEM Thuật ngữ STEM viết tắt bốn chữ: Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering), Toán (Mathematics) Thuật ngữ bắt đầu vào năm 1990 Hoa kỳ Thuật ngữ STEAM: Năm 2008 hội nghị khoa khọc giáo dục công nghệ thành phố Mỹ, người ta đề xuất mơ hình giáo dục kết hợp với yếu tố nghệ thuật (Art) gọi giáo dục STEAM = STEM + ARrt, tích hợp thêm yếu tố nghệ thuật , theo quan điểm người sáng lập yếu tố nghệ nghệ thuật bao gồm nghệ thuật ngôn ngữ, nghiên cứu xã hội, nghệ thuật thể chất, mỹ thuật âm nhạc, với mơ hình giáo dục lan nhanh đến nhiều nước, Hàn Quốc, Bộ Giáo dục Khoa học Công nghệ đưa vào chương trình giáo dục tổng thể, chương trình giáo dục đào tạo cho học sinh phổ thơng từ năm 2010 Chương trình giáo dục đông đảo giáo viên cấp tiểu học mầm non ủng hộ, cấp học q trình tích hợp dạy học dễ dàng Thuật từ STREAM: năm 2014, theo luận điểm tiến sĩ Rob Rurman, Mỹ thiếu sót lớn bỏ qua rèn luyện bỏ qua rèn luyện khả đọc hiểu viết cho học sinh Nên ông đề nghị bổ sung thêm chữ R (viết tắt Reading tiếng anh) trở thành STREAM, theo STREAM có theo cơng thức STREAM = STEAM + Arts + [reading + writing] Như vậy, việc tìm hiểu thuật ngữ STEM, STEAM, STREAM, để giúp giáo viên có nhìn tổng thể giúp cho giáo viên chủ động việc giải thích thắc mắc đồng nghiệp học sinh, … Theo chương trình giáo dục phổ thơng có định hướng cụ thể, rõ ràng tập trung sâu vào triển khai chủ đề giáo dục STEM, phải thể rõ giáo dục STEM với đa dạng cách tiếp cận trọng thực hành khoa học kỹ thuật, tư cao, có gắn kết liên mơn 1.2 Định hướng giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Việt Nam quốc gia q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa hội nhập quốc tế, Cách mạng 4.0 mở nhiều hội việc nâng cao trình độ cơng nghệ, nâng cao lực sản xuất cạnh tranh sản phẩm đồng thời hội lớn cho sản xuất công nghiệp với trình độ cơng nghệ tiên tiến Tại Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 4/5/2017 Thủ tướng Chính phủ rõ: “Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ với xu hướng phát triển dựa tảng tích hợp cao độ hệ thống kết nối số hóa - Vật lí – Sinh học với đột phá Internet vạn vật trí tuệ nhân tạo làm thay đổi sản xuất giới Cách mạng công nghiệp lần thứ với đặc điểm tận dụng cách triệt để lan tỏa số hóa cơng nghệ thơng tin Làn sóng cơng nghệ diễn với tốc độ khác quốc gia giới, tác động mạnh mẽ, ngày tăng tới mặt đời sống kinh tế- xã hội, dẫn đến việc thay đổi phương thức lực lượng sản xuất xã hội” Tuy nhiên, không bắt nhịp với tốc độ phát triển giới khu vực, Việt Nam phải đối mặt thách thức, tác động tiêu cực như: Sự tụt hậu công nghệ dẫn đến suy giảm sản xuất kinh doanh; dư thừa lao động có kĩ trình độ thấp gây phá vỡ thị trường lao động truyền thống, ảnh hưởng tới tình hình kinh tế xã hội đất nước.” Chúng ta tích cực thực đổi toàn diện giáo dục đào tạo theo tinh thần Nghị 29-BCHTW, đổi phương pháp dạy, hình thức tổ chức dạy học để chuyển từ chủ yếu quan tâm đến việc cung cấp kiến thức sang việc quan tâm hình thành, phát triển lực, phẩm chất người học, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh, tăng cường kĩ thực hành… Như vậy, theo chương trình giáo dục phổ thông 2018, giáo dục STEM thể rõ qua luận điểm [2]: 1.2.1 Về nhận thức hành động Về TƯ TƯỞNG (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, THÚC ĐẨY giáo dục lĩnh vực: Toán học, Khoa học tự nhiên, Kĩ thuật, Công nghệ với mục tiêu “định hướng chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày tăng ngành nghề liên quan tới lĩnh vực