Sáng kiến kinh nghiệm Tổ chức dạy học STEM tại trường Trung học cơ sở

 Xác định giáo dục STEM, trải nghiệm giúp thay đổi phương pháp dạy học từ lối 
truyền thụ kiến thức một chiều mang nặng tính hàn lâm sang cách dạy học tích cực, phát 
triển năng lực học sinh, truyền cảm hứng trong học tập; đồng thời giáo dục STEM, trải 
nghiệm còn làm đổi mới phương pháp kiểm tra đánh giá học sinh; khích lệ học sinh tự học, 
tự nghiên cứu, đam mê với khoa học, Ngay từ năm học 2022-2023 và đầu năm học 2023-
2024, Nhà trường đã triển khai các tổ nhóm chuyên môn xây dựng kế hoạch giảng dạy có 
lồng ghép các hoạt động giáo dục STEM, trải nghiệm tích hợp trong các bài học ở đa số các 
bộ môn và xây dựng chương trình giảng dạy STEM riêng trong Thời khóa biểu chính khóa. 
Qua các bài dạy áp dụng STEM, trải nghiệm, giáo viên và học sinh đều cảm nhận được sự 
khác biệt khi mỗi tiết học đều trở nên bổ ích và lý thú hơn; học sinh đã được áp dụng kiến 
thức vừa học vào thực tiễn cuộc sống để tạo ra các sản phẩm hữu ích phục vụ cho việc học 
tập và đời sống. 
 Tuy nhiên, đây là một lĩnh vực mới, cách tiếp cận mới do đó việc triển khai và áp 
dụng chương trình giáo dục STEM còn gặp nhiều khó khăn. Sự khó khăn trong việc triển 
khai và áp dụng chương trình giáo dục STEM có thể kể đến như: 
 - Các thầy giáo, cô giáo có góc nhìn khác nhau, quan niệm chưa thống nhất về giáo 
dục STEM, mặc dù Bộ GDĐT đã có nhiều tài liệu trình bày tương đối tổng quát, dễ hiểu liên 
quan đến nội dung này;
 - Giáo viên còn khó khăn trong việc nắm bắt nội dung, phương pháp, hình thức triển 
khai hoạt động giáo dục STEM nên còn e ngại, chưa thực sự mạnh dạn trong việc triển khai, 
áp dụng hoạt động giáo dục STEM trong quá trình dạy học.
 - Một bộ phận giáo viên, học sinh và phụ huynh chưa nhận thức đầy đủ mục đích, ý 
nghĩa của hoạt động giáo dục STEM; 
 - Tâm lý nhiều học sinh và phụ huynh học sinh vẫn chỉ quan tâm đến các môn văn hóa 
để chuẩn bị cho các kỳ thi. Vì vậy, có những em có năng lực khoa học nhưng chưa được cha 
mẹ học sinh ủng hộ tham gia hoạt động STEM...
 Để vượt qua những khó khăn đó, tôi đã tích cực tìm hiểu về khái niệm STEM; các 
hình thức tổ chức giáo dục STEM; nội dung và các tài liệu hướng dẫn về giáo dục STEM, 
phương pháp tổ chức các hoạt động STEM trong nhà trường, kinh nghiệm tổ chức các hoạt đuổi chương trình giáo dục STEM bởi họ nhận thấy đó là hướng đi đúng và mang tính tất 
yếu trong bối cảnh cạnh tranh kinh tế giữa các quốc gia trên thế giới. Thuật ngữ STEM được 
viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) 
và Math (Toán học). Mô hình giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người 
học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến 4 lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ 
thuật và Toán học. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho 
nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và 
tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày. Có thể thấy, sự khác biệt lớn nhất 
giữa STEM và các mô hình giáo dục thông thường đó là STEM thúc đẩy học sinh hiểu bản 
chất bài giảng bằng cách suy nghĩ, sáng tạo, quan sát và thực hành nhiều hơn thay vì học 
thuộc lý thuyết một cách khô khan. Học STEM học sinh được khuyến khích thử sai và đúng. 
Những lần thử sai mang lại giá trị thực tế cho học sinh và từ đó rút ra được những kĩ năng, 
kinh nghiệm và tư duy sáng tạo.
 2.3. Cơ sở thực tiễn 
 - Kết quả khảo sát việc vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống của học sinh:
 GV tiến hành lấy ý kiến 743 HS về việc quan tâm, vận dụng kiến thức đã học vào thực 
tiễn cuộc sống, thu được kết quả đánh giá như sau:
 Mức độ Số học sinh Tỷ lệ (%)
Áp dụng tốt, thường xuyên 0 0
Có áp dụng, chưa thường xuyên 122 16.4
Có áp dụng nhưng rất ít 258 34.7
Chưa áp dụng 363 48.9
 Qua các kết quả khảo sát thấy rằng phần lớn học sinh không biết vận dụng các kiến thức 
đã học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn cuộc sống, hoặc có áp dụng nhưng rất hạn chế và 
mang lại hiệu quả chưa cao.
