Xem mẫu
- ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
------ ------
NGUYỄN THỊ HOÀN
THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEAM
CHO TRẺ MẪU GIÁO 5-6 TUỔI
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
HUẾ, KHÓA HỌC 2016 - 2020
- ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
------ ------
NGUYỄN THỊ HOÀN
THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEAM
CHO TRẺ MẪU GIÁO 5-6 TUỔI
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
TH.S TRẦN VIẾT NHI
HUẾ, KHÓA HỌC 2016 - 2020
- Lời Cảm Ơn
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ và quan tâm từ
nhiều cơ quan, tổ chức và cá nhân:
Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo Thạc sĩ Trần Viết Nhi – người đã trực
tiếp hướng dẫn, động viên và dành nhiều thời gian, công sức để đồng hành cùng tôi trong suốt quá trình
thực hiện nghiên cứu và hoàn thành Khóa luận.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Sư phạm Huế cùng toàn
thể các thầy cô giáo Khoa Giáo dục Mầm non đã tận tình truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm
quý báu, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các Giáo viên ở các trường mầm non thuộc các tỉnh
thành, đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra và thu thập số liệu.
Tôi cũng không quên cám ơn chân thành đến gia đình, bạn bè đã luôn đồng hành, hỗ trợ và động
viên tôi trong suốt khóa học cũng như trong qúa trình làm Khóa luận.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng bài Khóa luận không thể không tránh khỏi những thiếu sót
do năng lực của bản thân còn hạn chế. Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các chuyên gia,
quý thầy cô giáo và bạn bè để Khóa luận được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn!
Huế, ngày 18 tháng 5 năm 2020
Sinh viên
Nguyễn Thị Hoàn
- MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI ................................................................................................1
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .......................................................................................2
3. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ......................................................2
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC .......................................................................................2
5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ..........................................................................................2
6. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .......................................................................................3
7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................................................................3
8. CẤU TRÚC ĐỀ TÀI ...................................................................................................4
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC
STEAM CHO TRẺ MẪU GIÁO 5-6 TUỔI ................................................................5
1.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ ........................................................................5
1.1.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài ................................................................................5
1.1.1.1. Giáo dục STEM và STEAM ở bậc học Phổ thông và Đại học ..........................5
1.1.1.2. Giáo dục STEM và STEAM ở bậc học mầm non ............................................11
1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................................13
1.1.2.1. Giáo dục STEM và STEAM ở bậc học phổ thông ...........................................13
1.1.2.2. Giáo dục STEM và STEAM ở bậc học mầm non ............................................15
1.2. LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEAM .......................................................................17
1.2.1. Khái niệm giáo dục STEAM ...............................................................................17
1.2.2. Bản chất, phân loại giáo dục STEAM .................................................................18
1.2.2.1. Bản chất giáo dục STEAM ...............................................................................18
1.2.2.2. Phân loại giáo dục STEAM ..............................................................................19
1.2.3. Mối liên hệ giữa các lĩnh vực trong STEAM ......................................................19
1.3. GIÁO DỤC STEAM CHO TRẺ MẪU GIÁO 5-6 TUỔI ......................................21
1.3.1. Sự cần thiết của giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi .............................21
1.3.2. Đặc điểm khả năng nhận thức về STEAM của trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi .................22
1.3.3. Mục tiêu giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ........................................23
1.3.4. Nguyên tắc giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ....................................23
1.3.5. Nội dung giáo dục các lĩnh vực STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ...................25
- 1.3.6. Phương pháp, hình thức tổ chức hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-
6 tuổi ..............................................................................................................................28
1.3.6.1. Phương pháp .....................................................................................................28
1.3.6.2. Hình thức ...........................................................................................................29
1.3.7. Quy trình tổ chức hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ......... 30
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1..............................................................................................34
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG GIÁO
DỤC STEAM CHO TRẺ MẪU GIÁO 5-6 TUỔI ....................................................35
2.1. KHÁI QUÁT VỀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU ...................................................35
2.1.1. Đối tượng khảo sát...............................................................................................35
2.1.2. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................36
2.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .....................................................................................36
2.2.1. Nhận thức của giáo viên về giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi...........37
2.2.1.1. Nhận thức của giáo viên về giáo dục STEAM .................................................37
2.2.1.2. Nhận thức của giáo viên về mục đích của việc thiết kế hoạt động giáo dục
STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ................................................................................39
2.2.2. Thực trạng tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM trong tổ chức hoạt động giáo
