I. KHÁI NIỆM STEM VÀ GIÁO DỤC STEM
1. Khái niệm STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của những từ Science ( Khoa học ), Technology ( Công nghệ ), Engineering ( Kĩ thuật ) và Mathematics ( Toán học ), thường được sử dụng khi bàn đến những chủ trương tăng trưởng về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi vương quốc. Sự tăng trưởng về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được diễn đạt bởi quy trình STEM, trong đó Science là tiến trình phát minh sáng tạo ra kiến thức và kỹ năng khoa học ; Engineering là tiến trình sử dụng kỹ năng và kiến thức khoa học để phong cách thiết kế công nghệ tiên tiến mới nhằm mục đích xử lý những yếu tố ; Toán là công cụ được sử dụng để thu nhận tác dụng và san sẻ tác dụng đó với những người khác .
.jpg)
Chu trình STEM
2. Giáo dục STEM
Phỏng theo quy trình STEM, giáo dục STEM đặt học viên trước những yếu tố thực tiễn ( ” công nghệ tiên tiến ” hiện tại ) cần xử lý, yên cầu học viên phải tìm tòi, sở hữu kỹ năng và kiến thức khoa học và vận dụng kiến thức và kỹ năng để phong cách thiết kế và thực thi giải pháp xử lý yếu tố ( ” công nghệ tiên tiến ” mới ). Như vậy, mỗi bài học kinh nghiệm STEM sẽ đề cập và giao cho học viên xử lý một yếu tố tương đối toàn vẹn, yên cầu học viên phải kêu gọi kiến thức và kỹ năng đã có và tìm tòi, sở hữu kiến thức và kỹ năng mới để sử dụng. Quá trình đó yên cầu học viên phải thực thi theo ” Quy trình khoa học ” ( để sở hữu kỹ năng và kiến thức mới ) và ” Quy trình kĩ thuật ” để sử dụng kiến thức và kỹ năng đó vào việc phong cách thiết kế và thực thi giải pháp ( ” công nghệ tiên tiến ” mới ) để xử lý yếu tố. Đây chính là sự tiếp cận liên môn trong giáo dục STEM, mặc dù rằng kiến thức và kỹ năng mới mà học viên cần phải học để sử dụng trong một bài học kinh nghiệm STEM đơn cử hoàn toàn có thể chỉ thuộc một môn học .Giáo dục STEM được sử dụng theo miêu tả trong Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 như sau : Giáo dục STEM là quy mô giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học viên vận dụng những kỹ năng và kiến thức khoa học, công nghệ tiên tiến, kĩ thuật và toán học vào xử lý 1 số ít yếu tố thực tiễn trong toàn cảnh đơn cử .
II. CÁC HÌNH THỨC TỔ CHỨC GIÁO DỤC STEM
Giáo dục STEM là một quy mô giáo dục nhằm mục đích trang bị cho học viên những kỹ năng và kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn .Nội dung bài học kinh nghiệm theo chủ đề ( sau đây gọi chung bài học kinh nghiệm ) STEM gắn với việc xử lý tương đối toàn vẹn một yếu tố, trong đó học viên được tổ chức triển khai tham gia học tập một cách tích cực, dữ thế chủ động và biết vận dụng kỹ năng và kiến thức vừa học để xử lý yếu tố đặt ra ; trải qua đó góp thêm phần hình thành phẩm chất năng lượng cho học viên .Tùy thuộc vào đặc trưng từng môn học và điều kiện kèm theo cơ sở vật chất, những trường hoàn toàn có thể vận dụng linh động những hình thức tổ chức triển khai giáo dục STEM như sau :
1. Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM
– Đây là hình thức tổ chức triển khai giáo dục STEM hầu hết trong nhà trường trung học. Giáo viên phong cách thiết kế những bài học kinh nghiệm STEM để tiến hành trong quy trình dạy học những môn học thuộc chương trình giáo dục phổ thông theo hướng tiếp cận tích hợp nội môn hoặc tích hợp liên môn .- Nội dung bài học kinh nghiệm STEM bám sát nội dung chương trình của những môn học nhằm mục đích thực thi chương trình giáo dục phổ thông theo thời lượng pháp luật của những môn học trong chương trình .- Học sinh triển khai bài học kinh nghiệm STEM được dữ thế chủ động điều tra và nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu học tập để đảm nhiệm và vận dụng kỹ năng và kiến thức trải qua những hoạt động giải trí : lựa chọn giải pháp xử lý yếu tố ; thực hành thực tế phong cách thiết kế, sản xuất, thử nghiệm mẫu phong cách thiết kế ; san sẻ, bàn luận, triển khai xong hoặc kiểm soát và điều chỉnh mẫu phong cách thiết kế dưới sự hướng dẫn của giáo viên .
2. Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM
– Hoạt động thưởng thức STEM được tổ chức triển khai trải qua hình thức câu lạc bộ hoặc những hoạt động giải trí thưởng thức trong thực tiễn ; được tổ chức triển khai thực thi theo sở trường thích nghi, năng khiếu sở trường và lựa chọn của học viên một cách tự nguyện. Nhà trường hoàn toàn có thể tổ chức triển khai những khoảng trống thưởng thức STEM trong nhà trường ; ra mắt thư viện học liệu số, thí nghiệm ảo, mô phỏng, ứng dụng học tập để học viên tìm hiểu và khám phá, tò mò những thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống .- Hoạt động thưởng thức STEM được tổ chức triển khai theo kế hoạch giáo dục hàng năm của nhà trường ; nội dung mỗi buổi thưởng thức được phong cách thiết kế thành bài học cụ thể, diễn đạt rõ mục tiêu, nhu yếu, tiến trình thưởng thức và dự kiến tác dụng. Ưu tiên những hoạt động giải trí tương quan, hoạt động giải trí tiếp nối ở mức vận dụng ( phong cách thiết kế, thử nghiệm, tranh luận và chỉnh sửa ) của những hoạt động giải trí trong bài học kinh nghiệm STEM theo kế hoạch dạy học của nhà trường .- Tăng cường sự hợp tác giữa trường trung học với những cơ sở giáo dục ĐH, cơ sở điều tra và nghiên cứu, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, doanh nghiệp, hộ kinh doanh thương mại, những thành phần kinh tế tài chính – xã hội khác và mái ấm gia đình để tổ chức triển khai có hiệu suất cao những hoạt động giải trí thưởng thức STEM tương thích với những lao lý hiện hành .
3. Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật
– Hoạt động này dành cho những học viên có năng lượng, sở trường thích nghi và hứng thú với những hoạt động giải trí tìm tòi, tò mò khoa học, kỹ thuật xử lý những yếu tố thực tiễn ; trải qua quy trình tổ chức triển khai dạy học những bài học kinh nghiệm STEM và hoạt động giải trí thưởng thức STEM phát hiện những học viên có năng khiếu sở trường để tu dưỡng, tạo điều kiện kèm theo thuận tiện học viên tham gia điều tra và nghiên cứu khoa học, kĩ thuật .- Hoạt động điều tra và nghiên cứu khoa học, kĩ thuật được triển khai dưới dạng một đề tài / dự án Bất Động Sản nghiên cứu và điều tra bởi một cá thể hoặc nhóm hai thành viên, dưới sự hướng dẫn của giáo viên hoặc nhà khoa học có trình độ tương thích .- Dựa trên tình hình thực tiễn, hoàn toàn có thể định kỳ tổ chức triển khai ngày hội STEM hoặc cuộc thi khoa học, kỹ thuật tại đơn vị chức năng để nhìn nhận, biểu dương nỗ lực của giáo viên và học viên trong việc tổ chức triển khai dạy và học, đồng thời lựa chọn những đề tài / dự án Bất Động Sản nghiên cứu và điều tra gửi tham gia Cuộc thi khoa học, kỹ thuật cấp trên .
