Sáng kiến kinh nghiệm Các biện pháp thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả trong dạy học môn Khoa học Lớp 4 theo chương trình GDPT 2018 với bộ sách Kết nối tri thức

 chương trình nhằm để trả lời cho câu hỏi: Học xong chương trình học sinh làm 
được gì ? Để đạt được mục tiêu đó các nhà trường, giáo viên đã thực hiện nhiều 
biện pháp để nâng cao chất lượng giảng dạy. Nhưng thực tế hiện nay, trong giảng 
dạy môn Khoa học nhiều bài lượng kiến thức nhiều, nặng về lý thuyết dẫn đến 
học sinh phải học và ghi nhớ nhiều, nhưng khả năng vận dụng vào đời sống thực 
tiễn rất hạn chế. Thêm vào đó, giáo viên chưa khai thác hết khả năng tiềm ẩn 
trong nội dung bài học để giúp học sinh vận dụng kiến thức vào cuộc sống, tạo ra 
các sản phẩm sau bài học. 
Làm thế nào để học sinh lớp 4 học tốt môn Khoa học chương trình GDPT 2018
và vận dụng được kiến thức vào thực tế cuộc sống. Vậy nên giáo viên cần nghiên 
cứu kỹ từng bài học, thực hiện đổi mới phương pháp, hình thức dạy học, đánh giá 
học sinh theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh. Các phương 
pháp và hình thức tổ chức dạy học cần phải gắn nội dung bài học với những vấn 
đề thực tiễn và giáo viên tổ chức hoạt động để học sinh tìm hiểu và giải quyết 
được vấn đề, thông qua đó tiếp thu tri thức một cách chủ động. Giáo dục STEM 
cũng xuất phát từ vấn đề nảy sinh trong thực tiễn được xây dựng thành các chủ 
đề/bài học STEM, thông qua việc giáo viên tổ chức các hoạt động học sẽ giúp 
học sinh tìm ra được những giải pháp để giải quyết vấn đề mà chủ đề/bài học 
STEM nêu ra. Những mô hình chung tay bảo vệ môi trường thông qua hoạt động 
STEM; các buổi sinh hoạt chủ đề; khuyến khích học sinh sáng tạo các sản phẩm 
tái chế từ nhựa, vải, giấy đã qua sử dụng. Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường, 
nhắm giúp học sinh trang bị những kỹ năng thực hành và có những nhận thức 
cũng như thái độ ứng xử đúng đắn về công tác gìn giữ bảo vệ môi trường. Nhận 
thấy tính cấp thiết mà thực tiễn giáo dục đang đòi hỏi tôi đã mạnh dạn nghiên cứu 
tìm biện pháp nâng cao chất lượng dạy học môn Khoa học và đã đạt kết quả tốt: 
“Các biện pháp thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả trong dạy học môn 
Khoa học lớp 4 theo chương trình GDPT 2018”
 2. Đối tượng áp dụng.
 2 đề một cách toàn diện, xem các thành phần của STEM tương tác với nhau như thế 
nào. Nói một cách đơn giản, đó là sự giao thoa hội tụ của khoa học, công nghệ, kỹ 
thuật và toán học. Nó là sự hợp nhất các lĩnh vực để giải quyết một vấn đề.
 STEM trong trường phổ thông được hiểu là trang bị cho người học kiến 
thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ 
thuật và toán học. Những kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép 
và bổ trợ lẫn nhau nhưng không gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với học sinh. 
Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành và 
các hoạt động trải nghiệm sáng tạo, các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt 
nhất như học qua dự án - chủ đề, học qua trò chơi và đặc biệt phương pháp học 
lý thuyết gắn với thực hành luôn được áp dụng triệt để cho các môn học tích hợp 
STEM.
 Có thể nói giáo dục STEM là mô hình phù hợp với mục tiêu và phương pháp 
dạy học hiện nay. Vai trò của vận dụng kiến thức vào thực tiễn không chỉ thể hiện ở 
chỗ học sinh có kĩ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề liên quan đến 
nội dung bài học mà còn giải quyết các vấn đề thực tiễn đa dạng trong cuộc sống, 
theo hướng “học đi đôi với hành”, lí thuyết gắn với thực tiễn, nhà trường gắn với xã 
hội. Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay khi chúng ta đang thực hiện chương trình 
GDPT 2018 trong đó chú trọng đến việc dạy học phát triển năng lực học sinh, dạy 
học gắn với thực tế cuộc sống và lồng ghép giáo dục STEM. 
