Giáo dục STEM đang trở thành một xu hướng giáo dục mang tính tất yếu trên thế giới. Hình thức giáo dục này đóng vai trò là đòn bẩy để thực hiện mục tiêu giáo dục năng lực cho các công dân tương lai đáp ứng nhu cầu của nền khoa học công nghệ 4.0 trong thế kỉ XXI.
Nhận thức được tầm quan trọng đó, Sở GDĐT Ninh Bình đã và đang triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mang lại nhiều kết quả tốt đẹp, đáp ứng tốt định hướng đổi mới giáo dục phổ thông đó là đảm bảo giáo dục toàn diện, nâng cao hứng thú học tập môn học, hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho người học, kết nối trường học với cộng đồng, giúp phân luồng, hướng nghiệp học sinh. Đặc biệt trong năm học 2020-2021 Sở GDĐT đã ban hành văn bản số 1126/SGDĐT-GDTrH ngày 23/9/2020 về việc hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn, tổ chức chuyên đề tập trung xây dựng chủ đề dạy học STEM.
Ngày 17/11/2020, nhóm Vật lí liên trường THPT huyện Yên Khánh (Yên Khánh A, Yên Khánh B, Vũ Duy Thanh) đã tổ chức thành công chuyên đề giáo dục STEM qua chủ đề Máy tập cầu lông địa điểm đặt tại trường THPT Yên khánh A.
Hình ảnh máy tập cầu lông có giá bán chục triệu đồng trên thị trường
Tiến trình bài học STEM được tuân theo quy trình kĩ thuật chặt chẽ, tuy nhiên các hoạt động trong quy trình không được thực hiện một cách tuyến tính mà có khi được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau. Cụ thể: việc "Nghiên cứu kiến thức nền" được thực hiện đồng thời với "Đề xuất giải pháp"; việc "Chế tạo mô hình" được thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánh giá", các hoạt động có mối quan hệ biện chứng, trong đó hoạt động này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện hoạt động kia. Bài học STEM qua chủ đề Máy tập cầu lông của nhóm Vật lý liên trường huyện Yên Khánh cũng được thiết kế theo 5 hoạt động như sau:
Hoạt động 1: Xác định vấn đề: Yêu cầu thiết kế máy tập cầu lông
Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề: hoàn thành một sản phẩm học tập là máy tập cầu lông với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành.
Học sinh nhận thấy nhiệm vụ học tập rất cần thiết bởi máy tập cầu lông được bán trên thị trường có giá thành cao (hàng chục triệu đồng) trong khi nhu cầu tập luyện môn cầu lông để rèn luyện sức khỏe và vui chơi thể thao rất lớn. Trước lời giảng giải của thầy và quan sát của người học, học sinh nhận ra được nguyên tắc hoạt động của máy, từ đó tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế máy tập cầu lông từ các vật liệu dễ tìm, giá thành rẻ và hiểu rõ các tiêu chí đánh giá sản phẩm.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Trong hoạt động này, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Nghiên cứu kỹ các kiến thức liên quan: Vật lí, Toán học, Công nghệ đặc biệt kiến thức Vật lý về nguyên lý chuyển động của vật bị ném (ném ngang, ném xiên), chuyển động tròn và các lực cơ học…để thực hiện nhiệm vụ.
Trong bài học STEM sẽ không còn các "tiết học" thông thường mà ở đó giáo viên đơn thuần "giảng" kiến thức mới cho học sinh. Thay vào đó, học sinh tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi học sinh hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời học sinh cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học tương ứng.
Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp: Đề xuất các bản thiết kế, lựa chọn phương án thiết kế máy tập cầu lông
Trong hoạt động này, học sinh các nhóm được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Dưới sự trao đổi, góp ý của các nhóm bạn và giáo viên, học sinh các nhóm tiếp tục hoàn thiện bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.
Hoạt động 4: Chế tạo máy tập cầu lông, thử nghiệm và đánh giá
Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện (bước 3); tiến hành báo cáo thử nghiệm, đánh giá, góp ý, cần thiết sẽ điều chỉnh thiết kế để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi.
Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm Máy tập cầu lông, chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Trong hoạt động này, học sinh được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.
Trong 5 hoạt động cơ bản trên, ngày 17/11/2020 tại nhà Đa năng trường THPT Yên Khánh A, thày và trò trường THPT Yên Khánh A đã tiến hành dạy thực nghiệm Hoạt động 5 – Chế tạo máy tập cầu lông, thử nghiệm và đánh giá. Bài học được diễn ra trong 45 phút nhưng độ hào hứng, phấn khích trên gương mặt của những nhà khoa học nhí khi tiếp nhận, trải nghiệm tri thức qua phương pháp Bàn tay nặn bột thì vẫn còn hiện rõ: Đó là độ say sưa khi nghiên cứu, độ nghiêm túc khi tiến hành thực nghiệm khoa học và đặc biệt cảm giác sung sướng vỡ òa khi sản phẩm phát huy được tính năng tác dụng.
Thầy giáoNguyễn Minh Ngọc đang tổ chức hoạt động học theo quy trình STEM
Học sinh tiến hành thử nghiệm hoạt động của sản phẩm
Sản phẩm thực tế của nhóm Vật lý trường THPT Yên Khánh B
Poster báo cáo sản phẩm của nhóm Vật lý trường THPT Vũ Duy Thanh
Đồng chí Bùi Văn Bình – chuyên viên Sở GDĐT hướng dẫn lại quy trình STEM
Như vậy, việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là: Đảm bảo giáo dục toàn diện; Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM; Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh; Kết nối trường học với cộng đồng; Hướng nghiệp, phân luồng người học và điều quan trọng hơn cả đó là giúp học sinh có kỹ năng cần thiết, để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại./.
Phương Lan – Bùi Bình
( Phòng GDTrH thực hiện)