III. NỘI DUNG GIÁO DỤC STEM
1. Bài học STEM
a ) Nội dung bài học kinh nghiệm STEM nằm trong chương trình giáo dục phổ thông, kết nối những yếu tố của thực tiễn xã hội- Nội dung bài học kinh nghiệm STEM được kết nối với những yếu tố thực tiễn đời sống xã hội, khoa học, công nghệ tiên tiến và học viên được nhu yếu tìm những giải pháp để xử lý yếu tố, sở hữu kỹ năng và kiến thức, cung ứng nhu yếu cần đạt của bài học kinh nghiệm .- Nội dung kiến thức và kỹ năng của những bài học kinh nghiệm thuộc một môn học hoặc một số ít môn học trong chương trình ; bảo vệ xử lý được yếu tố đặt ra một cách tương đối toàn vẹn .b ) Bài học STEM dựa theo quá trình phong cách thiết kế kĩ thuật- Bài học STEM được thiết kế xây dựng dựa theo quá trình phong cách thiết kế kĩ thuật với tiến trình gồm có 8 bước : xác lập yếu tố ; nghiên cứu và điều tra kiến thức và kỹ năng nền ; đề xuất kiến nghị những giải pháp ; lựa chọn giải pháp ; sản xuất quy mô ( nguyên mẫu ) ; thử nghiệm và nhìn nhận ; san sẻ đàm đạo ; kiểm soát và điều chỉnh phong cách thiết kế .- Cấu trúc bài học kinh nghiệm STEM hoàn toàn có thể đuợc chia thành 5 hoạt động giải trí chính, biểu lộ rõ 8 bước của tiến trình phong cách thiết kế kĩ thuật như sau :+ Hoạt động 1 : Xác định yếu tố hoặc nhu yếu sản xuất một loại sản phẩm ứng dụng gắn với nội dung bài học kinh nghiệm với những tiêu chuẩn đơn cử .+ Hoạt động 2 : Nghiên cứu kỹ năng và kiến thức nền ( gồm có kiến thức và kỹ năng trong bài học kinh nghiệm cần sử dụng để xử lý yếu tố hoặc sản xuất mẫu sản phẩm theo nhu yếu ) và đề xuất kiến nghị những giải pháp phong cách thiết kế cung ứng những tiêu chuẩn đã nêu .+ Hoạt động 3 : Trình bày và tranh luận giải pháp phong cách thiết kế, sử dụng kỹ năng và kiến thức nền để lý giải, chứng tỏ và lựa chọn, triển khai xong giải pháp tốt nhất ( trong trường hợp có nhiều giải pháp ) .+ Hoạt động 4 : Chế tạo loại sản phẩm theo giải pháp phong cách thiết kế đã được lựa chọn ; thử nghiệm và nhìn nhận trong quy trình sản xuất .+ Hoạt động 5 : Trình bày và luận bàn về mẫu sản phẩm đã sản xuất ; kiểm soát và điều chỉnh, hoàn thành xong phong cách thiết kế khởi đầu .c ) Phương pháp dạy học đưa học viên vào những hoạt động giải trí tìm tòi và tò mò, khuynh hướng hành vi- Hoạt động học của học viên đuợc phong cách thiết kế theo hướng mở về điều kiện kèm theo thực thi, nhưng đơn cử về tiêu chuẩn của loại sản phẩm cần đạt .- Hoạt động học của học viên là hoạt động giải trí được chuyển giao và hợp tác ; quyết định hành động về giải pháp xử lý yếu tố là của học viên .- Học sinh triển khai những hoạt động giải trí trao đổi thông tin để san sẻ ý tưởng sáng tạo và phong cách thiết kế lại nguyên mẫu của mình nếu cần .- Học sinh tự kiểm soát và điều chỉnh những sáng tạo độc đáo của mình và kiến thiết xây dựng hoạt động giải trí tìm tòi, tò mò của bản thân .d ) Hình thức tổ chức triển khai dạy học cần hấp dẫn học viên vào hoạt động giải trí thiết kế, tăng cường hoạt động giải trí nhóm, tự lực sở hữu kiến thức và kỹ năng mới và vận dụng kỹ năng và kiến thức để xử lý yếu tố .- Hình thức tổ chức triển khai bài học kinh nghiệm STEM hoàn toàn có thể linh động, tích hợp những hoạt động giải trí trong và ngoài lớp học nhưng cần bảo vệ tiềm năng dạy học của phần nội dung kiến thức và kỹ năng trong chương trình .- Tăng cường tổ chức triển khai hoạt động giải trí theo nhóm để tăng trưởng năng lượng tiếp xúc và hợp tác cho học viên nhưng phải chỉ rõ trách nhiệm và loại sản phẩm đơn cử của mỗi học viên trong nhóm .e ) Thiết bị dạy học cần quan tâm đến việc sử dụng thiết bị, công nghệ tiên tiến sẵn có, dễ tiếp cận với ngân sách tối thiểu .- Sử dụng tối đa những thiết bị sẵn có thuộc hạng mục thiết bị dạy học tối thiểu theo lao lý .