 2.2. Cơ sở thực tiễn
 Môn Khoa học ở lớp 4 theo chương trình GDPT 2018 được xây dựng trên 
cơ sở tiếp thu những kiến thức về Tự nhiên xã hội ở các lớp 1,2,3. Nội dung 
chương trình được cấu trúc đồng tâm, mở rộng và nâng cao và có rất nhiều chủ 
đề hay, hấp dẫn.
 Việc dạy môn khoa học trong trường Tiểu học được coi trọng. Giáo viên
được bồi dưỡng chuyên môn để thực hiện đổi mới phương pháp dạy học. Đặc biệt
nhà trường đã tổ chức cho giáo viên nghiên cứu về Giáo dục STEM, tổ chức thực 
hiện dạy chuyên đề vận dụng hiệu quả giáo dục STEM ở môn Khoa học, Toán 
 4 - Biện pháp 1: Nghiên cứu tài liệu, xây dựng kế hoạch dạy học giáo dục 
STEM phù hợp với điều kiện thực tế.
 - Biện pháp 2: Thiết kế, thực hiện bài học STEM.
 - Biện pháp 3: Hướng dẫn học sinh cách chuẩn bị vật liệu là những dụng 
cụ bỏ đi có thể là tái chế.
 - Biện pháp 4: Tạo hứng thú, khơi dậy đam mê, sáng tạo làm ra các sản 
phẩm cho học sinh qua môn Khoa học gắn với giáo dục STEM.
 - Biện pháp 5: Tổ chức các hoạt động trải nghiệm với giáo dục STEM vào 
thực tiễn.
 4. Cách thức, quy trình thực hiện biện pháp
 4.1. Biện pháp 1: Nghiên cứu tài liệu, xây dựng kế hoạch dạy học giáo 
dục STEM phù hợp với điều kiện thực tế.
 Để dạy học môn Khoa học lớp 4 gắn với giáo dục STEM đạt hiệu quả ngay 
từ tháng 8, tôi và các thành viên trong tổ đã nghiên cứu kỹ tài liệu hướng dẫn về 
dạy học STEM, tham khảo sách Bài học STEM 4 của Nhà xuất bản GDVN, tiến 
hành rà soát chương trình môn học, xây dựng triển khai kế hoạch dạy học, các 
hoạt động trong từng bài có thể vận dụng dạy lồng ghép, lựa chọn hình thức tổ 
chức hoạt động giáo dục STEM. Cụ thể: Nếu kiến thức học sinh chưa được học 
thì xây dựng kế hoạch STEM dạy học theo hướng dạy kiến thức mới thông qua 
nhu cầu giải quyết vấn đề trong cuộc sống và đích đến là một sản phẩm nhằm giải 
quyết vấn đề đó. Nếu kiến thức đã được học, học sinh chỉ cần vận dụng để tạo ra 
sản phẩm STEM nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn. Sau đó tôi cùng tổ tập trung 
thống nhất các bài, thảo luận để lựa chọn hình thức, phương pháp, các vật liệu 
làm sản phẩm phù hợp với đối tượng học sinh với tình hình của địa phương. Lên 
kế hoạch dạy học từng bài gắn với bài học STEM có thể dạy trong 2 hoặc 3 tiết, 
đưa dạy học STEM vào sinh hoạt chuyên môn, chuyên đề để tổ khối, đồng nghiệp 
và Ban giám hiệu cùng dự giờ rút kinh nghiệm. Tham gia hội thảo cấp trường, 
cấp cụm để học tập lẫn nhau. Lựa chọn các chủ đề dạy học theo định hướng 
STEM được lồng ghép trong tiết học trên lớp hoặc tổ chức trong một hoạt động 
 6 Bài học STEM là bài học trong các môn học thuộc lĩnh vực STEM trong 
nhà trường. Khi thiết kế bài học STEM của môn học cần tính đến khả năng tích 
hợp với các nội dung của môn học khác thuộc lĩnh vực STEM. Tiến trình bài dạy 
STEM được thực hiện theo khung bài dạy của Công văn 2345/BGD ĐT-GDTH 
ngày 07/6/2021, trong đó sử dụng các phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực góp 
phần phát triển năng lực, phẩm chất học sinh. Tôi đã nghiên cứu xây dựng bài 
học STEM theo các bước sau:
 Bước 1: Xác định bài học STEM: Phải xác định được yêu cầu cần đạt của 
môn học, vấn đề cần giải quyết liên quan đến yêu cầu cần đạt và các yêu cầu cần 
đạt của môn học khác cần có để giải quyêt vấn đề cần đạt của bài học. Yêu cầu 
cần đạt và vấn đề bài học lựa chọn có tính tích hợp các môn STEM có thể tổ chức 
hoạt động nhóm để học sinh thiết kế chế tạo phù hợp với điều kiện vật chất của 
nhà trường, lớp học
 Bước 2: Xây dựng nội dung bài học STEM; Căn cứ vào bước 1 tôi thử 
nghiệm các phương án giải quyết vấn đề, các thí nghiệm hoặc mô hình với các 
thiết bị, vật liệu khác nhau để xác định khó khăn của học sinh có thể gặp trong 
hoạt động; Xây dựng phiếu học tập, câu hỏi định hướng Xây dựng các hoạt 
động các bước thực hiện giải quyết vấn đề bài học dựa trên phương án đã chuẩn 
bị.