STEM, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh kinh tế”; Về phương pháp TIẾP CẬN LIÊN MƠN (khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật, toán) dạy học với mục tiêu: nâng cao hứng thú học tập môn học STEM; vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn; (3) kết nối trường học cộng đồng; định hướng hành động, trải nghiệm học tập; (hình thành phát triển lực phẩm chất người học 1.2.2 Về phương pháp tiếp cận liên môn phát triển lực người học: Giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng 2018 có đầy đủ mơn học STEM Đó là, mơn tốn, khoa học tự nhiên, cơng nghệ, tin học Việc hình thành nhóm mơn Cơng nghệ Nghệ thuật giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp với quy định chọn mơn học nhóm đảm bảo học sinh học môn học STEM; Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 nâng cao vai trò giáo dục tin học giáo dục cộng nghệ Điều rõ tư tưởng giáo dục STEM mà điểu chỉnh kịp thời giáo dục phổ thông trước cách mạng công nghiệp 4.0; Các chủ đề STEM chương trình mơn học tích hợp giai đoạn giáo dục môn môn Khoa học tự nhiên, mở rộng lớp 10, 11, 12; hoạt động trải nghiệm hình thức câu lạc nghiên cứu khoa học, có hoạt động nghiên cứu STEM; + Các nội dung giáo dục STEM đa dạng, phong phú thể xây dựng thông qua chương trình địa phương, kế hoạch giáo dục nhà trường; qua chương trình, hoạt động STEM triển khai, 1.2.3 Về mức độ phù hợp cấp độ dạy học tích hợp theo chủ đề liên mơn, vận dụng kiến thức liên môn giải vấn đề thực tiễn Nghiên cứu chương trình giáo dục phổ thơng 2018, hình thức giáo dục STEM như: (1) Dạy học theo chủ đề liên môn; (2) Hoạt động nghiên cứu khoa học học sinh; (3) Hoạt động câu lạc khoa học - công nghệ; (4) Hoạt động tham quan, thực hành, giao lưu với sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp doanh nghiệp Các hoạt động dạy học thực phịng học môn, vườn trường, không gian sáng chế (makerspaces),… sở giáo dục, đơn vị kinh tế – xã hội ngồi khn viên trường học 1.2.4 Cơ hội thực dung giáo dục STEM thể qua số mơn học [2]: Mơn Vật lí: Mơn vật lí thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, mơ tả tượng tự nhiên đặc tính vật chất; nội dung mơn vật lí bao gồm từ cấu tạo hạt tới cấu trúc vũ trụ Vật lí học sở nhiều ngành kĩ thuật cơng nghệ quan trọng Vì hiểu biết phương pháp nhận thức vật lí có giá trị to lớn trình nhận thức sống Có nhiều hội việc tích hợp nội dung vật lí với mơn học khác để thực dạy học theo phương thức STEM, theo học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đem đến hứng thú trải nghiệm có ý nghĩa học tập mơn học Bản chất dạy học ứng dụng kĩ thuật vật lí có tích hợp rõ ràng vật lí kĩ thuật Việc rõ ràng vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật để tổ chức dạy học kiến thức vật lí học Mơn Hóa học: Hố học ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu thành phần cấu trúc, tính chất biến đổi đơn chất hợp chất Hoá học có kết hợp chặt chẽ lí thuyết thực nghiệm, cầu nối ngành khoa học tự nhiên khác vật lí, sinh học, y dược địa chất học Những tiến lĩnh vực hoá học gắn liền với phát triển phát lĩnh vực ngành sinh học, y học vật lí Hố học đóng vai trị quan trọng sống, sản xuất, góp phần vào phát triển kinh tế – xã hội Những thành tựu hoá học ứng dụng vào ngành vật liệu, lượng, y dược, công nghệ sinh học, nông – lâm – ngư nghiệp nhiều lĩnh vực khác Trong Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 mơn Hóa học mơn học thuộc giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp cấp trung học phổ thông, học sinh lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở thích lực thân Các kiến thức Hóa học có mối quan hệ hữu với mơn học khác Tốn học, Vật lí, Sinh học Ví dụ: Cấu tạo nguyên tử, phương trình hóa học, điều chế, thu khí, tính chất vật lí chất… có mối quan hệ đến kiến thức Tốn học, Vật lí; Các kiến thức quang hợp, axit lipit, gluxit, protein… gắn liền với kiến thức sinh học Do đó, việc dạy học Hóa học phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên mơn cần thiết Bên cạnh đó, kiến thức phân bón hóa học, ứng dụng chất… gắn kết với công nghệ; học có tích hợp giáo dục mơi trường chống ô nhiễm môi trường nước, hiệu ứng nhà kính, mưa axit, dầu mỏ, nhiên liệu… liên quan đến việc giáo dục ý thức bảo vệ môi trường, đến lĩnh vực kinh tế - xã hội Thơng qua mơ hình STEM, học sinh học Hóa học chỉnh thể có tích hợp với tốn học, cơng nghệ, kĩ thuật môn khoa học khác; học sinh trải nghiệm, tương tác với xã hội, với doanh nghiệp Từ kích thích hứng thú, tự tin, chủ động học tập học sinh; hình thành phát triển lực chung lực đặc thù học tập; tạo sản phẩm giáo dục đáp ứng với nhu cầu nguồn nhân lực đại Môn Công nghệ: Trong chương trình giáo dục phổ thơng mới, mơn Cơng nghệ phản ánh hai thành phần T (technology) E (engineering) bốn thành phần STEM Vì vậy, mơn Cơng nghệ có vai trị quan trọng thể tư tưởng giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng Sản phẩm, q trình cơng nghệ mơn học đề cập ln mang tính tính hợp, gắn với thực tiễn, liên hệ chặt chẽ với Toán học Khoa học Đặc điểm sở để tăng cường giáo dục STEM dạy học môn Công nghệ dựa vào hoạt động thiết kế kĩ thuật, hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật Có tương đồng phương pháp, hình thức tổ chức dạy học dạy học công nghệ giáo dục STEM Đó trọng vào hoạt động, thực hành, trải nghiệm định hướng sản phẩm Đây sở để triển khai dạy học nhiều nội dung công nghệ tiếp cận STEM Giáo dục STEM môn Công nghệ thực thông qua dạy học chủ đề, mạch nội dung, chuyên đề học tập từ tiểu học tới trung học mơ hình điện gió, mơ hình điện mặt trời, ngơi nhà thơng minh, tốn thiết kế kĩ thuật cơng nghệ, nghề nghiệp STEM; dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực kĩ thuật khí, hệ thống nhúng, robot máy thơng minh Khi triển khai chương trình, giáo dục STEM dạy học môn Công nghệ tiếp tục mở rộng thông qua dạy học chủ đề liên môn môn học STEM Môn Công nghệ cung cấp kiến thức có hệ thống quy trình kĩ thuật dùng để chế biến vật liệu thông tin, thiết bị, phương pháp hệ thống dùng việc tạo hàng hóa cung cấp dịch vụ Công nghệ, dựa thành tựu khoa học, tạo sản phẩm, dịch vụ công nghệ, giải vấn đề đặt thực tiễn, cải tạo giới, định hình mơi trường sống người Cơng nghệ cầu nối, góp phần làm rõ tính ứng dụng, gắn kết với thực tiễn khoa học toán học với giới, thể rõ sáng tạo người thông qua giải pháp công nghệ tối ưu Do vậy, Cơng nghệ đóng vai trị quan trọng việc cụ thể hóa triển khai chủ đề STEM Mơn Tốn: Trong chương trình giáo dục phổ thơng mới, mơn Tốn phản ánh thành phần M (mathematics) STEM Vì vậy, mơn Tốn có nhiều hội thể tư tưởng giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng Mơn Tốn với tính đặc thù cơng cụ tảng nghiên cứu tất môn khoa học tự nhiên nên gần mặc định ln xuất chủ đề giáo dục STEM Các tính tốn thường hữu cách ngầm ẩn nơi người học sinh dù họ có ý thức khơng để tâm đến việc sử dụng Tốn học cơng cụ giải pháp cụ thể để giải vấn đề mà người giáo viên đặt ngữ cảnh môn học Vật lý, Hố học, Sinh học, Cơng nghệ, Tin học,… Và vậy, vị trí