dục cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ........................................................................................40
2.2.2.1. Mức độ tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ...........40
2.2.2.2. Nguyên tắc thiết kế hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ..........42
2.2.2.3. Nội dung tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi.........42
2.2.2.4. Phương pháp tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi
.......................................................................................................................................43
2.2.2.5. Hình thức tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi........44
2.2.2.6. Quy trình tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ........45
2.2.2.7. Những thuận lợi và khó khăn của giáo viên trong việc tích hợp các lĩnh vực giáo
dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi .........................................................................46
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2..............................................................................................48
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEAM CHO TRẺ MẪU
GIÁO 5-6 TUỔI ...........................................................................................................49
3.1. NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ ...................................................................................49
3.1.1. Nguyên tắc 1: Đảm bảo tính mục tiêu .................................................................49
- 3.1.2. Nguyên tắc 2: Đảm bảo tính khoa học, hệ thống ................................................49
3.1.3. Nguyên tắc 3: Đảm bảo tính sư phạm .................................................................49
3.1.4. Nguyên tắc 4: Đảm bảo tính đa dạng, phong phú ...............................................50
3.1.5. Nguyên tắc 5: Đảm bảo tính thực tiễn, phù hợp với trình độ nhận thức của trẻ .50
3.2. QUY TRÌNH THIẾT KẾ .......................................................................................50
3.2.1. Cơ sở đề xuất quy trình thiết kế...........................................................................50
3.2.2. Quy trình thiết kế ................................................................................................. 51
3.3. CÁC HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEAM CHO TRẺ MẪU GIÁO 5-6 TUỔI ..........56
3.3.1. Chủ đề Gia đình ...................................................................................................56
3.3.1.1. Xây dựng ngôi nhà của bé ................................................................................56
3.3.1.2. Làm đồng hồ treo tường ...................................................................................61
3.3.1.3. Làm một cái ghế ............................................................................................... 64
3.3.2. Chủ đề Phương tiện giao thông ...........................................................................68
3.3.2.1. Những chiếc thuyền ..........................................................................................68
3.3.2.2. Xây dựng cây cầu .............................................................................................71
3.3.2.3. Xây dựng đường dốc ........................................................................................75
3.3.3. Chủ đề Nước và các Hiện tượng tự nhiên ...........................................................78
3.3.3.1. Tên lửa bóng bay ..............................................................................................78
3.3.3.2. Bé làm chong chóng ......................................................................................... 81
3.3.3.3. Sắc màu Cầu vồng ............................................................................................85
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3..............................................................................................88
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................89
1. KẾT LUẬN ...............................................................................................................89
2. KIẾN NGHỊ ...............................................................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................92
PHỤ LỤC
- DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ
1 GDMN : Giáo dục mầm non
2 GV : Giáo viên
3 GVMN : Giáo viên mầm non
4 MG : Mẫu giáo
5 TGXQ : Thế giới xung quanh
6 THCS : Trung học cơ sở
7 THPT : Trung học phổ thông
- DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ SƠ ĐỒ
BẢNG
Bảng 2.1: Hiểu biết của GV về giáo dục STEAM ........................................................37
Bảng 2.2: Nhận thức của GV về các lĩnh vực giáo dục STEAM ..................................37
Bảng 2.3: Mục đích thiết kế hoạt động giáo dục STEAM của GV ...............................39
Bảng 2.4: Mức độ tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM ..........................................40
Bảng 2.5: Nguyên tắc thiết kế hoạt động giáo dục STEAM .........................................42
Bảng 2.6: Nội dung tích hợp các lĩnh vục giáo dục STEAM ........................................43
Bảng 2.7: Phương pháp tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM .................................44
Bảng 2.8: Hình thức tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM ......................................45
Bảng 2.9: Những thuận lợi và khó khăn của GV ..........................................................46
Bảng 3.1: Cấu trúc trình bày một kế hoạch hoạt động giáo dục STEAM .....................54
Bảng 3.2. Hệ thống các hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi ..........56
BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 2.1: Nhận thức của GV về các lĩnh vực giáo dục STEAM ..............................38
Biểu đồ 2.2: Nguồn hiểu biết giáo dục STEAM ...........................................................39
SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Mối liên hệ giữa các lĩnh vực trong giáo dục STEAM (Nguyễn Vinh Hiển,
2019) ..............................................................................................................................20
Sơ đồ 1.2. Mô hình dạy học 5E của Rodger W. Bybee cùng cộng sự ..........................32
Sơ đồ 3.1: Quy trình thiết kế hoạt động giáo dục STEAM ...........................................52
- MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Những năm đầu đời đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nhân cách trẻ
em, ảnh hưởng đến việc học tập và thành công sau này của trẻ. Giáo dục mầm non
(GDMN) vì thế được xem là bậc học quan trọng trong việc hình thành cho trẻ những
nền tảng kiến thức đầu tiên cho quá trình học tập lâu dài, tạo nên nền móng cho sự phát
triển của trẻ trong tương lai. Nhận thức được tầm quan trọng của giáo dục sớm đối với
trẻ em, công tác giáo dục, đổi mới phương pháp dạy học ở trường mầm non ngày càng
được chú trọng và đạt được những thành tựu nổi bật.
