TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
VẬN DỤNG GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC
MÔN TIN HỌC CHO HỌC SINH LỚP 11
BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

VŨ TIẾN LỘC


Ngành Sư phạm kỹ thuật
Chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Vũ Thị Lan
Chữ ký của GVHD

Chuyên ngành:

Lý luận và phương pháp dạy học

Viện:

Sư phạm kỹ thuật

Hà Nội, 04/2021


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập nghiên cứu, với sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các thầy cơ

giáo, sự động viên khích lệ của gia đình, đồng nghiệp và bạn bè cùng với sự cố gắng của
bản thân, tơi đã hồn thành đề tài luận văn “Vận dụng giáo dục STEM trong dạy học
môn tin học cho học sinh lớp 11 bậc Trung học phổ thông”.
Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Sau đại học, Viện Sư phạm Kỹ thuật Đại học
Bách khoa Hà Nội, các thầy cô giáo đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tơi trong q
trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Vũ Thị Lan người đã hướng
dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo tơi tận tình trong suốt q trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp vơ cùng q báu
của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp, các bạn bè, các em học sinh đã giúp đỡ tơi hồn
thành đề tài luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2021
Học viên

Vũ Tiến Lộc


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn : Vũ Tiến Lộc
Đề tài luận văn: Vận dụng giáo dục STEM trong dạy học môn tin học cho
học sinh lớp 11 bậc Trung học phổ thông
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học.
Mã số SV: CB190306
Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn
xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng
ngày 26 tháng 5 năm 2021 với các nội dung sau:

- Trình bày luận văn theo mẫu của nhà trường.
- Chỉnh sửa các lỡi chính tả , lỡi trích dẫn, đề mục, tên chương
- Bở sung thông tin thu thập từ ý kiến chuyên gia
Ngày 01 tháng 06 năm 2021
Giáo viên hướng dẫn

Tác giả luận văn

TS.VŨ THỊ LAN

VŨ TIẾN LỘC
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN .........................................
DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ 2
TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ............................................................................ 3
1.Lý do chọn đề tài: ..................................................................................................... 3
2. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu .......................... 4
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 4
3.1. Khách thể nghiên cứu: .......................................................................................... 4
3.2. Đối tượng nghiên cứu: .......................................................................................... 4
4. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................. 4
5. Giả thuyết khoa học. ................................................................................................ 4
6. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................... 4
7. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 4
7.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết........................................................ 4
7.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn ........................................................ 5

7.3. Nhóm các phương pháp hỡ trợ .............................................................................. 5
8. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................... 5
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẬN DỤNG GIÁO DỤC
STEM TRONG DẠY HỌC MÔN TIN HỌC CHO HỌC SINH BẬC TRUNG
HỌC PHỔ THÔNG ................................................................................................... 6
1.1. Tổng quan về giáo dục STEM trong dạy học .................................................... 6
1.2. Những nghiên cứu ở ngoài nước ........................................................................ 6
1.2.1.Tại Mỹ ................................................................................................................ 6
1.2.2.Tại Anh ............................................................................................................... 7
1.2.3.Những nghiên cứu ở trong nước .......................................................................... 8
1.3.Một số khái niệm cơ bản .................................................................................... 10
1.3.1.STEM ............................................................................................................... 10
1.3.2.Giáo dục STEM ................................................................................................ 12
1.3.3.Dạy học theo giáo dục STEM ........................................................................... 13
1.4.Một số vấn đề lí luận về vận dụng giáo dục STEM trong dạy học cho học sinh
THPT......................................................................................................................... 13


1.4.1.Mục tiêu của giáo dục STEM ............................................................................ 13
1.4.1.1.STEM literacy ................................................................................................ 13
1.4.1.2.Các mục tiêu của vận dụng giáo dục trong dạy học phổ thông ........................ 14
1.4.2. Đặc điểm của giáo dục STEM ......................................................................... 14
1.4.3. Phân loại STEM ............................................................................................... 16
1.4.4. Các đặc trưng của bài học vận dụng giáo dục STEM ........................................ 17
1.4.5. Yêu cầu đối với vận dụng STEM trong dạy học cho học sinh THPT ................ 18
1.4.5.1. Giáo viên....................................................................................................... 18
1.4.5.2 Học sinh ......................................................................................................... 20
1.4.5.3 Cơ sở vật chất ................................................................................................ 20
1.4.6. Những thuận lợi, khó khăn trong dạy học vận dụng giáo dục STEM cho học sinh
THPT......................................................................................................................... 21

1.4.6.1.Thuận lợi........................................................................................................ 21
1.4.6.2. Khó khăn...................................................................................................... 22
1.5. Một số hướng dạy học vận dụng giáo dục STEM trong ở THPT ................... 23
1.5.1. Giáo dục STEM theo phương pháp dạy học theo dự án .................................... 23
1.5.1.1. Bản chất của dạy học theo dự án ................................................................... 23
1.5.1.2.Đặc điểm dạy học dự án ................................................................................. 24
1.5.1.3.Cấu trúc của dạy học theo dự án ..................................................................... 25
1.5.1.4. Giáo dục STEM theo phương pháp dạy học theo dự án ................................. 26
1.5.2. Giáo dục STEM theo phương pháp giải quyết vấn đề ....................................... 27
1.5.2.1. Bản chất của dạy học dựa vào giải quyết vấn đề ............................................ 27
1.5.2.2. Đặc điểm của phương pháp giải quyết vấn đề................................................ 28
1.5.2.3. Cấu trúc của phương pháp giải quyết vấn đề ................................................. 28
1.5.2.4. Giáo dục STEM theo phương pháp giải quyết vấn đề .................................... 29
1.5.3. Giáo dục STEM theo phương pháp trải nghiệm sáng tạo .................................. 29
1.5.3.1. Bản chất của phương pháp trải nghiệm sáng tạo ............................................ 29
1.5.3.2. Đặc điểm phương pháp trải nghiệm sáng tạo ................................................. 30
1.5.3.3.Cấu trúc phương pháp trải nghiệm sáng tạo.................................................... 30
1.5.3.4. Giáo dục STEM theo phương pháp trải nghiệm sáng tạo ............................... 32
1.6. Quy trình giáo dục STEM ................................................................................ 32
1.6.1. Quy trình 6E .................................................................................................... 32