– Tăng cường sử dụng các vật liệu, công cụ gia dụng, công nghệ sẵn có, dễ tiếp cận, chi phí rẻ và an toàn.
– Khuyến khích sử dụng những nguồn tài nguyên số hỗ trợ, thí nghiệm ảo, mô phỏng, ứng dụng, hoàn toàn có thể thuận tiện truy vấn sử dụng trong và ngoài lớp học để học viên dữ thế chủ động học tập .
2. Hoạt động trải nghiệm STEM
a ) Nội dung hoạt động giải trí thưởng thức STEM được lựa chọn phải gắn với việc triển khai tiềm năng của chương trình giáo dục phổ thông, tạo hứng thú và động lực học tập nhằm mục đích tăng trưởng phẩm chất và năng lượng cho học viên .- Chú trọng những hoạt động giải trí tương quan, hoạt động giải trí tiếp nối ở mức vận dụng ( phong cách thiết kế, thử nghiệm, đàm đạo và chỉnh sửa ) những hoạt động giải trí của bài học kinh nghiệm STEM trong chương trình, tập trung chuyên sâu vào việc xử lý những yếu tố của thực tiễn xã hội, khoa học và công nghệ tiên tiến .- Nội dung hoạt động giải trí thưởng thức STEM hoàn toàn có thể gắn với những hoạt động giải trí nghề nghiệp tương quan đến nghành nghề dịch vụ STEM nhằm mục đích hỗ trợ cho quy trình học tập, tạo hứng thú và động lực học tập, góp thêm phần xu thế nghề nghiệp cho học viên .b ) Hình thức tổ chức triển khai hoạt động giải trí thưởng thức STEM cần nhiều mẫu mã, phong phú, hấp dẫn học viên vào hoạt động giải trí tìm tòi, mày mò và vận dụng kiến thức và kỹ năng để xử lý yếu tố trong thực tiễn xã hội, khoa học và công nghệ tiên tiến .- Hình thức tổ chức triển khai hoạt động giải trí thưởng thức STEM hoàn toàn có thể linh động, tích hợp những hoạt động giải trí trong trường ( dưới hình thức câu lạc bộ ) và ngoài trường ( tìm tòi, tò mò thực tiễn ) .- Tăng cường tổ chức triển khai hoạt động giải trí theo nhóm để tăng trưởng năng lượng tiếp xúc và hợp tác cho học viên nhưng cần bảo vệ chỉ rõ trách nhiệm và mẫu sản phẩm đơn cử của mỗi học viên trong nhóm .
3. Đề tài/dự án nghiên cứu khoa học, kĩ thuật
a ) Học sinh tham gia học tập trên cơ sở tự nguyện, có năng lượng, sở trường thích nghi và hứng thú với những hoạt động giải trí tìm tòi, tò mò khoa học, kỹ thuật xử lý những yếu tố thực tiễn ; chú trọng phát hiện những học viên có năng lượng và sở trường thích nghi trải qua quy trình tổ chức triển khai dạy học bài học kinh nghiệm STEM và những hoạt động giải trí thưởng thức STEM .b ) Lựa chọn đề tài / dự án Bất Động Sản nghiên cứu và điều tra khoa học, kĩ thuật tương thích với học viên hoặc nhóm học viên trên cơ sở phân phối lao lý tại Thông tư số 38/2012 / TT-BGDĐT ngày 02/11/2012 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo .
IV. XÂY DỰNG VÀ THỰC HIỆN BÀI HỌC STEM
1. Quy trình xây dựng bài học STEM
a ) Bước 1 : Lựa chọn nội dung dạy họcCăn cứ vào nội dung kỹ năng và kiến thức trong chương trình môn học và những hiện tượng kỳ lạ, quy trình gắn với những kiến thức và kỹ năng đó trong tự nhiên, xã hội ; quá trình hoặc thiết bị công nghệ tiên tiến ứng dụng kỹ năng và kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn nội dung của bài học kinh nghiệm .b ) Bước 2 : Xác định yếu tố cần xử lýXác định yếu tố cần xử lý để giao cho học viên thực thi sao cho khi xử lý yếu tố đó, học viên phải học được những kiến thức và kỹ năng, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức và kỹ năng, kỹ năng và kiến thức đã biết để thiết kế xây dựng bài học kinh nghiệm .c ) Bước 3 : Xây dựng tiêu chuẩn của mẫu sản phẩm / giải pháp xử lý yếu tốXác định rõ tiêu chuẩn của giải pháp / mẫu sản phẩm làm địa thế căn cứ quan trọng để đề xuất kiến nghị giả thuyết khoa học / giải pháp xử lý yếu tố / thiết kế mẫu mẫu sản phẩm .d ) Bước 4 : Thiết kế tiến trình tổ chức triển khai hoạt động giải trí dạy học .- Tiến trình tổ chức triển khai hoạt động giải trí dạy học được phong cách thiết kế theo những giải pháp và kĩ thuật dạy học tích cực với những hoạt động học bao hàm những bước của quy trình tiến độ kĩ thuật .- Mỗi hoạt động học được phong cách thiết kế rõ ràng về mục tiêu, nội dung, dự kiến loại sản phẩm học tập mà học viên phải triển khai xong và phương pháp tổ chức triển khai hoạt động giải trí học tập. Các hoạt động giải trí học tập đó hoàn toàn có thể được tổ chức triển khai cả ở trong và ngoài lớp học ( ở trường, ở nhà và cộng đồng ) .- Cần thiết kế bài học kinh nghiệm điện tử trên mạng để hướng dẫn, tương hỗ hoạt động học của học viên bên ngoài lớp học .
2. Thiết kế tiến trình dạy học
– Tiến trình bài học kinh nghiệm STEM tuân theo quy trình tiến độ kĩ thuật, nhưng những bước trong tiến trình hoàn toàn có thể không cần triển khai một cách tuần tự mà triển khai song song, tương hỗ lẫn nhau. Hoạt động nghiên cứu và điều tra kiến thức và kỹ năng nền hoàn toàn có thể được tổ chức triển khai thực thi đồng thời với việc đề xuất kiến nghị giải pháp ; hoạt động giải trí sản xuất mẫu hoàn toàn có thể được thực thi đồng thời với việc thử nghiệm và nhìn nhận. Trong đó, bước này vừa là tiềm năng vừa là điều kiện kèm theo để triển khai bước kia .- Mỗi bài học kinh nghiệm STEM hoàn toàn có thể được tổ chức triển khai theo 5 hoạt động giải trí dưới đây. Trong đó, hoạt động giải trí 4 và 5 được tổ chức triển khai thực thi một cách linh động ở trong và ngoài lớp học theo nội dung và khoanh vùng phạm vi kỹ năng và kiến thức của từng bài học kinh nghiệm .- Mỗi hoạt động giải trí phải được miêu tả rõ mục tiêu, nội dung, dự kiến mẫu sản phẩm hoạt động giải trí của học viên và phương pháp tổ chức triển khai hoạt động giải trí .