mơn Tốn thường khiêm tốn chủ 10 đề giáo dục STEM Dù vậy, xây dựng số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM mà số tri thức Tốn đóng vai trị Đó thường tri thức Tốn có mối quan hệ liên môn xuyên môn gắn liền với tri thức tương ứng bên Vật lý (véctơ toán-vectơ lực, tâm tỉ cự-trọng tâm, …), Sinh học (xác suất-tỉ lệ lai tính trạng, …), … Trong trường hợp này, vấn đề môn học khoa học dùng “vật liệu” để tổ chức hoạt động nghiên cứu tri thức Toán sản phẩm hoạt động STEM gắn với ứng dụng tri thức khoa học tương ứng Môn Tin học: Khoa học máy tính u cầu có liên quan nhiều đến hiểu biết, ứng dụng, đánh giá cơng nghệ nhiều chun ngành khác Có thể nói tư máy tính, ngun tắc tính tốn, sở lí thuyết giải vấn đề dựa máy tính chìa khóa dẫn đến thành công nhánh khoa học khác kĩ nghệ, kinh doanh thương mại kỷ 21 Trong giáo dục phổ thông, Tin học môn học có nhiều hội thể tư tưởng giáo dục STEM Mơn học có nhiều điểm chung với đồng thời tất thành phần STEM S (Science), T (Technology), E (Engineering), M (Mathematics) Cụ thể là: - Hướng kiến thức dựa hệ thống sở lí luận tốn học chặt chẽ, logic khoa học - Trọng tâm Khoa học máy tính "tư máy tính" lấy sở lí luận hàn lâm làm tảng kết hợp thực nghiệm đánh giá, đo đạc số liệu cách khoa học - Lõi Khoa học máy tính phần kiến thức thiết kế, xây dựng, kiểm thử đánh giá lập trình, kĩ địi hỏi q trình tiêu chuẩn kĩ thuật - Mơn Tin học cung cấp kiến thức công cụ cốt lõi máy vi tính ứng dụng máy vi tính đời sống kĩ thuật Cơ hội tích hợp nội dung môn Tin học lớn Môn Tin học vừa thể dạng thức công nghệ STEM vừa nơi kết nối với tư lơgic tốn học Ngay sáng chế máy vi tính, hàng loạt giải pháp kĩ thuật vấn đề khoa học giải hiệu nhanh chóng, trường phổ thơng thí nghiệm khoa học ghép nối với cảm biến dạng thức sơ khai việc tích hợp tin học với lĩnh vực khoa học Với phát triển vũ bão công nghệ thông tin, yếu tố cơng nghệ mơn tin học đóng vai trị then chốt chủ đề STEM robotic, trí tuệ nhân tạo Internet vạn vật (IoT) 11 Môn Sinh học: Sinh học môn khoa học nghiên cứu giới sinh vật vô gần gũi với đời sống ngày người Bên cạnh đó, mơn Sinh học có mối quan hệ chặt chẽ với mơn học khác Vật lí, Hóa học, Tốn học,…; vận dụng kiến thức mơn học vào giải thích tượng, quy luật sinh học Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật, kiến thức Sinh học ngày bổ sung nhiều ngày rút ngắn khoảng cách lí thuyết ứng dụng Chính chủ đề STEM môn Sinh học phong phú đa dạng, từ chủ đề liên quan đến việc chăm sóc sức khỏe thân, gia đình đến chủ đề giải vấn đề mang tính tồn cầu biến đổi khí hậu, nhiễm mơi trường, suy giảm đa dạng sinh học, 1.3 Phân tích nghiên cứu công văn Bộ Giáo dục Đào tạo [1] lập kế hoạch chi tiết phù hợp với đặc thù môn học sở vật chất, điều kiện nhà trường, cụ thể gồm nội dung: - Dạy học môn khoa học theo học STEM + Đây hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu nhà trường Theo cách giáo viên thiết kế học STEM để triển khai q trình dạy học mơn học thuộc chương trình giáo dục phổ thơng theo hướng tiếp cận tích hợp nội mơn tích hợp liên mơn trình dạy học; + Các chủ đề, học, hoạt động STEM bám sát nội dung chương trình mơn học nhằm thực chương trình giáo dục phổ thông theo thời lượng quy định mơn học chương trình + Học sinh thực học STEM chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu học tập để tiếp nhận vận dung kiến thức thông qua hoạt động: lựa chọn giải pháp giải vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu thiết kế; chia sẻ, thảo luận, hoàn thiện điều chỉnh mẫu