Mục đích nghiên cứu
Dựa trên nghiên cứu lý luận và thực trạng quản lý dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM tại các trường THCS thành phố Lào Cai, luận văn đề xuất các biện pháp quản lý nhằm nâng cao hiệu quả dạy học các môn Khoa học tự nhiên Những biện pháp này không chỉ cải thiện chất lượng giảng dạy mà còn góp phần nâng cao chất lượng giáo dục tại các trường THCS trong khu vực.
Khách thể và đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên ở trường THCS.
Quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM ở các trường THCS thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai.
Giới hạn phạm vi nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu này tập trung vào việc quản lý hoạt động dạy học môn Toán, Vật lý và Hóa học theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh lớp 7 và 8 tại các trường THCS ở TP Lào Cai, với đối tượng quản lý chính là Hiệu trưởng các trường.
4.2 Giới hạn khách thể điều tra
- Lãnh đạo, chuyên viên Phòng giáo dục và đào tạo thành phố Lào Cai tỉnh Lào Cai.
- CBQL, GV cốt cán các trường THCS thành phố Lào Cai tỉnh Lào Cai.
Giả thuyết khoa học
Hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM tại các trường THCS thành phố Lào Cai đã đạt được một số kết quả tích cực, nhưng vẫn gặp nhiều khó khăn do các yếu tố quản lý Để nâng cao hiệu quả dạy học và chất lượng giáo dục, cần đề xuất các biện pháp quản lý phù hợp với thực tiễn và đặc thù của môn KHTN.
Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1 Nghiên cứu lý luận về quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM ở trường THCS.
Đánh giá thực trạng quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM tại các trường THCS ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai cho thấy những thách thức và cơ hội trong việc áp dụng phương pháp giáo dục hiện đại Việc triển khai các chương trình STEM cần được cải thiện để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập, đồng thời khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện của học sinh Các nhà quản lý cần chú trọng đến việc đào tạo giáo viên và cải tiến cơ sở vật chất nhằm đáp ứng yêu cầu của giáo dục STEM.
Để nâng cao hiệu quả dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM tại các trường THCS thành phố Lào Cai, Hiệu trưởng cần đề xuất các biện pháp quản lý phù hợp Những biện pháp này bao gồm việc đào tạo giáo viên về phương pháp giảng dạy STEM, cải tiến cơ sở vật chất, và khuyến khích học sinh tham gia các hoạt động thực tiễn liên quan đến STEM Đồng thời, cần xây dựng chương trình giảng dạy tích hợp, giúp học sinh phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề Việc áp dụng các công nghệ mới trong giảng dạy cũng là một yếu tố quan trọng để thu hút học sinh và nâng cao chất lượng giáo dục.
Phương pháp nghiên cứu
7.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận
Bài viết này sử dụng các phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh và hệ thống hóa các tài liệu lý luận và thực tiễn liên quan đến công tác quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM của hiệu trưởng các trường THCS.
Các tài liệu và văn kiện của Đảng cùng với chính sách của Nhà nước về phát triển giáo dục và đào tạo (GD&ĐT) đều nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng chương trình giáo dục tổng thể Đặc biệt, các quy định liên quan đến quản lý và tổ chức hoạt động giáo dục STEM cũng được chú trọng, nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội.
Nghiên cứu về hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM ở các trường THCS đã chỉ ra rằng việc áp dụng phương pháp giáo dục này giúp nâng cao khả năng tư duy phản biện và giải quyết vấn đề cho học sinh Các tài liệu trong nước và quốc tế đều nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tích hợp các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học để tạo ra một môi trường học tập sáng tạo và thực tiễn Việc triển khai chương trình STEM không chỉ cải thiện kết quả học tập mà còn khuyến khích học sinh phát triển kỹ năng làm việc nhóm và giao tiếp hiệu quả.
7.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Để đánh giá chính xác thực trạng quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM tại các trường THCS ở thành phố Lào Cai, cần xây dựng bảng điều tra phù hợp với nội dung luận văn Việc thống kê và phân tích dữ liệu sẽ giúp cung cấp cái nhìn rõ nét về hiệu quả công tác này trong thời gian qua.
Trò chuyện với cán bộ quản lý, giáo viên và học sinh tại các trường THCS thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai nhằm tìm hiểu thực trạng giảng dạy và quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM.
7.2.3 Phương pháp tổng kết kinh nghiệm
Phòng giáo dục và đào tạo thành phố Lào Cai đã thu thập ý kiến từ các cán bộ quản lý và chuyên viên để bổ sung các giải pháp quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên, nhằm triển khai định hướng giáo dục STEM tại các trường THCS trong khu vực.
Để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đề xuất trong luận văn, cần thu thập ý kiến đánh giá từ các chuyên gia, cán bộ quản lý giáo dục và giáo viên có kinh nghiệm Việc phỏng vấn này sẽ giúp làm sáng tỏ các kết quả nghiên cứu và xác định tính cần thiết của các giải pháp được đưa ra.