1.6.2. Quy trình TRIAL ............................................................................................. 34
1.7. Khả năng vận dụng giáo dục STEM vào môn tin học ở bậc THPT ............... 35
1.7.1.Đặc điểm môn Tin học ở THPT ........................................................................ 35
1.7.2.Khả năng vận dụng giáo dục STEM vào quá trình dạy học môn Tin học ........... 37
KẾT LUẬN CHƯƠNG I ......................................................................................... 39
CHƯƠNG 2 BIỆN PHÁP DẠY HỌC MÔN TIN HỌC THEO HƯỚNG VẬN
DỤNG GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP 11 THPT ............................... 40
2.1. Phân tích mục tiêu, nội dung mơn tin học 11 theo hướng vận dụng theo

hướng vận dụng giáo dục STEM ............................................................................ 40
2.1.1. Vai trị của mơn tin học .................................................................................... 40
2.1.2. Nội dung và yêu cầu của môn tin học 11 .......................................................... 42
2.1.3.Mục tiêu môn tin học 11 ................................................................................... 44
2.1.3.1.Mục tiêu chung .............................................................................................. 44
2.1.3.2.Mục tiêu môn tin học 11................................................................................. 44
2.2. Vận dụng ngôn ngữ python vào giảng dạy tin học .......................................... 45
2.2.1. Giới thiệu ngơn ngữ lập trình python ................................................................ 45
2.2.2. Đặc điểm ngơn ngữ lập trình python ................................................................ 45
2.2.3. Vận dụng ngơn ngữ lập trình Python vào dạy học môn tin học 11 .................... 47
2.3. Thiết kế bài giảng môn tin học vận dụng giáo dục STEM .............................. 50
2.3.1. Nguyên tắc thiết kế bài giảng ........................................................................... 50
2.3.2. Quy trình thiết kế bài giảng .............................................................................. 52
2.3.3. Thiết kế bài giảng môn tin học vận dụng giáo dục STEM ................................ 53
CHƯƠNG 3. KIỂM NGHIỆM – ĐÁNH GIÁ ........................................................ 70
3.1. Mục đích thực nghiệm ...................................................................................... 53
3.2. Phương pháp ..................................................................................................... 70
3.2.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết ................................................... 70
3.2.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn ................................................... 70
3.2.3. Nhóm các phương pháp hỡ trợ ......................................................................... 70
3.3. Tiến trình thực nghiệm ..................................................................................... 70
3.3.1. Thực nghiệm sư phạm ...................................................................................... 70
3.3.1.1. Mục đích ....................................................................................................... 70
3.3.1.2. Đối tượng thực nghiệm ................................................................................. 71


Đối tượng thực nghiệm sư phạm là 32 học sinh lớp 11 học lập trình của trung tâm
LEOX ........................................................................................................................ 71
3.3.1.3 Nội dung và tiến trình thực nghiệm sư phạm .................................................. 71
3.3.1.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................................................ 71

3.3.1.4.1 Phân tích kết quả định tính .......................................................................... 71
3.3.1.4.2. Phân tích kết quả định lượng điểm thi của học sinh .................................... 79
3.3.2 Phương pháp chuyên gia ................................................................................... 80
3.3.2.1. Mục đích đối tượng đánh giá ......................................................................... 80
3.3.2.2. Nội dung và tiến trình thực nghiệm .............................................................. 80
3.3.2.3. Đánh giá và kết quả ....................................................................................... 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 86


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Viết tắt

STT

Viết đầy đủ

1

PP

Phương pháp

2

PPDH

Phương pháp dạy học

3


PPDHTC

Phương pháp dạy học tích cực

4

DHTC

Dạy học tích cực

5

HĐHT

Hoạt động học tập

6

SGK

Sách giáo khoa

7

HS,SV

Học sinh, sinh viên

8


HS

Học sinh

9

SV

Sinh viên

10

GV

Giáo viên

12

THCVĐ

Tình huống có vấn đề

13

QTDH

Q trình dạy học

15


DH DVVD

Dạy học dựa vào vấn đề

16

DHTDA

Dạy học theo dự án

17

PTDH

Phương tiện dạy học

18

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

19

NGSS

Next Generation Science Standards

20


BSCS

Biological Sciences Curriculum Study

21

CSVC

Cơ sở vật chất

22

EDP

Engineering Design Process


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Mối quan hệ giữa các lĩnh vực trong giáo dục STEM ......................... 12
Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc dạy học dựa vào dự án ................................................ 25
Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc của dạy học dựa vào vấn đề......................................... 28
Hình 1.4: Mơ hình học tập trải nghiệm của Kolb ............................................... 30
Hình 1.5 Quy trình 6E của Burke, B.N (2014) .................................................. 33
Hình 1.6 Quy trình TRIAL ............................................................................... 34
Hình 1.7 : Phiếu học tập quy trình TRIAL ......................................................... 35
Hình 2.1: Khảo sát các ngơn ngữ lập trình theo IEEE (Institute of Electrical and
Electronics Engineer) ......................................................................................... 48
Hình 2.2 : Quy trình thiết kế kỹ thuật EDP ........................................................ 50
Hình 2.3: Quy trình thiết kế bài giảng vận dụng giáo dục STEM ....................... 52
Hình 3.1: Biểu đồ u thích mơn học theo số liệu thống kê ............................... 72

Hình 3.2: Biều đồ thống kê mức độ tiếp thu bài học........................................... 73
Hình 3.3: Biểu đồ thống kê kỹ năng thuyết trình ................................................ 74
Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện kỹ năng giải quyết vấn đề ........................................ 75
Hình 3.5: Biểu đồ biểu diễn mức độ tích cực của học sinh ................................. 76
Hình 3.6: Biểu đồ khảo sát mức độ vận dụng kiến thức vào thực tiễn ................ 78
Hình 3.7: Biểu đồ điểm thi của học sinh ............................................................ 80
Hình 3.8: Kết quả đánh giá của chuyên gia quy trình xây dựng bài giảng .......... 81
Hình 3.9 Kết quả đánh giá chuyên gia về mức độ phù hợp của đề tài phù hợp với
cách tổ chức dạy học.......................................................................................... 81
Hình 3.10 Kết quả đánh giá chuyên gia về quy trình xây dựng bài giảng ........... 82
Hình 3.11 Kết quả đánh giá chuyên gia về ứng dụng phần mềm python trong dạy
học tin học 11 .................................................................................................... 82
Hình 3.12: Kết quả đánh giá chuyên gia về khả năng vận dụng bài giảng theo
hướng giáo dục STEM trong quá trình dạy học môn tin học 11 ......................... 83