 Từ những hạn chế nêu trên, trong quá trình giảng dạy nhà trường đã xây dựng và vận 
dụng những phương pháp dạy học tích cực vào môn học như: vận dụng kỹ năng khai thác kênh 
hình sách giáo khoa, thiết kế và sử dụng bản đồ tư duy, phương pháp thảo luận nhóm...nhằm 
giúp các em cải thiện được năng lực tự học, khả năng hợp tác, nắm vững kiến thức, kỹ năng thức, chưa đi sâu vào thực chất nhằm giúp khai thác kiến thức một cách có chiều sâu; việc hiểu 
hết bản chất của nhóm năng lực chung và năng lực đặc thù môn học ở một vài GV vẫn còn hạn 
chế. 
 + Về phía học sinh: Học sinh ở trường chủ yếu là học sinh vùng nông thôn nên việc tiếp 
cận và tìm tòi những thông tin phục vụ cho bài học còn hạn chế. Một số học sinh chưa có 
phương pháp học tập phù hợp, chưa tích cực trong việc tìm tòi nghiên cứu bài học nên chưa đảm 
bảo các năng lực, phẩm chất.
 Việc đổi mới phương pháp dạy học theo các định hướng trên đòi hỏi phải thực hiện được 
chức năng mới của giáo viên với vai trò là người tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động của 
học sinh, dạy học sinh phương pháp tự học, tự nghiên cứu. Học sinh với vai trò là người chủ 
động thảo luận, tìm tòi, tích cực lĩnh hội kiến thức và giải quyết những vấn đề đặt ra.
 Việc học chỉ thực sự có ý nghĩa khi người học có được động cơ và hứng thú trong học 
tập. Một trong những yếu tố quan trọng để duy trì sự hứng thú đó là làm cho các kiến thức gắn 
với thực tiễn của cuộc sống, làm cho quá trình học tập phải là quá trình tự khám phá của người 
học. Trong các phương pháp dạy học theo hướng tích cực có một phương pháp rất có tiềm 
năng và có thể áp dụng được rất nhiều yêu cầu của việc đổi mới phương pháp dạy học, đặc 
biệt lại rất phù hợp với mục tiêu của chương trình giáo dục 2018 là một trong các phương 
pháp rất đáng được các giáo viên quan tâm và vận dụng trong quá trình giảng dạy của mình. 
Vì vậy tôi đã mạnh dạn áp dụng đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “Tổ chức dạy học STEM tại 
trường Trung học cơ sở”
 2.4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:
 Đề tài được thực hiện tại trường THCS Kỳ Tân và 1 số trường THCS thuộc huyện Kỳ 
Anh từ năm học 2022-2023 đến năm học 2023-2024.
 Phạm vi nghiên cứu bao gồm: 
 - Khâu tổ chức (Phân công nhiệm vụ, lập kế hoạch đưa giáo dục STEM vào trường 
học); 
 - Triển khai các hoạt động giáo dục STEM, bao gồm: Dạy học các môn khoa học theo 
bài học STEM; hoạt động trải nghiệm STEM thông qua Ngày hội STEM; tổ chức hoạt động 
nghiên cứu khoa học, kĩ thuật; hình thành các năng lực sử dụng, đánh giá công nghệ và tư duy thiết kế kỹ thuật giúp các em 
định hướng được nghề nghiệp của bản thân.
 Trọng tâm của dạy học theo mô hình giáo dục STEM là quá trình học tập, chứ không 
chỉ là nội dung. Học sinh hợp tác làm việc theo nhóm, sử dụng tư duy phản biện và kỹ năng 
giải quyết vấn đề để phân tích vấn đề, nghiên cứu các giải pháp khả thi và lập kế hoạch thực 
hiện ý tưởng của mình. Giáo viên đóng vai trò là người hỗ trợ, hướng dẫn và hỗ trợ học sinh 
trong suốt quá trình, chứ không phải là nguồn kiến thức chính.
 Dạy học theo mô hình giáo dục STEM nhấn mạnh việc học tập chủ động và tích cực, 
giúp học sinh phát triển sự hiểu biết sâu sắc hơn về chủ đề. Nó cũng thúc đẩy các kỹ năng và 
năng lực quan trọng, chẳng hạn như tư duy phản biện, giải quyết vấn đề, hợp tác, giao tiếp và 
sáng tạo. Phương pháp giảng dạy này tạo cơ hội cho học sinh phát triển các kỹ năng cần thiết 
để thành công trong lực lượng lao động thế kỷ 21, chẳng hạn như làm việc theo nhóm, quản lý 
theo mô hình giáo dục STEM và lãnh đạo.
 Nhìn chung, dạy học theo mô hình giáo dục STEM là một cách tiếp cận hiệu quả, thu 
hút học sinh vào những trải nghiệm học tập thực tế, có ý nghĩa nhằm thúc đẩy sự hiểu biết sâu 
sắc hơn và ghi nhớ lâu dài kiến thức và kỹ năng. Bằng cách tập trung vào quá trình học tập và 
nhấn mạnh sự hợp tác cũng như tư duy phản biện, phương pháp dạy học theo mô hình giáo 
dục STEM chuẩn bị cho học sinh thành công trong học tập và sự nghiệp tương lai.