7.3 Phương pháp thống kê trong toán học
Phương pháp thống kê trong toán học được áp dụng để xử lý dữ liệu và thông tin trong nghiên cứu, điều tra và thu thập Từ đó, xác định kết quả một cách khách quan về các biện pháp quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM của Hiệu trưởng các trường THCS tại thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai.
Cấu trúc luận văn
Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo, Phụ lục, luận văn được trình bày trong 3 chương.
Chương 1: Cơ sở lý luận về quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM ở trường THCS.
Chương 2: Đánh giá thực trạng quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM tại các trường THCS ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai Nghiên cứu này nhằm phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc triển khai giáo dục STEM, từ đó đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả giảng dạy và quản lý trong bối cảnh giáo dục hiện đại.
Chương 3 trình bày các biện pháp quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM tại các trường THCS ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai Những biện pháp này nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập, khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện của học sinh Việc áp dụng giáo dục STEM trong giảng dạy không chỉ giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm khoa học mà còn phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề trong thực tế Các giải pháp quản lý hiệu quả sẽ tạo ra môi trường học tập tích cực, khuyến khích sự hợp tác giữa giáo viên và học sinh, từ đó nâng cao hiệu quả giáo dục STEM tại địa phương.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ
Tổng quan nghiên cứu vấn đề
1.1.1 Những nghiên cứu ở nước ngoài
Trong thập kỷ qua, giáo dục STEM đã thu hút sự chú ý đáng kể từ nhiều nhà giáo dục, và xu hướng nghiên cứu trong lĩnh vực này dự kiến sẽ tiếp tục phát triển Theo thống kê của Josh Brown từ Trường đại học Illinois, giai đoạn 2007 - 2010, Mỹ đã xuất bản 60 bài báo khoa học liên quan trực tiếp đến giáo dục STEM từ 8 tạp chí nổi tiếng, cho thấy sự gia tăng cơ sở khoa học trong nghiên cứu giáo dục STEM.
Nghiên cứu của tác giả Yuan - Chung Yu và cộng sự về giáo dục STEM giai đoạn 1992 - 2013 cho thấy từ năm 2008, xu hướng nghiên cứu trong lĩnh vực này đã tăng mạnh, với số lượng bài báo từ khoảng 15 vào năm 2008 lên gần 100 vào năm 2013 Trong giai đoạn này, Mỹ dẫn đầu với 200 công trình nghiên cứu, chiếm 52% tổng số, tiếp theo là Anh với 36 công trình (9,35%) Các quốc gia như Hà Lan, Úc có 16 nghiên cứu (4,16%), trong khi Tây Ban Nha, Ixaren, Thổ Nhĩ Kỳ, Canada, Đức và Đài Loan tổng cộng có 67 công trình Các quốc gia còn lại trên thế giới đóng góp thêm 50 công trình nghiên cứu về giáo dục STEM.
Hiện nay, có nhiều khuynh hướng nghiên cứu về giáo dục STEM trên thế giới, bao gồm lịch sử, quá trình phát triển và tầm quan trọng của nó Các tác giả như Morrison, Amanda Roberts, David W White, William E Dugger và Ryan Brown đã tập trung vào việc khám phá bản chất của STEM và vai trò của nó trong lịch sử phát triển.
Tích hợp giáo dục STEM là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng, thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học và tổ chức giáo dục, điển hình là công trình của Hom E J và các cộng sự Nghiên cứu này, được thực hiện bởi nhóm chuyên gia từ Ủy ban tích hợp giáo dục STEM (Mỹ) với sự hỗ trợ của Viện Kĩ thuật Quốc gia và Hội đồng nghiên cứu quốc gia Mỹ, cung cấp những kinh nghiệm quý báu về tích hợp giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông 12 năm của Mỹ Cụ thể, nghiên cứu đã trình bày khung lý thuyết về tích hợp giáo dục STEM, tổng quan về các kinh nghiệm tích hợp, và thiết kế các trải nghiệm STEM trong bối cảnh triển khai tích hợp STEM.
Nhiều trường Đại học ở Mỹ hiện đang triển khai các chương trình thạc sĩ về dạy học tích hợp giáo dục STEM, nhằm đào tạo thế hệ nhà lãnh đạo và nhà giáo dục STEM thế kỷ 21 Các chương trình này tập trung vào việc cung cấp kiến thức sâu rộng về tính chất liên ngành của STEM và áp dụng những phương pháp giảng dạy mới mẻ Khóa học được thiết kế để khơi dậy niềm đam mê cho giáo viên và trang bị cho họ khả năng giảng dạy nội dung STEM một cách hấp dẫn và hiệu quả.