 Bước 3: Thiết kế bài dạy STEM: Căn cứ bước 2 khi xây dựng kế hoạch bài 
dạy tôi chú ý yêu cầu: Học sinh được học thông qua làm, được trải nghiệm dưới 
sự hỗ trợ của GV, chú ý phát triển năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo của học 
sinh theo các câu hỏi gợi mở giúp học sinh khám phá dựa trên việc đề xuất dự 
đoán ý tưởng , thiết kế, thực hiện theo thiết kế, điều chỉnh, thử nghiệm, báo cáo 
sản phẩmPhát triển năng lực giao tiếp và hợp tác của HS thông qua tạo cơ hội 
cho các nhóm HS được trình bày, thảo luận.
 Bước 4: Tổ chức dạy học và điều chỉnh bài dạy STEM.
 Cụ thể Thiết kế bài dạy: Bài học STEM: “Dẫn nhiệt” tôi theo các bước 
 1. Yêu cầu cần đạt
 8 - Đề xuất và lựa chọn giải pháp: Theo em, để làm và sử dụng dụng cụ giữ nhiệt, 
cách nhiệt một cách hiệu quả, sản phẩm cần đạt được những tiêu chí gì? 
+ GV đưa tiêu chí sản phẩm:
+ Sản phẩm đúng yêu cầu bài học.
+ Ứng dụng được trong thực tế, có tính thẩm mỹ 
+ Vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền, dễ thao tác.
+ Nhận xét phần thảo luận và bản thiết kế của các nhóm.
- Đánh giá, giao nhiệm vụ:
+ Nêu nội dung tiết học
+ Chuẩn bị vật liệu làm “Dụng cụ giữ nhiệt, cách nhiệt”
* Tiết 2
- Khởi động: Cả lớp hát bài: Vui đến trường
+ HS tham gia trò chơi: Ai là nhà khoa học nhí? (Quét mã QR)
+ GV kiểm tra sự chuẩn bị đồ dùng HS
+ Các nhóm nhắc lại ý tưởng
 Hoạt động 3: Hoạt động thực hành
+ GV đưa lên màn hình phần tiêu chí đánh giá sản phẩm
+ GV đưa lên màn hình một số lưu ý khi làm sản phẩm 
- HS chế tạo sản phẩm 12 phút (theo đề xuất ý tưởng cho HS ở tiết 1, ví dụ là áo 
giữ ấm cho con vật, bình giữ nhiệt, bắc nồi)
Hoạt động 4: Thử nghiệm, trưng bày và giới thiệu sản phẩm bình giữ nhiệt.
+ HS kiểm tra nhiệt độ nước trong bình
+ HS thuyết trình sản phẩm
+ HS kiểm tra xem các chiếc bình này có đảm bảo đủ các tiêu chí mà mình đề ra 
không? Trước khi đánh giá các sản phẩm. chúng ta kiểm tra nhiệt độ trong mỗi 
chiếc bình so với ban đầu không? 
+ HS bình chọn sản phẩm yêu thích nhất
- GV tổ chức cho học sinh đánh giá sản phẩm nhóm mình đã phù hợp với các 
tiêu chí mình đặt ra chưa? và điều chỉnh sản phẩm của nhóm mình. 
 10 Tôi cho học sinh về nghiên cứu, tìm hiểu tìm các vật liệu dễ kiếm như bìa 
cứng, vỏ hộp bánh, bìa catong, ... để làm mô hình vòng tuần hoàn của nước trong 
tự nhiên. 
 Ví dụ 2: Bài học STEM: Dẫn nhiệt 
 Tôi cho học sinh sưu tầm tranh ảnh, vật thật: bình xốp, vải len, bông, giấy 
bạc, giấy nến, ... đó đều là những vật liệu cũ, dễ kiếm.