thiết kế hướng dẫn giáo viên - Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM + Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh khám phá thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật thực tiễn đời sống Qua đó, nhận biết ý nghĩa khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học đời sống người, nâng cao hứng thú hoc tập môn học STEM + Để tổ chức thành công hoạt động trải nghiệm STEM, cần có tham gia hợp tác với sở giáo dục đại học, sở nghiên cứu, sở giáo dục nghề nghiệp, doanh nghiệp, hộ kinh doanh, thành phần kinh tế - xã hội khác 54 Chỉ số TDS nước máy bao nhiều uống được? Lợi ích ảnh hưởng hàm lượng TDS nước sức khỏe người 7.1 Lợi ích Mặc dù TDS khơng phải ngun nhân khiến nước bị nhiễm sử dụng để số chất gây nhiễm hóa học có sơng, suối, ao, hồ, Ngoài ra, TDS thường ứng dụng nuôi trồng thủy hải sản nhằm tạo ra mơi trường có chất lượng nước thuận lợi cho sinh vật 7.2 Ảnh hưởng hàm lượng TDS nước sức khỏe người Nếu số TDS nước cao ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Nó mang theo chất rắn, kim loại hòa tan nước vào thể gây bệnh nguy hiểm đến người Tiếp theo, ảnh hưởng đến mùi vị thức uống, ăn Ví dụ điển hình khiến bia bị đắng sau thời gian ngắn, làm cho nước có vị mặn, vị kim loại Ngồi ra, cịn làm cho nước bình thường trở thành nước cứng, gây cáu cặn thiết bị làm nóng đường ống, nồi hơi, tháp giải nhiệt, Làm để giảm loại bỏ TDS nước? Ngày có nhiều biện pháp để giảm số TDS có nước như: Chưng cất, khử ion, cách phức tạp khơng có tính hiệu cao Do đó, để loại bỏ TDS có nước tự nhiên, người ta thường sử dụng máy lọc nước 55 Tuy nhiên, trước sử dụng máy lọc, nguồn nước phải trải qua lần lọc thô để loại bỏ tất cặn bẩn lơ lửng, khơng tan có kích thước lớn Chỉ làm vậy, nước sau qua màng lọc đạt chuẩn Để biết thêm chi tiết máy lọc nước sinh hoạt, bạn xem thêm viết: https://greenwater.com.vn/may-loc-nuoc-tong.html Máy lọc nước sử dụng nhiều công nghệ khác chúng có mục đích chung giúp tạo nguồn nước Nó loại bỏ vi khuẩn, virus, tạp chất, kim loại hịa tan nước Tìm hiểu thêm viết: Nước thải máy lọc nước có dùng khơng? Ngồi ra, hệ thống lọc nước cịn có chức bổ sung khống chất có lợi cho thể, tăng cường diệt khuẩn Vì thế, dụng nước trực tiếp vịi mà khơng cần đun sơi Bạn tham khảo loại máy lọc nước như: Karofi, Kangaru, Coway, Sunhouse, Đó cách giảm số TDS có nước cho hộ gia đình cịn cơng nghiệp - họ thường áp dụng cách thẩm thấu thẩm thấu ngược để loại bỏ TDS có nước Trên thị trường có số máy lọc nước RO có hình hiển thị chất lượng nước - số TDS nước nhằm thống báo cho người dùng số TDs xác người dùng đánh giá mức dộ an toàn nguồn nước sử dụng II HIỆU QUẢ DO SÁNG KIẾN ĐEM LẠI Hiệu kinh tế Sáng kiến kinh nghiệm tác giả áp dụng lớp phân công giảng dạy, tổ chức hoạt động trải nghiệm câu lạc STEM, qua việc áp dụng sáng kiến đem lại hiệu rõ nét bật là: + Thúc đẩy động học tập HS, HS chủ động, sơi nổi, tích cực vận dụng kiến thức học áp dụng vào giải vấn đề thực tiễn; + HS chủ động việc liên hệ thực tiễn, tích cực tìm kiếm thông tin, tài liệu mạng internet, xuất chạy đua tiến độ hoàn thành nhiệm vụ HS lớp HS nhóm với nhau; + HS chủ động đề nghị GV bổ sung tài liệu để luyện tập, điều thay xu hướng phổ biến HS hoàn thành yêu cầu mà GV nghiêm túc thực hiện; + Học sinh thực quy trình thiết kế chuẩn, có kế hoạch cụ thể làm cho việc hồn thiện sản phẩm khơng tốn dư thừa ngun vật liệu 56 Hiệu mặt xã hội + Đáp ứng nhu cầu thực tiễn ngày học phải đôi với hành, HS vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề đời sống hàng ngày, HS tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thưucs hơn; đề tài thể rõ vai trò kiến thức liên môn, công nghệ đời sống xã hội ngày nay; + Nghiên cứu, áp dụng sáng kiến thể nghiêm túc thực theo tinh thần đạo đổi giáo dục ngành, làm rõ phần ý nghĩa vai trò việc thiết phải đổi phương pháp dạy, phương pháp đánh giá theo kịp với phát triển xã hội + Nghiên cứu đề tài “cầu nối” giúp cộng đồng tin tưởng vào chương trình đổi giáo dục ngành, giúp học sinh yêu thích mơn học Vật lí n mơn khoa học tự nhiên khoa học xã hội nói chung, em thấy kiến thức môn học bổ trợ cho nhau, sử dụng kiến thức liên môn linh hoạt, hợp lí vấn đề thực tiễn giải dễ dàng hơn, hiệu qua giúp em cải thiện nâng cao chất lượng mơi trường sống, giúp em hình thành đầy đủ lực, phẩm chất + Qua hoạt động trải nghiệm, học sinh phát khiếu thân, từ sớm có định hướng nghề nghiệp cho tương lai, Khả áp dụng nhân rộng * Tính kế thừa: + Tổ chức dạy học học/chủ đề STEM hoạt động trải nghiệm STEM xu tất yếu nhắm đáp ứng nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng yêu cầu nhân lực cho công nghiệp 4.0 kỷ nguyên số * Điểm mới: + HS sáng tạo sử dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn; + Nghiên cứu lí luận giáo dục STEM nhà trường, đề xuất công cụ đánh giá với tiêu chí chi tiết cụ thể thúc đẩy niềm đam mê khoa học, nghiên cứu học sinh học sinh thấy gắn kết việc học lớp, kiến thức sách với thực tiễn công nghệ 57 * Hướng phổ biến, áp dụng đề tài: - Trên sở lý luận mục tiêu dạy học, đề tài tài liệu trao đổi chuyên môn với đồng nghiệp; đồng thời nguồn tài nguyên tham khảo cho HS GV - Tài liệu tư liệu tích hợp đơn mơn hay liên mơn cịn hạn hẹp, chờ chương trình ban hành, đề tài tài liệu tham khảo để tiếp cận xây dựng nội dung dạy học chủ đề cho môn Vật lí khối lớp cho mơn học khác - Với tính khả thi đề tài, nhiên đề tài nghiên cứu ban đầu tác giả, năm học tới tác giả tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện sở lý luận dạy học tích hợp xây dựng nhiều nội dung dạy học tích hợp liên mơn, xây dựng chủ đề STEM đa dạng cho cẩ ba khơi lớp Đồng thời, lấy ý kiến đóng góp GV, nhà chun mơn để hồn thiện đề tài có chất lượng, hiệu q trình giảng dạy IV CAM KẾT KHƠNG SAO CHÉP HOẶC VI PHẠM BẢN QUYỀN Tôi xin cam đoan kết sáng kiến kết nghiên cứu cá nhân sở lý luận đưa giáo dục STEM vào trường trung học; Các chủ đề STEM mẫu phiếu đánh giá, hồ sơ tổ chức dạy học chủ đề STEM áp dụng lớp giảng dạy câu lạc STEM rường THPT Nguyễn Khuyến sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước Sở Giáo dục Đào tạo Nam Định Tôi xin chân thành cảm ơn! TÁC GIẢ SÁNG KIẾN Lã Văn Thanh CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thanh Hải (2019), Giáo dục STEM/STEAM từ thực hành đến tư sáng tạo, NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh Nguyễn Thanh Nga (2018), Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông, NXB Đại học sư phạm TP Hồ Chí Minh Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Định hướng giáo dục STEM trường trung học, Tài liệu hội thảo Bộ Giáo dục Đào tạo (2019), STEM giáo dục ttrung học, Tài liệu tập huấn cán bộ, quản lý, giáo viên xây dựng chủ đề giáo dục STEM giáo dục trung học Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội (2019), Nguyên tố bí ẩn, Kỷ yếu ngày Hội STEM 2019 Đại học VinUniversity (2019), Cảm biến liệu, Tài liệu tập huấn chuyên sâu STEM https://www.youtube.com/watch?v=ofZ7D8lVsXM https://www.youtube.com/watch?v=a4zfBkQ4LcE https://www.youtube.com/watch?v=vEiVKX1dpEY 