1.1.2 Những nghiên cứu ở trong nước
Mô hình giáo dục tích hợp STEM được đưa vào Việt Nam từ năm 2010 thông qua Liên doanh DTT - EDUSPEC phối hợp với Trường Icarnegie - Hoa
Chương trình giáo dục STEM trên nền tảng CNTT và Robotics dành cho học sinh từ lớp 1 đến lớp 12 đã được triển khai thí điểm tại Hà Nội, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh Nội dung chương trình được xây dựng theo tiêu chuẩn quốc tế, phù hợp với mục tiêu của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo Hiện nay, nhiều tổ chức giáo dục như Endeavor Learning Institute cũng đang tích cực triển khai các hoạt động giáo dục STEM.
Học viện sáng tạo S3 đang triển khai các hoạt động giáo dục STEM, tuy nhiên, những hoạt động này chưa được chính thức đưa vào chương trình giảng dạy tại các trường phổ thông Thay vào đó, chúng chủ yếu là các hoạt động độc lập do các công ty giáo dục tổ chức, mang tính chất kinh doanh và truyền thông cộng đồng.
Dự án thí điểm “Áp dụng phương pháp tiếp cận STEM của Anh vào bối cảnh Việt Nam năm 2016 - 2017” do Hội đồng Anh và Bộ Giáo dục và Đào tạo Việt Nam thực hiện đã tập trung vào 15 trường THCS công lập, dân lập và trường Trung học phổ thông tại năm tỉnh miền Bắc, bao gồm Hà Nội, Hải Dương, Nam Định, Hải Phòng và Quảng Ninh Mục tiêu chính của dự án là nâng cao chất lượng giáo dục STEM tại các trường học này.
Xây dựng năng lực cho giáo viên và lãnh đạo nhà trường thông qua việc áp dụng phương pháp tiếp cận STEM là một giải pháp hiệu quả nhằm nâng cao thành tích học tập và khả năng thực hành của học sinh.
(2) Xây dựng sách giáo khoa, đổi mới sách giáo khoa và phương pháp giảng dạy theo phương pháp STEM và phát triển tài liệu học tập STEM.
(3) Thiết kế các hoạt động ngoại khóa STEM.
Tài liệu tập huấn của dự án cung cấp thông tin cơ bản về quan điểm tiếp cận STEM, đồng thời nêu rõ hệ thống năng lực STEM cần phát triển cho giáo viên Bên cạnh đó, tài liệu cũng gợi ý các phương pháp triển khai STEM hiệu quả trong trường học dành cho lãnh đạo nhà trường.
Luận án của Lê Xuân Quang (2017) với tiêu đề “Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM” đã làm rõ các vấn đề liên quan đến việc áp dụng phương pháp giáo dục STEM trong giảng dạy môn Công nghệ phổ thông, nhằm nâng cao hiệu quả học tập và phát triển kỹ năng cho học sinh.
Giáo dục STEM trong môn Công nghệ được xây dựng trên cơ sở lý luận vững chắc, bao gồm việc đề xuất khái niệm và quy trình dạy học theo định hướng STEM Phương pháp luận cho việc phát triển chủ đề giáo dục STEM trong dạy học cũng được xác định rõ ràng Bên cạnh đó, các tiêu chí cho một chủ đề giáo dục STEM và cấu trúc của nhiệm vụ STEM cũng được xây dựng nhằm đảm bảo tính hiệu quả và sự liên kết trong quá trình giảng dạy.
Đánh giá thực trạng dạy học môn Công nghệ phổ thông từ góc độ giáo dục STEM cho thấy sự cần thiết trong việc phát triển năng lực học sinh theo hướng tích hợp, đặc biệt ở bậc THCS sau năm 2015 Định hướng giáo dục Công nghệ sau năm 2015 cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đáp ứng nhu cầu phát triển kỹ năng cho học sinh.
Vào năm 2017 và 2018, nhóm tác giả gồm Nguyễn Thanh Nga, Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội, Nguyễn Anh Dũng và Ngô Trọng Tuệ đã công bố tài liệu "Dạy học chủ đề STEM cho HS THCS và Trung học phổ thông" cùng "Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho HS THCS và trung học phổ thông" Tài liệu này cung cấp cơ sở lý luận về dạy học STEM, tập trung vào việc xây dựng các chủ đề STEM trong trường trung học, đồng thời nhấn mạnh vai trò của giáo viên và yêu cầu phát triển năng lực dạy học tích hợp cho giáo viên.
Nguyễn Văn Biên và Tưởng Duy Hải cùng các tác giả đã công bố tài liệu về “Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông” vào năm 2018 Tài liệu này cung cấp cơ sở khoa học cho giáo dục STEM, quy trình xây dựng và tổ chức thực hiện giáo dục STEM tại trường phổ thông, đồng thời đề cập đến việc tích hợp giáo dục STEM vào các môn học như Toán, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Khoa học tự nhiên và Công nghệ Các tác giả nhấn mạnh rằng giáo viên cần hiểu đúng bản chất của giáo dục STEM, tính liên môn và yêu cầu hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề cụ thể, từ đó phát triển năng lực STEM cho học sinh.