 4. Bản mô tả giải pháp sáng kiến:
 4.1. Thuyết minh giải pháp mới, cải tiến (giải pháp mới hoàn toàn hoặc đã được mô 
tả nhưng chưa được áp dụng hay cải tiến từ cái đã có);
 4.1.1. Cơ sở khoa học
 4.1.1.1. Khái niệm STEM và Giáo dục STEM
 STEM là thuật ngữ xuất phát từ phương pháp giảng dạy và học tập tích hợp nội dung 
và các kỹ năng khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Giáo dục STEM là phương thức 
giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và thông qua thực hành, ứng 
dụng. Thay vì dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng 
thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó, học sinh vừa học 
được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn . bảo hoặc bác bỏ các mệnh đề, các mệnh đề toán học được đảm bảo bằng các lập luận logic 
dựa trên các giả định cơ bản. Những lập luận logic, bản thân nó đã là một phần của toán học 
đi cùng với các mệnh đề. Cũng như khoa học, kiến thức toán ngày một phát triển, nhưng 
không giống khoa học, kiến thức toán không thể bị bác bỏ, trừ khi các giả định cơ bản bị 
thay đổi. Các loại khái niệm toán đặc thù của 12 năm học phổ thông bao gồm số và số học, 
đại số, hàm số, hình học, xác suất, thống kê. Toán học được dùng trong khoa học, kỹ thuật và 
công nghệ .
 Không chỉ đơn thuần mô tả bốn lĩnh vực STEM, bốn lĩnh vực này không phải hiện 
diện một cách riêng lẻ mà cần phải được tích hợp, liên kết chặt chẽ với nhau, sử dụng hợp 
nhất các lĩnh vực với nhau để giải quyết một vấn đề .
 Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập 
giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc 
nhiều môn học khác trong nhà trường.
 Theo Howard-Brown và Martinez (chuyên gia giáo dục Mỹ), phương pháp giải quyết 
vấn đề trong dạy học sẽ cho phép sự liên môn giữa các lĩnh vực
nói trên. Đó là cách nhìn nhận và giải quyết vấn 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 sử dụng hợp nhất các lĩnh vực này để giải 
quyết một vấn đề. STEM trong trường phổ thông được hiểu là trang bị cho người học những 
kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và 
toán học. Những kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ nhau giúp 
học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được 
những sản phẩm trong cuộc sống thường ngày. Những sản phẩm này không nhất thiết phải là 
sản phẩm mới, đừng suy nghĩ rằng các em phải tạo ra điều gì đó mới mẻ mới là STEM, như 
vậy các em đã là những nhà sáng chế rồi, tất nhiên nếu tạo ra sản phẩm mới thì càng tốt .
 Vai trò của giáo dục STEM trong trường phổ thông:
 Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với 
định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể: Hiện nay, Việt Nam đang hòa chung xu thế hội nhập mạnh mẽ của khu vực và thế giới. Để 
cạnh tranh trong nền kinh tế khu vực và toàn cầu, giáo dục và nghề nghiệp STEM (gồm: 
Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kĩ thuật (Engineering) và Toán (Maths)) phải 
là ưu tiên quốc gia, vì người lao động có hiểu biết về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán 
học sẽ đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng bền vững và ổn định của nền kinh tế. 
Điều này đặt ra cho GD-ĐT sứ mệnh to lớn là chuẩn bị đội ngũ nhân lực chất lượng cao để 
đáp ứng yêu cầu phát triển của đất nước. Giáo dục STEM có ưu điểm là trang bị kiến thức 
cho người học thông qua thực hành và ứng dụng, đề cao sự phát triển năng lực giải quyết vấn 
đề và nâng cao khả năng sáng tạo. Thông qua các hoạt động STEM, người học sẽ biết cách 
vận dụng lí thuyết vào thực tiễn và phát triển các kĩ năng thích ứng được với những công 
việc đòi hỏi trí óc. 
 Chương trình giáo dục phổ thông 2018 cụ thể hóa mục tiêu giáo dục phổ thông, giúp 
người học làm chủ kiến thức phổ thông; biết vận dụng hiệu quả kiến thức vào đời sống và tự 
học suốt đời; có định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp; biết xây dựng và phát triển hài 
hòa các mối quan hệ xã hội; có cá tính, nhân cách và đời sống tâm hồn phong phú; nhờ đó có 
được cuộc sống có ý nghĩa và đóng góp tích cực vào sự phát triển của đất nước và nhân loại.
 Để thực hiện mục tiêu đó cần phải đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá 
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. Giáo dục STEM sẽ giúp đào tạo ra nguồn nhân lực chất lượng cao và luôn theo 
hướng đổi mới, góp phần tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 
4. Với tầm quan trọng như vậy, giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông cần phải được 
quan tâm và tạo điều kiện hơn nữa. 
 Những năm gần đây, Đảng, Chính phủ, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có nhiều văn bản 
chỉ đạo, hướng dẫn thực hiện và đổi mới giáo dục trong có liên quan đến giáo dục STEM