- Nội dung hoạt động giải trí hoàn toàn có thể được biên soạn thành những mục tiềm ẩn những thông tin như là nguyên vật liệu, kèm theo những lệnh hoặc nhu yếu hoạt động giải trí để học viên khám phá, gia công trí tuệ để xử lý yếu tố đặt ra trong hoạt động giải trí ; phương pháp tổ chức triển khai hoạt động giải trí biểu lộ chiêu thức dạy học, diễn đạt phương pháp tổ chức triển khai từng mục của nội dung hoạt động giải trí để học viên đạt được mục tiêu tương ứng .a ) Hoạt động 1 : Xác định yếu tốGiáo viên giao cho học viên trách nhiệm học tập tiềm ẩn yếu tố. Trong đó, học viên phải hoàn thành xong một mẫu sản phẩm học tập hoặc xử lý một yếu tố đơn cử với những tiêu chuẩn yên cầu học viên phải sử dụng kiến thức và kỹ năng mới trong bài học kinh nghiệm đế để xuất, kiến thiết xây dựng giải pháp. Tiêu chí của loại sản phẩm là nhu yếu rất là quan trọng, buộc học viên phải nắm vững kiến thức và kỹ năng mới phong cách thiết kế, lý giải được phong cách thiết kế cho mẫu sản phẩm cần làm .b ) Hoạt động 2 : Nghiên cứu kỹ năng và kiến thức nền và yêu cầu giải phápTổ chức cho học viên thực thi hoạt động giải trí học tích cực, tăng cường mức độ tự lực tuỳ thuộc từng đối tượng người tiêu dùng học viên dưới sự hướng dẫn một cách linh động của giáo viên. Khuyến khích học viên hoạt động giải trí tự tìm tòi, sở hữu kiến thức và kỹ năng để sử dụng vào việc yêu cầu, phong cách thiết kế mẫu sản phẩm .c ) Hoạt động 3 : Lựa chọn giải phápTổ chức cho học viên trình diễn, lý giải và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh ( sử dụng kiến thức và kỹ năng mới học và kiến thức và kỹ năng đã có ) ; giáo viên tổ chức triển khai góp ý, chú trọng việc chỉnh sửa và xác nhận những thuyết minh của học viên để học viên nắm vững kiến thức và kỹ năng mới và liên tục hoàn thành xong bản thiết kế trước khi thực thi sản xuất, thử nghiệm .d ) Hoạt động 4 : Chế tạo mẫu, thử nghiệm và nhìn nhậnTổ chức cho học viên thực thi sản xuất mẫu theo bản thiết kế, phối hợp triển khai thử nghiệm trong quy trình sản xuất. Hướng dẫn học viên nhìn nhận mẫu và kiểm soát và điều chỉnh phong cách thiết kế khởi đầu để bảo vệ mẫu sản xuất là khả thi .đ ) Hoạt động 5 : Chia sẻ, tranh luận, kiểm soát và điều chỉnhTổ chức cho học viên trình diễn mẫu sản phẩm học tập đã hoàn thành xong ; trao đổi, tranh luận, nhìn nhận để liên tục kiểm soát và điều chỉnh, triển khai xong .
3. Tiêu chí đánh giá bài học STEM
Các tiêu chuẩn nhìn nhận bài học kinh nghiệm STEM tuân thủ những tiêu chuẩn nghiên cứu và phân tích, rút kinh nghiệm tay nghề bài học kinh nghiệm theo Công văn số 5555 / BGDĐT-GDTrH ngày 08/10/2014 .
4. Đánh giá kết quả học tập
Việc nhìn nhận tác dụng học tập của học viên theo phương pháp giáo dục STEM được thực thi theo pháp luật tại Thông tư 58/2011 / TT-BGDĐT ngày 12/12/2011 và những văn bản hướng dẫn khác của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Thực hiện nhìn nhận trong quy trình tổ chức triển khai hoạt động giải trí dạy học bằng những hình thức khác nhau theo hướng dẫn tại Công văn số 4612 / BGDĐT-GDTrH ngày 03/10/2017. / .
Tài liệu tham khảo
1. Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH, ngày 14/8/2020 của Bộ GD&ĐT về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học.
2. Tài liệu tập huấn về giáo dục STEM, năm 2019, Bộ GD&ĐT.