 Từ đó, học sinh lưu giữ các vật liệu cũ cần thiết tái chế được. giúp học 
sinh biết tận dụng các loại rác thải có thể tái chế góp phần giảm đáng kể tỷ lệ 
ô nhiễm môi trường. Hoạt động này còn giúp giảm thải lượng khí cacbonic ra 
môi trường, giúp hạn chế đến mức tối đa nguyên nhân hình thành hiệu ứng nhà 
kính. Lựa chọn các nguyên liệu tái chế sẽ giảm thiểu việc sản xuất mới. Các 
sản phẩm STEM tái chế góp phần tiết kiệm tối đa chi phí cho con người. Cách 
này vừa bảo vệ môi trường vừa có được vật dụng để sử dụng trong gia đình. 
Ví dụ như: Bình giữ nhiệt cũng gần gũi với chính các em. Những sản phẩm 
như: Chai nhựa, giấy A4, thùng carton... sẽ trở nên hữu ích hơn khi bạn sử 
dụng chúng để tái chế. Việc làm này sẽ giảm đáng kể rác thải phát sinh ra môi 
trường, giúp cuộc sống sạch đẹp, trong lành hơn.
 Trước đây các em chỉ tìm hiểu bài với phương pháp đàm thoại thầy hỏi - trò 
trả lời, kiến thức do giáo viên truyền đạt, tiết học trầm lắng, chỉ có một số em phát 
biểu xây dựng bài cùng giáo viên, giờ đây có sự chuẩn bị về cả kiến thức lẫn đồ 
dùng học tập như đã dặn dò, tôi nhận thấy đa số học sinh tham gia các hoạt động 
học tập sôi nổi hơn, tiếp nhận thông tin bài học chủ động hơn, ghi nhớ nội dung 
bài nhanh hơn. Đồng thời thông qua cách tổ chức các hoạt động trong bài dạy của 
giáo viên, học sinh được lĩnh hội kiến thức, vận dụng vào thực tiễn cuộc sống một 
cách linh hoạt và hiệu quả.
 Biện pháp 4: Tạo hứng thú, khơi dậy niềm đam mê sáng tạo làm ra 
các sản phẩm cho học sinh qua môn Khoa học gắn với giáo dục STEM.
 Trong chương trình giáo dục tiểu học, việc tổ chức các hoạt động thực tế 
cũng đóng vai trò không kém phần quan trọng. Tôi thường gắn khoa học với cuộc 
 12 Trước tiên cần chuẩn bị và tạo cho học sinh sự hứng thú, sôi nổi; không 
giải thích suông mà dựa trên những khám phá cụ thể và các hoạt động thực tế; 
đánh giá xuyên suốt quá trình dự án để giúp học sinh tập nhìn lại, tập đón nhận 
phê bình để làm tốt hơn cho lần sau; giáo viên khích lệ học sinh làm việc nhóm, 
giáo viên “lui lại” để học sinh tập làm việc với nhau, tập đưa ra giải pháp. Qua 
đó, trang bị cho thầy, trò kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan các lĩnh vực 
khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học và người học có thể áp dụng để giải 
quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày.
 Từ việc học sinh được vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống 
thông qua các hoạt động trải nghiệm, tự mình tạo ra các sản phẩm từ những vật 
dụng, thân thiện với môi trường, gần gũi với đời sống của các em, tôi nhận thấy 
các em rất sôi nổi, tích cực, tự tư duy, tìm tòi sáng tạo, tương tác trong hoạt động 
học tập tạo nên không khí thi đua nhau, khơi dậy niềm đam mê cho học sinh qua 
môn Khoa học gắn với giáo dục STEM, học sinh được tìm hiểu kiến thức mới 
trong bài học, vận dụng vào thực hành, tạo ra các sản phẩm theo nội dung yêu 
cầu của từng bài học, đặt nền móng cho những phát kiến tương lai.
 Biện pháp 5: Tổ chức các hoạt động trải nghiệm với giáo dục STEM 
vào thực tiễn.
 Hoạt động trải nghiệm STEM được tổ chức theo kế hoạch giáo dục của nhà 
trường, nội dung mỗi buổi trải nghiệm được thiết kế thành bài học theo chủ đề cụ 
thể. Các em được tham gia giải quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề, tham gia 
học tập tích cực, chủ động và biết vận dụng kiến thức vừa học để giải quyết vấn 
đề đặt ra, thông qua đó góp phần hình thành phẩm chất năng lực cho học sinh.
 Tổ chức cho học sinh tham gia dưới nhiều hình thức như: Câu lạc bộ, ngày 
hội giao lưu, trải nghiệm  Các em đã tạo ra những sản phẩm có chất lượng để 
tham Ngày hội “Em yêu khoa học” theo chủ đề STEM. Trong ngày hội các em 
được tự mình cùng các bạn tạo ra các sản phẩm: Quạt hơi nước mini để tạo ra gió, 
bình lọc nước bằng than củi, cát, bình giữ nhiệt, ngôi nhà ngộ nghĩnh, sau một 
 14