1


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: bảng phân bố tiết học theo chủ đề .............................................................. 42
Bảng 2.2 : bảng nội dung giáo dục môn tin học 11 ..................................................... 43
Bảng 3.1: Mức độ u thích mơn học ........................................................................ 72
Bảng 3.2: Khảo sát mức độ tiếp thu bài...................................................................... 73
Bảng 3.3: Bảng biểu thị kỹ năng thuyết trình của học sinh ......................................... 74
Bảng 3.4: Bảng biểu

thị

kỹ


năng

giải

quyết

vấn

đề

của

học

sinh

.................................................................................................................................. 75
Bảng 3.5: Khảo sát khơng khí lớp học ....................................................................... 76
Bảng 3.6: Khảo sát vận dụng kiến thức vào thực tiễn ................................................. 78
Bảng 3.7: Kết quả điểm thi ........................................................................................ 79

2


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Đề tài: “ Vận dụng giáo dục STEM trong dạy học môn tin học cho học sinh lớp 11
bậc Trung học phổ thông”.
Tác giả luận văn: Vũ Tiến Lộc

Khóa: 2019B


Người hướng dẫn: Ts.Vũ Thị Lan
Nội dung tóm tắt:
1.Lý do chọn đề tài:
Trong thời đại cách mạng công nghệ 4.0 hiện nay các lĩnh vực liên quan như trí tuệ
nhân tạo, máy móc tự động hóa, dữ liệu lớn, công nghệ 3D,...đem lại sự kết hợp giữa
thế giới ảo và thực tế. Điều này ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực, khía cạnh trong thực tế
mà quan trọng nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao. Điều này cũng là một trách
nhiệm cũng như thách thức lớn cho ngành giáo dục đào tạo để tìm ra các phương pháp,
lý luận để phù hợp với hiện trạng hiện nay.
Giáo dục STEM đang trở thành một yêu cầu cho giáo dục hiện nay. Giáo dục
STEM là tiếp cận liên ngành của Science-Technology- Engineering – Mathematics để
học sinh có thể có một cái nhìn tởng hợp trong cuộc sống, trong nghề nghiệp, trong
sáng tạo, đi từ tính logic của khoa học đến kỹ thuật, công nghệ của một sản phẩm, một
kế hoạch cụ thể.
Nghề nghiệp là một yếu tố quan trọng quyết định tương lai của mỗi học sinh.
Việc lựa chọn, định hướng nghề nghiệp hiện nay chủ yếu là vào bậc trung học phổ
thông để lựa chọn ngành nghề cũng như chọn trường đại học chuyên sâu để phục vụ
ngành nghề đó. Tuy nhiên học sinh trung học phở thông hiện nay lựa chọn nghề
nghiệp chủ yếu dựa trên sở thích và định hướng của gia đình chứ chưa thực sự nắm
được khả năng mình có phù hợp với cơng việc đó hay khơng. Điều này dẫn đến việc
các bạn trẻ sẽ khơng tìm được việc làm sau khi ra trường hoặc làm trái ngành trái nghề
, làm lãng phí nguồn đào tạo xã hội, lãng phí nguồn nhân lực trẻ. Tuy nhiên hiện nay
việc định hướng nghề nghiệp ở bậc Trung học phở thơng cịn rất nhiều hạn chế
Môn tin học ở bậc trung học phổ thông là môn học trang bị cho học sinh
những kiến thức cần thiết để học sinh có thể nhanh chóng tiếp cận được với cuộc cách
mạng cơng nghệ 4.0. Ngồi ra mơn tin học cịn là cầu nối cho các mơn học khác, đẩy
mạnh giáo dục STEM từ đó giúp cho học sinh được trải nghiệm các kiến thức, kỹ
năng, thái độ cần có để định hướng nghề nghiệp trong tương lai
3



Từ các luận điểm trên việc xây dựng lên một quy trình giảng dạy giúp học sinh
vừa lĩnh hội được kiến thức vừa được trải nghiệm các nhiệm vụ liên quan đến cơng
việc trong tương lai từ đó rèn luyện kiến thức , kỹ năng , thái độ để phù hợp với cơng
việc tương lai của mình. Vì vậy tác giả chọn đề tài:
“Vận dụng giáo dục STEM trong dạy học môn tin học ở bậc trung học phổ thông”
2. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của ứng dụng STEM trong dạy đề xuất dạy học
định hướng nghề nghiệp cho học sinh ở bậc Trung học phổ thông
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu:
Q trình dạy học mơn tin học vận dụng giáo dục STEM ở bậc Trung học phổ
thông
3.2. Đối tượng nghiên cứu:
Hoạt động dạy và học môn tin học theo giáo dục STEM cho học sinh ở bậc
trung học phổ thông
4. Phạm vi nghiên cứu
Dạy học môn tin học theo giáo dục STEM
5. Giả thuyết khoa học.
Nếu biện pháp dạy học STEM theo định hướng nghề nghiệp được áp dụng vào
bậc Trung học phở thơng thì học sinh sẽ được rèn luyện các kỹ năng cần thiết trong kỷ
ngun số 4.0. Ngồi ra học sinh cịn hiểu được các kiến thức, kỹ năng, thái độ cần
thiết để đáp ứng các yêu cầu cho công việc trong tương lai
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn về ứng dụng dạy học STEM theo
định hướng nghề nghiệp ở bậc trung học phổ thông
- Đề xuất biện pháp dạy học môn tin học theo giáo dục STEM - định hướng
nghề nghiệp cho học sinh ở bậc Trung học phổ thông
- Đánh giá kết quả nghiên cứu bằng thực nghiệm sư phạm và phương pháp

chuyên gia.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Phương pháp phân tích, tởng hợp, so sánh nhằm tìm hiểu kinh nghiệm của Việt
4


Nam và thế giới về vấn đề nghiên cứu.
7.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn
-

Phương pháp điều tra khảo sát bằng bảng hỏi.

-

Phương pháp điều tra khảo sát bằng phỏng vấn, trao đởi trực tiếp.

7.3. Nhóm các phương pháp hỗ trợ
-

Phương pháp thống kê toán học.

-

Phương pháp thực nghiệm.

-

Phương pháp chuyên gia.


8. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và phần kết luận đề tài được cấu trúc thành 3 chương:
- Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của vận dụng giáo dục STEM theo định
hướng nghề nghiệp cho học sinh ở bậc trung học phổ thông
- Chương II: Biện pháp dạy học môn tin học vận dụng giáo dục STEM theo
định hướng nghề nghiệp ở bậc Trung học phổ thông
- Chương III: Kiểm nghiệm và đánh giá.

Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2021
Học viên

VŨ TIẾN LỘC

5


CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẬN DỤNG GIÁO DỤC
STEM TRONG DẠY HỌC MÔN TIN HỌC CHO HỌC SINH BẬC TRUNG
HỌC PHỔ THÔNG
1.1. Tổng quan về giáo dục STEM trong dạy học
1.2. Những nghiên cứu ở ngoài nước
1.2.1.Tại Mỹ
Mỹ là nước tiên phong trên thế giới trong áp dụng giáo dục STEM vào chương
trình giảng dạy chính thống. Giáo dục STEM được phát triển mạnh theo chiến dịch “
Giáo dục để đổi mới” đưa ra vào năm 2019. Tổng thống Barack Obama đưa ra tuyên
bố: “Hãy tái khẳng định và làm mạnh mẽ hơn nữa vai trò của nước Mỹ đối với các
phát minh khoa học và công nghệ trên thế giới. Hãy xem giáo dục STEM là ưu tiên
hàng đầu của nước Mỹ trong thập niên tới”
Việc thực hiện chương trình giáo dục STEM quốc gia ở Mỹ bao gồm: (1) thành
lập ủy ban quốc gia STEM của tất cả các cơ quan khoa học và Bộ giáo dục để tạo điều

kiện cho một chiến lược quốc gia gắn kết và tăng cường tác động của đầu tư liên bang
vào STEM; (2)xây dựng kế hoạch chiến lược cho mỗi 5 năm để phối hợp các nỗ lực và
tập trung vào cải thiện việc phân phối, tác động vào khả năng hiện thực hóa các nỡ lực
STEM; (3) hỗ trợ giáo viên STEM về cung cấp tài nguyên, đào tạo và phát triển thông
qua các chương trình như Đầu tư cho đởi mới, Quỹ khuyến khích giáo viên, các
chương trình Đồng hành tốn và khoa học;(4) hỗ trợ học sinh trong giáo dục STEM
thông qua việc đảm bảo rằng tất cả các học sinh đều được tiếp cận với các cơ hội học
tập có chất lượng cao trong các chủ đề STEM là ưu tiên hàng đầu của việc thúc đẩy sự
phát triển của phương tiện truyền thông kỹ thuật số tập trung vào khoa học; (5) hợp tác
với các viện nghiên cứu khoa học chuyên sâu để nâng cao chất lượng STEM và kinh
nghiệm cho học sinh.
Các mơ hình giáo dục STEM của Mỹ đã và đang phát triển tập trung vào các
nhu cầu sau:
• Giáo dục STEM giúp chuẩn bị cho thanh niên khả năng suy nghĩ sâu sắc để họ
có cơ hội trở thành nhà cải cách, nhà giáo dục, nhà nghiên cứu và nhà lãnh đạo có đủ
năng lực giải quyết những thách thức cấp bách nhất mà quốc giá và thế thới đang và sẽ
phải đối mặt.

6


• Giáo dục STEM cung cấp cho thanh niên cơ hội tiếp cận với việc học STEM
chất lượng cao và định hướng nghề nghiệp trong tương lai.
• Giáo dục STEM dành cho mọi đối tượng học sinh, cho dù có sự khác nhau về
điều kiện kinh tế cũng như khả năng tiếp cận với mơn học.
• Giáo dục STEM tạo nền tảng cho học sinh trong việc học đại học và làm việc
trong nền kinh tế hiện đại trong tương lai.
• Giáo dục STEM tạo nên hứng thú cho học sinh trong việc học toán, nâng cao
khả năng nhận thức của mỗi người.
Một trong những chiến lược chung nhất ở Mỹ hướng tới STEM là nâng cao yêu cầu về

Toán học và Khoa học đối với học sinh tốt nghiệp. Cách tiếp cận này là cơ sở giúp nhà
trường có thể tác động tới tất cả học sinh. Từ năm học 2007 -2008, các bang ở Mỹ đã
tăng đáng kể số điểm tín chỉ tốt nghiệp ở các trường phở thơng từ 2,2 đối với mơn
Tốn và 2,0 đối với mơn Khoa học lên 3,0 và 2,7. Bên cạnh đó, các giáo viên cũng
thường xuyên được tham gia các khóa đào tạo nghiệp vụ giảng dạy STEM từ cơ bản
đến chuyên sâu. Truyền thông về giáo dục STEM tới các bậc phụ huynh ln được
chính phủ Mỹ quan tâm bởi họ chính là những người đóng thuế để chính phủ thực hiện
các hoạt động phát triển giáo dục.
1.2.2.Tại Anh
Giáo dục STEM đã được phát triển thành một trường quốc gia ở Anh với mục tiêu tạo
ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao. Chương trình hành động của
Anh nhằm thúc đẩy giáo dục STEM bao gồm 4 nội dung sau :
• Tuyển dụng giáo viên giảng dạy STEM. Các giáo viên các môn học khác nhau
cùng nhau hợp tác, xây dựng bài giảng để học sinh có thể vận dụng kiến thức và kỹ
năng của nhiều môn để giải quyết một vấn đề.
• Bồi dưỡng nâng cao trình độ của giáo viên
• Cải tiến và làm phong phú chương trình học cả trong và ngồi lớp học,
• Phát triển cơ sở vật chất hỗ trợ cho việc dạy và học
Kinh nghiệm giáo dục STEM ở Anh là khơng tách biệt giáo dục STEM với chương
trình chính khóa và lồng ghép những trải nghiệm STEM vào chương trình giảng dạy
và sách giáo khoa. Quan niệm về giáo dục STEM ở Anh là một cách tiếp cận, một
định hướng chứ không phải là một môn học.
Một số cách đưa giáo dục STEM vào chương trình học ở Anh là:
7