10 https://greenwater.com.vn/may-loc-nuoc-tong.html PHỤ LỤC Phụ lục PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM TRƯNG BÀY (Hình thức trình bày: Sản phẩm STEM) Nhóm (Cá nhân) thực hiện: ; Ngày: Nhóm (Cá nhân) đánh giá: Tiêu TT chuẩn/ Biểu Điểm Tiêu chí Tiêu chuẩn 1: Chất lượng báo cáo Tiêu đề rõ ràng, nêu bật nội 0,25 Chất lượng dung báo cáo sản phẩm báo cáo (1,5 điểm) Trình bày đầy đủ kiến thức bản, 0,25 sở lý thuyết sản phẩm Trình bày tính năng, nguyên 0,25 lý sản phẩm Cấu trúc mạch lạc, thống 0,25 nội dung Thiết kế sản phẩm quán với 0,25 nội dung tiêu đề Hình thức báo cáo (1,0 điểm) Tính ứng dụng sản phảm 0,25 Trình bày sáng tạo, rõ ràng, đầy 0,5 đủ, dễ hiểu Có hình ảnh, video minh họa cho 0,25 tiến trình chế tạo sản phẩm Có sáng tạo cách trình 0,25 bày thuyết trình Khả Thực thời gian theo quy trình bày định 0,25 ĐG ĐG của bạn GV báo cáo Ngơn ngữ diễn đạt súc tích logic, (1,5 điểm) chặt chẽ., nói to rõ, có điểm nhấn, 0,25 linh hoạt, hấp dẫn thu hút người nghe Thao tác diễn thuyết, cử chỉ, ánh 0,25 mắt hợp lí với lời nói, Phân bố thời gian hợp lí 0,25 Sử dụng ngôn từ phù hợp đặc thù 0,25 môn, dễ hiểu người nghe Trả lời hầu hết câu trả lời 0,25 thảo luận Tiêu chuẩn 2: Chất lượng sản phẩm Cấu tạo sản phẩm (1,5 điêm) Tính sản phẩm (1,5 điểm) Hình thức sản phẩm (1,0 điêm) Chế tạo thành cơng sản phẩm theo 0,5 mục đích đề Vật liệu đơn giản, dễ tìm kiếm 0,5 Dễ thực 0,5 Công dụng sản phẩm 0,5 theo mục đích u cầu Hướng dẫn chi tiết cơng dụng 0,5 thành phần Thể tính sáng tạo 0,5 Sản phẩm hài hịa màu sắc 0,25 kích thước Thiết kế rõ ràng phận cấu 0,25 thành An toàn, gọn nhẹ dễ dàng bảo quản, vận chuyển trưng bày 0,25 Trình bày sáng tạo 0,25 Tiêu chuẩn 3: Quá trình thực sản phẩm Nội dung điều Xác định mục tiêu công 0,5 việc kiện thực Xác định kiến thức, dự án dụng cụ, phương tiện cần thiết để ( điểm) thực dự án Kế hoạch Xây dựng kế hoạch thực thực hiện kế hoạch đề 0,5 0,5 sản phẩm (0,5 điểm) Kết Tự điều chỉnh kế hoạch cho thực phù hợp với điều kiện thực tế Tự (0,5 điểm) đánh giá việc thực 0,5 thân TỔNG ĐIỂM Ghi chú: Điểm thành phần chia nhỏ đến 0,25 10 Phụ lục PHIẾU ĐÁNH GIÁ THUYẾT TRÌNH SẢN PHẨM (Hình thức trình bày: Bài trình chiếu Power point) Nhóm (Cá nhân) thực hiện: ; Ngày: Nhóm (Cá nhân) đánh giá: Tiêu TT chuẩn/ Biểu Điểm Tiêu chí Tiêu chuẩn 1: Chất lượng báo cáo Chất lượng Tiêu đề rõ ràng, nêu bật nội 0,25 dung báo cáo sản phẩm báo cáo (1,5 điểm) Cấu trúc mạch lạc, thống 0,25 nội dung Trình bày slide hợp lí, làm 0,25 bật nội dung sản phẩm báo cáo Cấu trúc mạch lạc, hiệu ứng hình 0,25 phù hợp với nội dung Phông chữ, màu chữ, cỡ chữ hợp 0,25 lý, tả, khơng có lỗi liên kết file slide Số lượng slide quy định 0,25 Trình bày sáng tạo, rõ ràng, đầy 0,5 Hình thức đủ, dễ hiểu báo cáo (1,0 điểm) Có hình ảnh, video thông tin minh họa hấp dẫn, trợ giúp cho trình chiếu 0,25 ĐG ĐG của bạn GV Có sáng tạo cách trình 0,25 bày thuyết trình Thực thời gian theo quy 0,25 định Khả trình bày báo cáo (1,5 điểm) Ngơn ngữ diễn đạt súc tích, nói to 0,25 rõ, có điểm nhấn, linh hoạt, hấp dẫn thu hút người nghe logic, chặt chẽ Thao tác diễn thuyết, cử chỉ, ánh 0,25 mắt hợp lí với lời nói Phân bố thời gian hợp lí 0,25 Sử dụng ngơn từ phù hợp đặc thù 0,25 môn, dễ hiểu người nghe, Trả lời hầu hết câu trả lời 0,25 thảo luận Tiêu chuẩn 2: Chất lượng sản phẩm Sử dụng thơng tin xác, phù 0,5 hợp với sản phẩm Cấu tạo sản phẩm (1,5 điêm) Xác định trọng tâm viết 0,5 Có mở rộng kiến thức, đề xuất 0,5 hướng giải vấn đề liên quan tình