Các khái niệm công cụ của đề tài 13 1 STEM, Giáo dục STEM
1.2.1 STEM, Giáo dục STEM a) Khái niệm STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) [2].
STEM là từ viết tắt chỉ các chính sách phát triển trong lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học tại Mỹ Thuật ngữ này được giới thiệu lần đầu bởi Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) vào năm 2001, thay thế cho thuật ngữ SMET được sử dụng từ năm 1990 Việc chuyển đổi từ SMET sang STEM diễn ra do sự tương đồng trong phát âm với từ "SMUT", mang ý nghĩa tiêu cực.
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 giáo dục, STEM nhấn mạnh tầm quan trọng của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, với mục tiêu tích hợp các môn học liên quan vào thực tiễn nhằm nâng cao năng lực cho người học Giáo dục STEM có thể được hiểu qua nhiều cấp độ, bao gồm chính sách, chương trình, nhà trường, môn học, bài học và các hoạt động STEM.
STEM, trong bối cảnh nghề nghiệp, đề cập đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, bao gồm các ngành như Công nghệ Thông tin, Y sinh, Kĩ thuật, Điện tử và Truyền thông.
Tùy thuộc vào ngữ cảnh, STEM có thể được hiểu là các môn học hoặc lĩnh vực khác nhau Giáo dục STEM (STEM education) được định nghĩa bởi Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (NSTA), một tổ chức uy tín trong lĩnh vực giáo dục khoa học, được thành lập vào năm 1944.
Giáo dục STEM là một phương pháp học tập liên ngành, kết hợp các khái niệm học thuật với thực tiễn, giúp học sinh áp dụng kiến thức về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào các tình huống cụ thể Điều này không chỉ kết nối trường học với cộng đồng và nơi làm việc, mà còn phát triển năng lực STEM, góp phần vào sự cạnh tranh trong nền kinh tế mới Mục tiêu của giáo dục STEM không phải chỉ để sản sinh ra các nhà khoa học hay kỹ sư, mà để truyền cảm hứng cho học sinh, giúp họ nhận ra mối liên hệ giữa các kiến thức và tầm quan trọng của STEM đối với sự phát triển xã hội trong tương lai Hơn nữa, kỹ năng thực hành trong khoa học và kỹ thuật là yếu tố quan trọng để vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề và tạo ra sản phẩm.
Tác giả Lê Xuân Quang đưa ra 3 cách hiểu chính về giáo dục STEM [24] Hiện nay có ba cách hiểu chính về giáo dục STEM:
Giáo dục STEM, theo định nghĩa, tập trung vào các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học Bộ Giáo dục Mỹ mô tả giáo dục STEM như một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ và tăng cường giáo dục các lĩnh vực này từ bậc tiểu học, trung học cho đến bậc sau đại học.
- Thứ hai, 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, tác giả Tsupros định nghĩa
Giáo dục STEM là một phương pháp học tập liên ngành, kết hợp kiến thức hàn lâm với bài học thực tế, giúp học sinh phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề và tư duy phản biện.
HS kết hợp kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trong bối cảnh thực tiễn, tạo cầu nối giữa trường học, cộng đồng và doanh nghiệp Điều này giúp người học phát triển kỹ năng STEM và nâng cao khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế hiện đại.
Giáo dục STEM là sự tích hợp giữa các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học Theo tác giả Sanders, giáo dục STEM được định nghĩa là phương pháp tiếp cận khám phá trong giảng dạy và học tập, liên quan đến hai hoặc nhiều môn học STEM, hoặc kết hợp một chủ đề STEM với các môn học khác trong nhà trường.
Giáo dục STEM là một chương trình đào tạo tập trung vào việc giảng dạy cho học sinh bốn lĩnh vực chính: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Mục tiêu của giáo dục STEM là phát triển kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề cho học sinh, giúp họ chuẩn bị tốt hơn cho tương lai.
Giáo dục STEM tích hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học thành một mô hình học tập liền mạch, thay vì dạy chúng như những môn học tách biệt Theo Lê Xuân Quang, nội dung giáo dục STEM bao gồm Vật lý, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học và Toán, phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông Việt Nam Phương pháp giáo dục STEM nâng cao chất lượng học tập bằng cách kết hợp kiến thức từ ít nhất hai môn học để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể.
1.2.2 Môn Khoa học tự nhiên
Môn Khoa học Tự nhiên nghiên cứu các sự vật, hiện tượng và quá trình của thế giới tự nhiên, tập trung vào các thuộc tính cơ bản về sự tồn tại và vận động Các nguyên lý và khái niệm chung của tự nhiên được tích hợp xuyên suốt trong nội dung kiến thức của môn học Trong quá trình dạy học, các nội dung được tổ chức theo nguyên lý tự nhiên, đồng thời đảm bảo tính logic trong từng mạch nội dung.