• Dự án STEM được dạy trong một môn học duy nhất, ở đó giáo viên tở chức cho
học sinh thiết lập vấn đề, thiết kế phương pháp giải quyết vấn đề, thu thập các thông
tin, bằng chứng và cuối cùng là rút ra những kết luận.
• Dự án STEM được dạy trong nhiều môn học. Theo cách này, các giáo viên khác

nhau sẽ cùng dạy 1 chủ đề STEM nhưng tiếp cận theo góc độ chun mơn của mình.
• Dự án STEM phối hợp nhiều môn học, các môn học vẫn tiếp cận chủ đề theo
góc độ kiến thức chuyên môn riêng. Những nội dung được giải quyết trong môn học
trước sẽ là tiền đề nối tiếp để dạy ở mơn học sau.
• Dự án STEM được thực hiện song song với chương trình học. Học sinh sẽ học
các mơn học một cách bình thường, tuy nhiên song song với đó học sinh sẽ tham gia
vào một dự án STEM, học sinh sẽ vận dụng các kiến thức được học để giải quyết các
vấn đề mà dự án đặt ra.
Một chương trình giáo dục liên quan đến STEM quan trọng ở Anh là giáo trình
khoa học thế kỷ XXI (GCSE). Trong GCSE một chương trình khoa học bắt buộc được
thiết kế để nâng cao sự hiểu biết khoa học của các cơng dân trong tương lai. Chương
trình cũng khuyến nghị rằng một khóa học riêng biệt nhưng song song là để cần thiết
chuẩn bị cho học sinh muốn tiến tới sự nghiệp khoa học. Khoa học thế kỷ XXI được
xây dựng để áp dụng cho toàn bộ học sinh và điều này đã được thực hiện bằng cách
cung cấp cho tất cả học sinh một khóa học GCSE được thiết kế để phát triển sự hiểu
biết khoa học. Tuy nhiên, những học sinh muốn học thêm có thể chọn một trong hai
môđun là khoa học bổ sung hoặc khoa học ứng dụng. Khoa học bổ sung nhấn mạnh
các khái niệm cơ bản trong khoa học, trong khi Khoa học Ứng dụng khuyến khích học
sinh phát triển năng lực khoa học thực tiễn của mình và có thể dẫn đến các khóa học
nâng cao và nghề nghiệp chuyên sâu hơn trong các lĩnh vực kỹ thuật.
1.2.3.Những nghiên cứu ở trong nước
Thực hiện chủ trương đởi mới đồng bộ hình thức dạy học, phương pháp dạy
học và kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục; để tăng cường việc gắn liền dạy học trong
nhà trường với thực tiễn cuộc sống và góp phần hình thành năng lực giải quyết vấn đề
của học sinh trung học. Từ năm 2012, Bộ giáo dục và đào tạo hàng năm đã tổ chức
cuộc thi “ Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống cho học sinh
trung học”. Cuộc thi là cơ hội khuyến khích học sinh vận dụng các kiến thức đã học để
có thể giải quyết các tình huống trong thực tiễn, tăng cường khả năng vận dụng tổng
8



hợp, khả năng tự học, tự nghiên cứu để áp dụng các kiến thức vào thực tiễn trong đời
sống từ đó góp phần đởi mới PPDH, kiểm tra đánh giá kết quả học tập. Đặc biệt cuộc
thi “ Sáng tạo khoa học kỹ thuật” do Bộ giáo dục và Đào tạo tổ chức cho học sinh và
đã thu hút được sự quan tâm của các giáo viên , học sinh cũng như phụ huynh. Các đề
tài trong cuộc thi thuộc nhiều lĩnh vực: lĩnh vực cơ khí, mơi trường , sinh học, cơng
nghệ thơng tin, lập trình nhúng,...Về bản chất thì cuộc thì này là một hình thức vận
dụng giáo dục STEM. Các cuộc thi này đều hướng tới việc phát triển năng lực cần có
cho học sinh trong thế kỉ 21 của bộ Giáo dục và Đào tạo cũng là mục tiêu của giáo dục
STEM.
Năm 2017-2018 Thủ tướng chính phủ đã chỉ thị rõ: “ Cần tập trung vào thúc
đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và tốn học hay cịn gọi là STEM, ngoại
ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phở thơng” và u cầu “Bộ Giáo dục và Đào
tạo: Phát triển giáo dục về khoa học, cơng nghệ kỹ thuật và tốn học (STEM) trong
chương trình phở thơng ngay từ năm học 2017-2018”
Trong chương trình tởng thể của chương trình giáo dục phở thông mới ban hành
năm 2018 mô tả: Giáo dục STEM là mơ hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn,
giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học vào
giải quyết một số vấn đề trong thực tiễn trong bối cảnh cụ thể. Giáo dục toán học tạo
lập sự kết nối giữa các ý tưởng toán học, giữa toán học với thực tiễn, giữa tốn học với
các mơn học và hoạt động giáo dục khác, đặc biệt với các môn khoa học, khoa học tự
nhiên, vật lý , hóa học, sinh học, công nghệ, tin học để thực hiện giáo dục STEM. Giáo
dục khoa học tự nhiên giúp học sinh dần hình thành và phát triển năng lực khoa học tự
nhiên qua quan sát và thực nghiệm, vận dụng tổng hợp kiến thức, kỹ năng để giải
quyết vấn đề trong cuộc sống; đồng thời cùng với các mơn tốn, vật lý, hóa học, sinh
học, cơng nghệ, tin học thực hiện giáo dục STEM. Giáo dục công nghệ được thực hiện
thông qua nhiều môn học và hoạt động giáo dục , trong đó cốt lõi là phân mơn cơng
nghệ trong mơn tin học và công nghệ ở cấp tiểu học, trung học cơ sở, trung học phở
thơng, cùng với các mơn tốn, khoa học, vật lý, hóa học, sinh học và tin học, mơn
cơng nghệ đóng vai trị quan trọng trong việc giáo dục STEM. Giáo dục tin học đóng

vai trị chủ đạo trong việc chuẩn bị cho học sinh khả năng tìm kiếm, tiếp nhận, mở
rộng tri thức và sáng tạo trong thời đại cách mạng cơng nghiệp 4.0 và tồn cầu hóa; hỡ
trợ đắc lực cho việc tự học của học sinh; tạo cơ sở vững chắc trong việc ứng dụng
9


công nghệ kỹ thuật số, phục vụ nội dung phát triển kiến thức mới; triển khai phương
thức giáo dục mới và hiện đại cho tất cả các môn học.
Ngày 14 tháng 08 năm 2020, Bộ giáo dục và đào tạo ra công văn số
3089/BGDĐT-GDTrH về việc “triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục
trung học” nhằm tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư;
hỗ trợ các trường phổ thông triển khai thực hiện có hiệu quả giáo dục STEM. Cơng
văn được đưa ra nhằm mục đích:
Nâng cao nhận thức cho cán bộ quản lí và giáo viên về vị trí, vai trị và ý nghĩa của
giáo dục STEM trong trường trung học; thống nhất nội dung, phương pháp và các hình
thức tở chức thực hiện giáo dục STEM trong nhà trường;
Tăng cường áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục trung học nhằm góp phần thực
hiện mục tiêu của Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018;
Nâng cao năng lực cho cán bộ quản lí và giáo viên về việc tở chức, quản lý, xây dựng
và thực hiện dạy học theo phương thức giáo dục STEM.
Như vậy, trong giáo dục STEM theo định hướng dạy học lấy học sinh làm trung
tâm cần liên kết được các lĩnh vực khoa học, công nghệ, xã hội dựa trên nền tảng ngơn
ngữ tốn học để gắn kết thống nhất giữa ba môi trường là tự nhiên, xã hội và nhân tạo
để đáp ứng nhu cầu của con con người trong thế giới thực như mô hình dưới đây
1.3.Một số khái niệm cơ bản
1.3.1.STEM
Thuật ngữ STEM là chữ viết tắt bằng tiếng Anh của bốn chữ: Science (Khoa
học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Mathematics (Toán) được
xuất hiện trong các văn bản về ngân sách đầu tư trong nghiên cứu khoa học vào những
năm 1990 và sau đó xuất hiện trong các văn bản liên quan đến chính sách cấp visa cho