mới, hay thực tiễn Tính Sử dụng kiến thức mơn sản sản phẩm theo mục đích yêu phẩm (1,5 điểm) 0,5 cầu Ngơn từ có chọn lọc, nêu bật 0,5 tâm sản phẩm trình chiếu Thể tính sáng tạo 0,5 Căn chỉnh văn phù hợp, màu 0,25 sắc bắt mắt gây mục tiêu đối Hình thức với người đọc sản phẩm Hình ảnh, dẫn chứng, thông tin (1,0 điêm) minh họa phù hợp với sản phẩm Trình bày sáng tạo 0,5 0,25 Tiêu chuẩn 3: Quá trình thực sản phẩm Nội dung điều Xác định mục tiêu công 0,5 việc kiện thực Xác định kiến thức, dự án giải pháp cần thiết để thực ( điểm) sản phẩm Kế hoạch Xây dựng kế hoạch thực thực hiện kế hoạch đề 0,5 0,5 sản phẩm (0,5 điểm) Kết Tự điều chỉnh kế hoạch cho thực phù hợp với điều kiện thực tế Tự (0,5 điểm) đánh giá việc thực 0,5 thân TỔNG ĐIỂM Ghi chú: Điểm thành phần chia nhỏ đến 0,25 10 Phụ lục PHIẾU ĐÁNH GIÁ THUYẾT TRÌNH BẢN THIẾT KẾ (Hình thức trình bày: Bài báo, ấn phẩm, Poster ) Nhóm (Cá nhân) thực hiện: ; Ngày: Nhóm (Cá nhân) đánh giá: Tiêu TT chuẩn/ Biểu Điểm Tiêu chí Tiêu chuẩn 1: Chất lượng báo cáo Chất lượng Tiêu đề rõ ràng, nêu bật nội 0,25 dung viết báo cáo (1,5 điểm) Cấu trúc mạch lạc, thống 0,25 nội dung viết Trình bày đầy đủ sở lý 0,25 thuyết liên quan đến sản phẩm viết Cấu trúc mạch lạc, thống 0,25 nội dung Thiết kế nội dung viết 0,25 quán với tiêu đề Tính khả mở rộng vấn 0,25 đề viết Trình bày viết sáng tạo, rõ 0,5 Hình thức ràng, đầy đủ, dễ hiểu báo cáo (1,0 điểm) Có hình ảnh, trích lục tài liệu tham 0,25 khảo rõ ràng Phông chữ, chỉnh văn phù 0,25 ĐG ĐG của bạn GV hợp theo quy định Thực thời gian theo quy Khả định trình bày Ngơn ngữ diễn đạt súc tích logic, báo cáo chặt chẽ, nói to rõ, có điểm nhấn, (1,5 điểm) linh hoạt, hấp dẫn thu hút người 0,25 0,25 nghe Thao tác diễn thuyết, cử chỉ, ánh 0,25 mắt hợp lí với lời nói Phân bố thời gian hợp lí 0,25 Sử dụng ngơn từ phù hợp đặc thù 0,25 môn, dễ hiểu người nghe Trả lời hầu hết câu trả lời 0,25 thảo luận Tiêu chuẩn 2: Chất lượng sản phẩm Sử dụng thơng tin xác, phù 0,5 hợp với viết Cấu tạo sản phẩm (1,5 điêm) Xác định trọng tâm viết 0,5 Có mở rộng kiến thức, đề xuất 0,5 hướng giải vấn đề liên quan tình mới, hay thực tiễn Tính sản phẩm (1,5 điểm) Sử dụng kiến thức môn 0,5 sản phẩm theo mục đích u cầu Ngơn từ có chọn lọc, nêu bật tâm viết 0,5 Hình thức sản phẩm (1,0 điêm) Thể tính sáng tạo 0,5 Căn chỉnh văn phù hợp, màu 0,25 sắc bắt mắt gây mục tiêu người đọc Hình ảnh, dẫn chứng, thơng tin minh họa phù hợp với viết Trình bày sáng tạo 0,5 0,25 Tiêu chuẩn 3: Quá trình thực sản phẩm Nội dung điều Xác định mục tiêu 0,5 viết kiện thực Xác định kiến thức, dự án giải pháp cần thiết để thực ( điểm) viết Kế hoạch Xây dựng kế hoạch thực thực hiện kế hoạch đề 0,5 0,5 sản phẩm (0,5 điểm) Kết Tự điều chỉnh kế hoạch cho thực phù hợp với điều kiện thực tế Tự (0,5 điểm) đánh giá việc thực công 0,5 việc thân TỔNG ĐIỂM Ghi chú: Điểm thành phần chia nhỏ đến 0,25 10 ... nhận vận dung kiến thức thông qua hoạt động: lựa chọn giải pháp giải vấn đề; thực hành thi? ??t kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu thi? ??t kế; chia sẻ, thảo luận, hoàn thi? ??n điều chỉnh mẫu thi? ??t kế hướng... Hoạt động trải nghiệm STEM tổ chức theo kế hoạch giáo dục hàng năm nhà trường; nội dung buổi trải nghiệm thi? ??t kế thành học cụ thể, mơ tả rõ mục đích, u cầu, tiến trình trải nghiệm dự kiến kết Ưu... 2020-2 021, BGH đạo cho CLB tuyển thành viên, triển khai dự án STEM trọng điểm năm học như: Dự án quan trắc mặn dự án thi? ??t kế lắp đặt tưới nước tự động cho hệ thống cảnh hoa khu B nhà trường, dự