Môn Khoa học tự nhiên (KHTN) kết hợp lý thuyết và thực nghiệm, với thực hành và thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lực học sinh Các hoạt động thực hành trong phòng thí nghiệm, lớp học và ngoài thực địa giúp học sinh hình thành và phát triển khả năng tìm tòi, khám phá Nhiều kiến thức khoa học tự nhiên gắn liền với cuộc sống hàng ngày, tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh trải nghiệm, nâng cao nhận thức và vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn.
Khoa học tự nhiên (KHTN) đóng vai trò quan trọng trong giáo dục phổ thông, đáp ứng nhu cầu phát triển không ngừng của xã hội hiện đại Chương trình KHTN cần được cập nhật liên tục với các thành tựu khoa học mới, nhằm giúp học sinh (HS) khám phá và hiểu biết các kiến thức khoa học có tính nguyên lý, từ đó ứng dụng vào thực tiễn Môn học này không chỉ hỗ trợ sự phát triển toàn diện của HS mà còn hình thành thế giới quan khoa học, góp phần thúc đẩy giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) KHTN là môn học bắt buộc ở cấp trung học cơ sở, giúp HS phát triển năng lực và phương pháp học tập, đồng thời trang bị kiến thức và kỹ năng cần thiết để tiếp tục học lên trung học phổ thông, học nghề hoặc tham gia vào thị trường lao động.
1.2.3 Hoạt động dạy học, hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên ở trường trung học cơ sở
Dạy học là hoạt động chính trong trường học, giúp học sinh tiếp thu kiến thức cơ bản và hiện đại, đồng thời hình thành kỹ năng và phẩm chất trí tuệ cần thiết cho công dân Qua đó, dạy học cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành thế giới quan khoa học, phát triển nhân cách và phẩm chất đạo đức của học sinh.
Khái niệm hoạt động dạy học có nhiều cách hiểu và được nhiều tác giả định nghĩa khác nhau:
Nội dung quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM ở trường THCS 33 1 Lập kế hoạch dạy học môn khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM ở trường trung học cơ sở
1.4.1 Lập kế hoạch dạy học môn khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục
STEM ở trường trung học cơ sở
Hiệu trưởng lập kế hoạch cho năm học mới bằng cách tiến hành điều tra cơ bản để đánh giá tình hình của nhà trường Sau đó, phân tích dữ liệu thu thập được và xác định các mục tiêu cụ thể cho năm học Đồng thời, hiệu trưởng chỉ đạo các tổ chuyên môn xây dựng các loại kế hoạch cần thiết để đạt được các mục tiêu đã đề ra.
Kế hoạch dạy học môn Khoa học Tự nhiên (KHTN) theo định hướng giáo dục STEM bao gồm nhiều yếu tố quan trọng Đầu tiên, cần xây dựng kế hoạch đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy KHTN Thứ hai, việc bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên dạy KHTN là cần thiết để đảm bảo chất lượng giảng dạy Thứ ba, xây dựng các chuyên đề môn KHTN phù hợp với định hướng giáo dục STEM sẽ giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề Cuối cùng, kế hoạch phát triển chương trình môn học KHTN theo định hướng giáo dục STEM cần được thực hiện đồng bộ qua từng năm học để đáp ứng yêu cầu giáo dục hiện đại.
Giao cho phó Hiệu trưởng phụ trách chuyên môn tổ chức thảo luận, góp ý dự thảo kế hoạch; hoàn chỉnh kế hoạch và duyệt hiệu trưởng.
Hiệu trưởng cung cấp thông tin cần thiết cho tổ trưởng để xây dựng kế hoạch dạy học môn khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM, bao gồm văn bản chương trình, nhiệm vụ năm học, và tình hình thực tế của trường Điều này giúp tổ trưởng hiểu rõ các ý định quan trọng của hiệu trưởng về chất lượng giáo dục Hiệu trưởng chỉ đạo các tổ trưởng chuyên môn xây dựng kế hoạch theo quy trình và trình bày đúng cách, đảm bảo kế hoạch dạy học môn khoa học tự nhiên và định hướng giáo dục STEM được duyệt và trở thành văn bản pháp lý cho hoạt động của tổ chuyên môn.
Kế hoạch dạy môn Khoa học Tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM cần phải bao gồm các nội dung thiết kế cho các chủ đề giảng dạy cụ thể.
Lập kế hoạch dạy học chủ đề chất và sự biến đổi của chất: chất có ở xung quanh ta, cấu trúc của chất, chuyển hoá hoá học các chất.
Lập kế hoạch dạy học cho chủ đề vật sống bao gồm việc khám phá sự đa dạng trong tổ chức và cấu trúc của các sinh vật, tìm hiểu các hoạt động sống, mối liên hệ giữa con người và sức khỏe, cũng như tác động của sinh vật đến môi trường Bên cạnh đó, giáo viên cũng cần chú trọng đến các khía cạnh di truyền, biến dị và tiến hóa để giúp học sinh hiểu rõ hơn về sự phát triển và thích nghi của các loài trong tự nhiên.