nhập cư tại Mỹ vào những năm 2000. Trong các văn bản đó, chữ “STEM fields” được
hiểu là các lĩnh vực, ngành nghề về STEM. Có hai lý do chính mà STEM được đề cập
vào những thời điểm này tại Mỹ: Một là, theo những nghiên cứu thống kê cho thấy
mặc dù các trường đại học tốt nhất và đa số các bằng phát minh sáng chế nằm ở Mỹ
nhưng học sinh phổ thông tại Mỹ lại có ít thành tích tốt nhất về các mơn khoa học và
tốn. Khơng những thế, số lượng các học sinh theo học các ngành STEM ngày một
giảm, đặc biệt đối với nữ sinh. Nếu nước Mỹ muốn tiếp tục duy trì vị trí số một về
khoa học cơng nghệ, chính phủ cần chuẩn bị một nguồn nhân lực mạnh mẽ và dồi dào
10


trong tương lai. Hai là, những dự báo kinh tế và xã hội cho thấy nhu cầu việc làm trong
các lĩnh vực STEM tại Mỹ ngày một tăng. Bên cạnh đó, thu nhập người lao động trong
khối ngành này cũng cao hơn khối ngành không liên quan đến STEM.
Về sau, từ STEM được viết đi kèm với các từ khác như “ STEM education”
(Giáo dục STEM), “ STEM workforce” (nguồn nhân lực trong lĩnh vực STEM),
“STEM integration” ( STEM tích hợp) trong các hội nghị hay diễn đàn khoa học. Các
thuật ngữ đi kèm với STEM giúp làm sáng tỏ ý nghĩa của từ STEM hơn. Như vậy, khi
đề cập đến STEM, chúng ta cần lựa chọn các từ đi kèm với nó để diễn đạt cho chuẩn
xác vấn đề liên quan đến STEM.
Science ( Khoa học): Là các môn học giúp học sinh phát triển khả năng vận
dụng các kiến thức khoa học ( vật lý, hóa học, sinh học, khoa học trái đất và vũ trụ,..)
không chỉ giúp học sinh hiểu các hiện tượng trong cuộc sống mà còn giúp học sinh vận
dụng các kiến thức để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống theo khoa học.
Technology ( Công nghệ): Là các môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng,
quản lý, hiểu và đánh giá công nghệ của học sinh. Nó cung cấp cho học sinh những cơ
hội để hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, cung cấp cho học sinh những kỹ
năng để phân tích được sự ảnh hưởng của cơng nghệ tới cuộc sống
Engineering ( Kỹ thuật): Là các môn học nhằm phát triển khả năng hiểu biết
của học sinh về cơng nghệ đang phát triển thơng qua các quy trình thiết kế kỹ thuật.

Kỹ thuật cung cấp cho học sinh những cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều lĩnh vực,
giúp cho những khái niệm liên quan trở lên tường minh trong cuộc sống của họ. Kỹ
thuật cung cấp cho học sinh những kỹ năng để có thể vận dụng sáng tạo cơ sở toán học
và khoa học trong các vấn đề trong cuộc sống
Mathematics (Toán học): Là lĩnh vực đan xen vào tất cả các bước thực hành
khoa học và cơng nghệ. Nhờ các cơng thức tốn học và những mơ hình tính tốn, khoa
học có được những thống kê mang tính định lượng đạt độ chính xác ngày càng cao,
Bên cạnh đó, trong q trình sản xuất và chế tạo thiết bị, dụng cụ, mơ hình,... ln cần
các con số cụ thể từ tính tốn tốn học,

11


Hình 1.1 Mối quan hệ giữa các lĩnh vực trong giáo dục STEM
1.3.2.Giáo dục STEM
Theo Hiệp hội các giáo viên dạy học các quốc gia Mỹ ( National Science Teachers
Association – NSTA) đã đưa ra khái niệm giáo dục STEM như sau: “ Giáo dục STEM là một
cách tiếp cận liên ngành trong q trình dạy học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính
nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các
kiến thức trong khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp
kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tở chức tồn cầu, để từ đó phát triển
các năng lực trong lĩnh vực STEM và có thể góp phần vào cạnh tranh trong nền kinh tế mới”
( Tsupros, Kohler , Hallinen, 2009)
Theo Bộ Giáo dục Hoa Kỳ đưa ra khái niệm về STEM như sau: “ Giáo dục STEM là
sự quan tâm đến các mơn Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật và tốn học ở tiểu học và trung học
cho đến bậc sau đại học”. Đây là cách hiểu theo nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM. Với
cách hiểu này các tở chức dạy học các môn thuộc lĩnh vực STEM là giáo dục STEM
Theo tác giả Sanders định nghĩa “ Giáo dục STEM là mơ hình giáo dục dựa trên
cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ
thuật và tốn học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể”.

Trong luận văn này giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa thứ ba là: “Giáo dục
STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên mơn, giúp học sinh áp dụng các
kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực
tiễn trong bối cảnh cụ thể”.