Lập kế hoạch dạy học về chủ đề năng lượng và sự biến đổi năng lượng, bao gồm các quá trình vật lý, lực và sự chuyển động của các thiên thể như Mặt Trăng, hệ Mặt Trời, và Ngân Hà Bài học cũng sẽ khám phá hóa học của vỏ Trái Đất, một số chu trình sinh - địa - hóa, và vai trò của Sinh quyển trong các quá trình này.
Lập kế hoạch hướng dẫn nghiên cứu khoa học kỹ thuật cho học sinh và bồi dưỡng năng lực dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM cho giáo viên THCS Kế hoạch này bao gồm việc nâng cao năng lực thiết kế chủ đề dạy học, quy trình dạy học tích hợp, áp dụng các phương pháp, biện pháp và kỹ thuật dạy học hiệu quả, cũng như xây dựng hệ thống kiểm tra và đánh giá kết quả dạy học theo định hướng giáo dục STEM.
Lập kế hoạch phối hợp giữa các giáo viên trong tổ chuyên môn khoa học tự nhiên và lực lượng giáo dục cả trong và ngoài trường là rất quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học môn Khoa học Sự hợp tác này giúp tạo ra một môi trường học tập hiệu quả, khuyến khích sự sáng tạo và phát triển kỹ năng cho học sinh.
Tự nhiên theo hướng giáo dục STEM,…
Chuẩn bị nguồn lực đáp ứng yêu cầu thực hiện kế hoạch dạy học môn Khoa học Tự nhiên định hướng giáo dục STEM.
1.4.2 Tổ chức dạy học môn khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM ở trường trung học cơ sở
Thành lập ban chỉ đạo nhằm triển khai chương trình giáo dục phổ thông mới, đặc biệt chú trọng đến việc dạy học môn Khoa học Tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM.
Trong việc xây dựng chương trình và kế hoạch dạy học môn Khoa học Tự nhiên ở trường THCS theo định hướng giáo dục STEM, cần thực hiện phân công và phân nhiệm rõ ràng Giáo viên sẽ phụ trách từng chủ đề, thiết kế nội dung bài học, và tham gia sinh hoạt chuyên môn nghiên cứu bài học Đồng thời, giáo viên cũng cần dự giờ để hỗ trợ đồng nghiệp trong việc xây dựng nội dung giáo án và tổ chức dạy học hiệu quả.
Hiệu trưởng cần bồi dưỡng nâng cao năng lực dạy học môn Khoa học Tự nhiên cho giáo viên trường THCS, tập trung vào việc lập kế hoạch dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn và phát triển chương trình giảng dạy Đồng thời, cần chú trọng đến việc áp dụng giáo dục STEM trong dạy học Khoa học Tự nhiên, cải tiến phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập Việc triển khai chương trình dạy học theo chương trình giáo dục phổ thông mới cần tăng cường vai trò của tổ chuyên môn trong nghiên cứu bài học và dự giờ để tư vấn, hỗ trợ đồng nghiệp trong việc dạy học Khoa học Tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM.
Hiệu trưởng đã hướng dẫn các tổ chuyên môn triển khai dạy minh họa bài học môn Khoa học Tự nhiên theo chương trình phổ thông mới Các giáo viên sẽ thảo luận và trao đổi kinh nghiệm về những loại bài cụ thể đã được xây dựng trong kế hoạch theo các chủ đề.
Kế hoạch dạy học: Chủ đề chất và sự biến đổi của chất: chất có ở xung quanh ta, cấu trúc của chất, chuyển hoá hoá học các chất;
Kế hoạch dạy học về chủ đề vật sống sẽ tập trung vào sự đa dạng trong tổ chức và cấu trúc của các sinh vật, các hoạt động sống thiết yếu, mối liên hệ giữa con người và sức khỏe, cũng như tương tác giữa sinh vật và môi trường Bên cạnh đó, nội dung cũng sẽ đề cập đến di truyền, biến dị và tiến hóa, nhằm giúp học sinh hiểu rõ hơn về sự phát triển và thích nghi của các loài trong tự nhiên.
Kế hoạch dạy học: Chủ đề năng lượng và sự biến đổi: năng lượng, các quá trình vật lí, lực và sự chuyển động.
Kế hoạch dạy học về chủ đề Trái Đất và Bầu Trời sẽ tập trung vào các khía cạnh như chuyển động trên bầu trời, tìm hiểu về Mặt Trăng, hệ Mặt Trời và Ngân Hà Bên cạnh đó, chương trình cũng sẽ đề cập đến hóa học của vỏ Trái Đất, một số chu trình sinh - địa - hóa và khái niệm về Sinh quyển.
Hướng dẫn tổ chuyên môn tổ chức cho giáo viên quan sát hoạt động học của học sinh trong giờ dạy Khoa học Tự nhiên nhằm đánh giá mối quan hệ hợp tác giữa giáo viên và học sinh, cũng như giữa các học sinh với nhau, từ đó định hướng cho việc dạy học hiệu quả.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM ở trường trung học cơ sở
1.5.1 Những yếu tố về quản lý nhà nước
Hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên cho giáo viên là một quá trình liên tục được Bộ Giáo dục và Đào tạo thực hiện hàng năm Tuy nhiên, việc triển khai giáo dục STEM trong dạy học môn này vẫn còn mới mẻ và chưa được đồng bộ trong toàn ngành Giáo dục STEM đang trở thành xu thế tất yếu trong nền giáo dục hiện đại, phù hợp với mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông 2020 Do đó, các nhà quản lý giáo dục cần nhận thức rõ tầm quan trọng của giáo dục STEM và thể hiện vai trò của mình trong việc quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo hướng này.
Chủ trương và chính sách của Đảng, Nhà nước về giáo dục, đặc biệt là trong việc đổi mới phương pháp dạy học, đã được cụ thể hóa qua các nghị quyết và chỉ thị Điều này tạo nền tảng vững chắc cho các nhà quản lý trong việc triển khai mạnh mẽ đổi mới dạy học, đặc biệt là việc áp dụng phương pháp dạy học tích hợp môn khoa học tự nhiên tại các trường trung học cơ sở.
Các văn bản chỉ thị của ngành Giáo dục và Đào tạo đã được các cấp quản lý cụ thể hóa và hướng dẫn thực hiện, tạo ra môi trường pháp lý thuận lợi cho việc áp dụng mô hình dạy học tích hợp môn khoa học tự nhiên tại các trường THCS hiện nay.
1.5.2 Những yếu tố về kinh tế - xã hội, truyền thống văn hóa, phong tục tập quán, tâm lý xã hội
Gia đình đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành động cơ và thái độ học tập của học sinh, đồng thời cung cấp các điều kiện vật chất và tinh thần cần thiết cho việc học Nhà trường cũng chịu ảnh hưởng từ gia đình trong quá trình quản lý dạy học, và sự quan tâm của gia đình đến đời sống học đường giúp tăng cường sự phối hợp với nhà trường trong giáo dục Ngoài ra, truyền thống địa phương và các giá trị văn hóa tích cực của cộng đồng cũng góp phần nâng cao chất lượng dạy và học Trong sự phát triển của mọi hiện tượng, yếu tố chủ quan - nội lực là quyết định, trong khi các yếu tố khách quan - ngoại lực hỗ trợ và tạo điều kiện cho sự tiến hóa theo quy luật tự nhiên.
1.5.3 Nhận thức và năng lực quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM của lãnh đạo các trường THCS là yếu tố quan trọng tạo nên hiệu quả bền vững của hoạt động dạy học. Để quản lý tốt dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM, người quản lý phải có kiến thức về các môn KHTN, nắm vững nguyên tắc và các phương pháp tổ chức dạy học môn Khoa học tự nhiên, tham gia các chuyên đề quản lý, tổ chức dạy học môn Khoa học tự nhiên để nắm bắt và chỉ đạo sát sao yêu cầu các hoạt động này trong từng giai đoạn của đổi mới phương pháp dạy học cũng như việc vận dụng dạy môn khoa học Tự nhiên theo đinh hướng giáo dục STEM ở từng nội dung dạy học cụ thể Người quản lý phải có kỹ năng phân tích đánh giá trình độ chuyên môn và năng lực sư phạm của từng giáo viên Ngoài ra, Nhà quản lý cần có tầm, có tâm và có tài: có năng lực quản lý tốt theo đúng đường lối chủ trương chính sách của Đảng và Nhà nước; có năng lực sư phạm, kỹ năng quản lý, kỹ năng giao tiếp, kỹ năng nhận thức, kỹ năng định hướng, tổ chức, nắm bắt và xử lý thông tin; có tầm nhìn, nhạy cảm, tư duy biện chứng, mạch lạc, khúc triết, linh hoạt, chủ động, sáng tạo, tự tin dám nghĩ dám làm, dám chịu trách nhiệm, luôn luôn đổi mới; biết xây dựng mạng lưới các quan hệ giao tiếp tốt, phản hồi nhanh, biết thuyết phục hơn là ra lệnh Cuối cùng người quản lý phải biết tư duy sáng tạo và hành động vì hiệu quả trong quản lý dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM thì mới nâng cao chất lượng dạy học bộ môn này nói riêng và chất lượng giáo dục nói chung.
Để hoạt động dạy học diễn ra thuận lợi, bên cạnh năng lực của cán bộ quản lý, người tham gia cần có nhận thức đúng đắn và nhu cầu thực sự trong việc giảng dạy.