12


1.3.3.Dạy học theo giáo dục STEM
Việc tổ chức dạy học STEM có nhiều cấp độ khác nhau. Tùy thuộc vào hoàn cảnh và
điều kiện cụ thể của từng trường mà lựa chọn cấp độ dạy học STEM sao cho đạt hiệu
quả giáo dục tốt nhất. Có 3 kiểu dạy học theo giáo dục STEM đó là:
- Dạy học hướng theo STEM: là cách dạy học tập trung vào học liên môn học
khoa học qua kiểu dạy học này học sinh sẽ thu được các kiến thức khoa học nhiều lĩnh
vực có sự gắn kết , bở trợ lẫn nhau của nhiều môn học để giải quyết một vấn đề trong
thực tiễn. Ngồi ra học sinh cịn được rèn luyện thêm các kỹ năng như làm việc nhóm,
tư duy logic, sáng tạo,…
- Dạy học bổ trợ STEM: là cách dạy học cho học sinh thực hành lắp ráp các mơ
hình, robotics,… thơng qua đó học sinh sẽ thu được quy trình lắp ráp kỹ thuật, quy
trình lập trình, tư duy kỹ thuật
- Dạy học STEM lồng ghép bộ phận: Giáo viên sẽ dạy một phần của kiến thức
bài học theo giáo dục STEM. Các hoạt động STEM được thiết kế đơn giản để học sinh
có thể trải nghiệm sản phẩm trong q trình giải quyết vấn đề
- Dạy học STEM tồn phần: Giáo viên sẽ dạy học toàn bộ các kiến thức của bài
học thông qua một chủ đề STEM. Học sinh học thông qua trải nghiệm với chủ đề
STEM để rút ra kiến thức bài học
1.4.Một số vấn đề lí luận về vận dụng giáo dục STEM trong dạy học cho học sinh
THPT
1.4.1.Mục tiêu của giáo dục STEM
1.4.1.1.STEM literacy

“STEM literacy” có thể hiểu theo nghĩa rộng là khả năng hiểu biết và vận dụng các
kiến thức trong lĩnh vực STEM. Ngồi ra cũng có thể hiểu theo nghĩa hẹp là “ năng lực
STEM” bao gồm việc vận dụng các tri thức về nội dung và quá trình trong lĩnh vực
STEM vào một vấn đề của cá nhân , của xã hội hay một vấn đề toàn cầu. Một cách
hiểu khác về “ STEM literacy” nữa là “học vấn STEM” là toàn bộ “tri thức”, “kĩ năng
STEM” mà học sinh thu được khi tham gia giáo dục STEM.
Theo tác giả Bybee mô tả “ STEM literacy” bao gồm các thành tố sau:
• Huy động kiến thức về kĩ năng và thái độ để phát hiện và giải quyết các vấn đề
trong cuộc sống, lí giải tự nhiên và thiết kế thế giới, rút ra các kết luận có căn cứ về
những vấn đề liên quan đến STEM
13


• Hiểu biết đặc trưng của các lĩnh vực STEM như là một dạng của tri thức, khám
phá và thiết kế của nhân loại
- Nhận thức các lĩnh vực STEM định hình thế giới vật chất, tinh thần và mơi
trường văn hóa của chúng ta
- Sẵn sàng tham gia các vấn đề liên quan đến STEM với các ý tưởng về khoa
học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học như một cơng dân có trách nhiệm với tinh thần
xây dựng.
1.4.1.2.Các mục tiêu của vận dụng giáo dục trong dạy học phổ thông
- Phát triển năng lực đặc thù của môn học thuộc về STEM cho học sinh đó là
những kiến thức, kỹ năng, thái độ liên quan đến các môn khoa học, cơng nghệ, kỹ
thuật và tốn học. Trong đó học sinh biết liên kết kiến thức các môn học với nhau để
giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ, biết về
quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.
- Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh: Giáo dục STEM chuẩn bị cho học
sinh những kiến thức như các kỹ năng cần thiết trước cuộc cách mạng công nghệ 4.0
cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỷ XXI.
- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Giáo dục STEM sẽ tạo cho học sinh có

kiến thức, kỹ năng, thái độ, nền tảng cho việc học tập bậc cao hơn cũng như cho nghề
nghiệp tương lai của học sinh. Từ đó góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng
lực, phẩm chất tốt đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu
xây dựng và phát triển đất nước.
1.4.2. Đặc điểm của giáo dục STEM
Tổng hợp các nghiên cứu và báo cáo gần đây, giáo dục STEM có 4 đặc điểm chính để
phân biệt với các chương trình khác là:
• Tập trung vào sự tích hợp: Giáo dục STEM có đặc điểm là tập trung vào sự tích
hợp hai hay nhiều mơn học, trong đó đặc biệt nhấn mạnh khoa học và tốn. Sự sáng
tạo bở sung thêm các yếu tố khác như nghệ thuật, xã hội, văn hóa... là tùy thuộc vào
từng giáo viên, từng bối cảnh cụ thể. Nếu một chương trình học chỉ có nhiều mơn,
nhiều giáo viên dạy các ngành khác nhau mà khơng có sự kết nối và bở trợ lẫn nhau thì
chưa gọi là giáo dục STEM.
VD: Chủ đề thiết kế mơ hình ơ tơ tự động

14


- Tin học: Các thuật toán, các loại cảm biến , các câu lệnh lập trình để lập trình
cho ơ tơ tự động
- Vật lí: Chuyển động cơ học, Các loại lực tác động, các yếu tố ảnh hưởng đến
chuyển động của xe,…
- Công nghệ, kỹ thuật: Thiết kế bản vẽ kỹ thuật ô tô, sử dụng các công cụ, thiết
bị, cách lắp ráp các bộ phận của ô tô,…
- Tốn học: Tính tốn các thơng số của các bộ phận của ơ tơ, vận dụng hình học
để thiết kế các bộ phận,….
• Liên hệ với cuộc sống thực tế: Do thuộc tính tích hợp và đa ngành thể hiện sự
kết nối của khoa học nên phần lớn chương trình học STEM khơng nặng tính lý thuyết
mà thiên về vận dụng và giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống, từ các vấn đề
mang tính địa phương tới các vấn đề mang tính tồn cầu. Các chương trình giáo dục