1.5.4 Nhận thức và năng lực dạy học môn KHTN theo định hướng giáo dục STEM của đội ngũ giáo viên
Chất lượng đội ngũ giáo viên là yếu tố quyết định trong quản lý dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM Vai trò của giáo viên không chỉ là dạy chữ mà còn là dạy người, thông qua nhân cách của bản thân Khi áp dụng phương pháp dạy học tích hợp, giáo viên trở thành người thúc đẩy việc học tập của học sinh Do đó, trình độ chuyên môn, kỹ năng sư phạm và phẩm chất của giáo viên ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dạy học Giáo viên là lực lượng chủ chốt trong sự thành công của đổi mới giáo dục và phương pháp dạy học, đặc biệt trong dạy học môn Khoa học tự nhiên tại trường THCS.
1.5.5 Năng lực và phẩm chất, hứng thú học tập của học sinh
Phẩm chất trí tuệ và năng lực của học sinh là yếu tố quyết định cho việc tiếp thu môn Khoa học tự nhiên, đặc biệt trong bối cảnh giáo dục STEM Nếu học sinh không có khả năng tiếp thu kiến thức căn bản và không đầu tư vào việc học, việc giảng dạy sẽ gặp nhiều khó khăn Để thành công trong việc dạy học môn này, học sinh cần có động cơ học tập đúng đắn, tinh thần tự giác, ý thức trách nhiệm với kết quả học tập và phương pháp tự học hiệu quả.
1.5.6 Sự phối hợp giữa các lực lượng giáo dục trong và ngoài nhà trường
Mỗi tổ chức xã hội như đoàn thể, chính quyền địa phương, Hội khuyến học và Hội Cha mẹ học sinh đều đóng vai trò quan trọng trong việc tổ chức dạy học tích hợp môn khoa học tự nhiên Do đó, nhà trường cần hợp tác với các cá nhân và tổ chức cả trong và ngoài trường để tận dụng sức mạnh tổng hợp, nhằm thành công trong việc triển khai dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM.
Sự hỗ trợ từ các lực lượng xã hội và cơ sở vật chất là yếu tố then chốt giúp nhà trường thực hiện hiệu quả nhiệm vụ quản lý hoạt động giáo dục, đặc biệt trong việc dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM Các phòng giáo dục, sở giáo dục và lãnh đạo các cấp đóng vai trò quan trọng trong quá trình này Đảng ủy và chính quyền địa phương cũng có ảnh hưởng lớn đến hoạt động giáo dục Thêm vào đó, các tổ chức và cơ quan đoàn thể trên địa bàn cũng góp phần quan trọng Người quản lý cần phải biết khai thác các yếu tố tích cực và hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực để đạt được mục tiêu giáo dục của nhà trường, đặc biệt trong việc dạy học tích hợp môn Khoa học tự nhiên.
Sự hợp tác giữa giáo viên và giảng viên là yếu tố quan trọng trong việc dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM Đặc thù của hoạt động này yêu cầu sự phối hợp chặt chẽ, kèm cặp lẫn nhau giữa các đồng nghiệp, cùng với sự chỉ bảo và tư vấn từ các chuyên gia Điều này giúp xây dựng một đội ngũ giáo viên vững mạnh và đồng đều, nâng cao chất lượng giảng dạy.
1.5.7 Điều kiện cơ sở vật chất, phương tiện kỹ thuật phục vụ dạy học
Việc áp dụng phương pháp dạy học môn khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM đòi hỏi sự đầu tư vào cơ sở vật chất và phương tiện kỹ thuật Điều này bao gồm việc trang bị đồ dùng dạy học, phòng chức năng hỗ trợ, thư viện, phòng dạy chuyên đề và thiết bị thí nghiệm Ngoài ra, kinh phí tổ chức cho việc dạy học môn khoa học tự nhiên cũng cần được chú trọng để đảm bảo hiệu quả giảng dạy.
Quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM cho giáo viên THCS bao gồm việc thực hiện và quản lý các mục tiêu dạy học, nội dung giảng dạy, quy trình dạy học, cũng như các phương pháp và hình thức tổ chức lớp học Bên cạnh đó, việc quản lý khai thác và sử dụng cơ sở vật chất cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM.
Quản lý hoạt động dạy học môn Khoa học tự nhiên theo định hướng giáo dục STEM cho giáo viên THCS chịu ảnh hưởng bởi bốn nhóm yếu tố chính: yếu tố quản lý nhà nước, yếu tố kinh tế - xã hội, yếu tố truyền thống văn hóa và tâm lý xã hội, cùng với các yếu tố quản lý nhà trường Những yếu tố này tạo nền tảng lý luận quan trọng để đánh giá thực trạng quản lý dạy học môn Khoa học tự nhiên theo hướng STEM, đồng thời đề xuất giải pháp cho những thách thức trong công tác quản lý giáo dục STEM tại các trường THCS hiện nay.