STEM nhất thiết phải hướng đến các hoạt động thực hành và vận dụng kiến thức để
tạo ra sản phẩm hoặc giải quyết các vấn đề thực tiễn từ cuộc sống.
Ví dụ: Các sản phẩm của bài học STEM đều hướng đến giải quyết một vấn đề trong
thực tiễn: Chế tạo máy lọc khơng khí để giải quyết vấn đề ơ nhiễm mơi trường, lập
trình phần mềm tính tốn số điện để giải quyết vấn đề tính tốn,…
• Hướng đến phát triển các kỹ năng của thế kỷ 21: Các chương trình học STEM
đều tạo ra các cơ hội để học sinh rèn luyện và phát triển các nhóm kỹ năng, mục tiêu
cần thiết cho công việc của thế kỷ 21. Các kỹ năng đó bao gồm: Kỹ năng giải quyết
vấn đề, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng phản biện, kỹ năng sáng tạo. Các kỹ năng
được lồng ghép trong các hoạt động học tập. Các kỹ năng được xây dựng có tính hệ
thống, liên tục và kế thừa lẫn nhau.
Thực tế cho thấy mỗi một bài học STEM đều là một sản phẩm giải quyết một vấn đề
trong thực tiễn vì vậy học sinh sẽ học được các kỹ năng trong thực tiễn. Các học sinh
phải làm việc nhóm với nhau đưa ra các phương án để giải quyết được vấn đề đã được
đưa ra từ đó sáng tạo ra sản phẩm thực tiễn để giải quyết vấn đề ngồi ra học sinh cịn
được rèn luyện cả kỹ năng phản biện để có thể bảo vệ các ý kiến của mình cũng như
tìm tịi được các kiến thức mới thơng qua q trình phản biện
• Có tính hệ thống và kết nối giữa các bài học: Đây là một đặc điểm rất quan
trọng trong quá trình giáo dục để đạt được hiệu quả cao đối với học sinh. Nếu học sinh
chỉ tham gia rất nhiều các bài học trải nghiệm khác nhau, các hoạt động thực hành
15


khác nhau nhưng khơng có sự gắn kết, kế thừa và liên tục thì học sinh sẽ bị hởng các
kiến thức và rời rạc thông tin. Do vậy, cần những giáo viên có kiến thức rộng trong
mọi lĩnh vực để có thể xây dựng khung chương trình giáo dục STEM.
Chẳng hạn như khi áp dụng giáo dục STEM vào một môn học cần đảm bảo được các
kiến thức cũng như tính xun suốt của nội dung mơn học từ đó giáo viên mới xây
dựng lên chủ đề STEM.
1.4.3. Phân loại STEM

Do sự đa dạng về lĩnh vực cũng như nội dung nên có rất nhiều các loại hình đi cùng
STEM để có thể bở trợ ý nghĩa cho một lĩnh vực nào đó của STEM. Ví dụ “STEM
education” - giáo dục STEM, “STEM workface” - nguồn lực STEM, “STEM career” các ngành nghề lĩnh vực STEM, “ STEM curriculum” – Khung chương trình dạy học
STEM,....
Ngồi ra giáo dục STEM cịn có thể phân loại thành các loại sau:
 Phân loại theo mục tiêu:
o STEM phát triển năng lực cụ thể
o STEM hướng nghiệp để học sinh có thể hình thành tư duy về nghề nghiệp
tương lai giúp học sinh xác định thái độ đối với nghề nghiệp tương lai
o STEM phát triển theo thói quen tư duy kỹ thuật
 Phân loại theo tích hợp
o STEM đơn mơn: Học sinh học các kiến thức và kỹ năng tách biệt trong mỗi
môn
o STEM đa môn: Học sinh học các kiến thức và kỹ năng tách biệt trong mỡi mơn,
nhưng có liên hệ chủ động đến chúng
o STEM liên môn: Học sinh học các kiến thức và kỹ năng từ hai hoặc nhiều mơn
có liên hệ chặt chẽ với nhau giúp làm sâu sắc kiến thức và kỹ năng
o STEM xuyên môn: Học sinh vận dụng các kiến thức và kỹ năng từ hai hoặc
nhiều môn để áp dụng vào việc giải quyết các vấn đề thực tế trong cuộc sống hoặc làm
phong phú trải nghiệm sáng tạo
 Phân loại theo nội dung
o STEM khuyết: là trong nội dung dạy khơng có đầy đủ cả 4 lĩnh vực : Science
(Khoa học), Technology ( Cơng nghệ), Engineering ( Kỹ thuật) và Mathematics (Tốn
học):
16


o STEM đầy đủ: là trong nội dung dạy học có đầy đủ cả 4 lĩnh vực: : Science
(Khoa học), Technology ( Công nghệ), Engineering ( Kỹ thuật) và Mathematics (Tốn
học):

 Phân loại theo địa điểm
o Học chính quy: là những hoạt động học tập được tổ chức theo chương trình cố
định được kiểm định chất lượng, có sự kiểm tra và giám sát của các cơ quan chức
năng. Người học phải tham gia các cuộc thi để được cấp văn bằng hoặc chứng chỉ
o Học khơng chính quy: là những hoạt động học tập được tở chức theo chương
trình cố định nhưng ít chịu sự kiểm tra và giám sát của các cơ quan chức năng
o Học khơng chính thống: là hoạt động học tập được diễn ra trong đời sống hàng
ngày của con người. Việc học được dựa theo sở thích, tự định hướng của người học
hướng đến mục tiêu tự nâng cao năng lực bản thân
1.4.4. Các đặc trưng của bài học vận dụng giáo dục STEM
Để có sự định hướng tở chức dạy học theo hướng vận dụng giáo dục STEM một cách
hiệu quả cần lưu ý những đặc trưng sau đây
• Bài học gắn với tình huống và vấn đề thực tiễn: Các vấn đề, tình huống được
nêu ra có liên quan đến các vấn đề xã hội, kinh tế cần phải đưa ra giải pháp và nỡ lực
thực hiện. Các vấn đề có thể gắn với cá nhân, địa phương hoặc là vấn đề tồn cầu.
• Bài học thường được phỏng theo quy trình thiết kế kỹ thuật: Học sinh được yêu
cầu thiết kế, chế tạo hoặc vận hành thử nghiệm một sản phẩm phục vụ cho nhu cầu
cuộc sống dưới sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên thông qua văn bản hoặc video.
Với sự định hướng, hỡ trợ của giáo viên
• Bài học dẫn dắt học sinh vào ch̃i hoạt động tìm tịi, khám phá có kết thúc mở.
Trong các bài học STEM, con đường học tập có kết thúc mở, trong một quy trình
khơng q rang buộc. Điều ràng buộc chỉ là những vật liệu cung cấp có sẵn. Điều này
sẽ khơng hạn chế tính sáng tạo của học sinh mà làm tăng khả năng thích ứng, giải
quyết vấn đề của học sinh trong các hồn cảnh cụ thể
• Bài học hướng tới việc định hướng nghề nghiệp của học sinh. Hoạt động STEM
tạo cơ hội cho học sinh làm các nhiệm vụ liên quan đến nghề nghiệp trong tương lai.
Từ đó học sinh được rèn luyện các kỹ năng liên quan đến nghề nghiệp trong lĩnh vực
STEM như: Kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giải quyết vấn đề,… Từ đó đối chiếu với

17