Giáo dục STEAM còn khá mới mẻ ở Việt Nam nhưng đã là “kim chỉ nam” rất
thịnh hành trong lĩnh vực giáo dục ở các quốc gia phát triển hàng đầu trên thế giới như
Mỹ, Australia, Nhật, …. Các nghiên cứu của Vygotsky, L.S. (1978); Kolb, D. (2011);
Sarquis, M. (2009); Hartman, B.A., Miller, B.K., & Nelson, D.L. (2000) đã chứng minh
tiềm năng và lợi ích của mô hình tiếp cận này. Bên cạnh đó, với sự phát triển của công
nghệ kỹ thuật trên thế giới hiện nay thì nhu cầu làm việc liên quan đến STEAM ngày
càng lớn, đòi hỏi ngành giáo dục cũng phải có những thay đổi để đáp ứng nhu cầu của
xã hội. Phát triển giáo dục STEAM trong bối cảnh của cuộc cách mạng công nghiệp lần
thứ 4 không chỉ là xu thế thời đại mà còn là chiến lược của nhiều quốc gia, bởi lẽ sẽ tạo
ra một lợi thế cạnh tranh khi thực hiện chính sách, đào tạo nguồn nhân lực và chuẩn bị
sẵn các nguồn tài nguyên cho việc thực hiện chính sách đó (Tytler, 2007, 2013; Timms,
2018; Thomas, 2015; Reeve, 2013). Vì vậy, mặc dù nghiên cứu về giáo dục STEAM đã
được thực hiện trên nhiều bình diện tại các nước có nền giáo dục tiên tiến trên thế giới
như Mỹ và Châu Âu, song việc nghiên cứu để xây dựng một mô hình giáo dục STEAM
phù hợp với bối cảnh kinh tế xã hội, đặc điểm văn hóa và trình độ phát triển vẫn là cấp
thiết, có tính thời sự đối với các quốc gia và vũng lãnh thổ khác như Đông Nam Á và
Việt Nam (Thomas, 2015; Reeve, 2013).
Với quan điểm tiếp cận tích hợp các kiến thức khoa học tổng hợp về khoa học,
công nghệ, kỹ thuật, nghệ thuật và toán học dựa trên thực hành và các hoạt động trải
nghiệm sáng tạo nhằm nâng cao khả năng sáng tạo, tư duy logic, hiệu suất hoạt động
của trẻ, đồng thời tạo cơ hội để trẻ phát triển các kĩ năng ứng dụng thực tiễn, giáo dục
STEAM góp phần phá bỏ sự tách rời giữa các lĩnh vực giữa lý thuyết và thực hành, giữa
kiến thức và ứng dụng trong các cách tiếp cận truyền thống (J. Deway, Gopnik, LS.
1
- Vygotsky, Burrill). Giáo dục STEAM vì thế được đánh giá phù hợp đối với cách học
của trẻ mầm non – giai đoạn học hiệu quả nhất thông qua các hoạt động trải nghiệm,
thực hành, tương tác với đồ vật (J. Dewey, LS. Vygosky, D. Kolb). Với việc tích hợp
các lĩnh vực Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật), Arts
(nghệ thuật) và Math (toán học) theo hướng ứng dụng, tổ chức hoạt động giáo dục theo
định hướng STEAM không những giúp trẻ hiểu biết về những nguyên lý đơn giản mà
còn được thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
Xuất phát từ những lí do trên, đề tài “Thiết kế hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ
mẫu giáo (MG) 5-6 tuổi” được thực hiện với mong muốn hệ thống hóa cơ sở lí luận và
thực tiễn về giáo dục STEAM ở bậc học mầm non, trên cơ sở đó thiết kế hệ thống các
hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi hiện hành nhằm nâng cao chất lượng
giáo dục, góp phần tích cực trong việc thực hiện mục tiêu chương trình GDMN.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và thực tiễn của việc thiết kế và tổ chức hoạt động giáo
dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi, đề tài tập trung vào việc đề xuất nguyên tắc, quy trình thiết
kế và xây dựng kế hoạch tổ chức một số hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi.
3. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
3.1. Khách thể nghiên cứu
Hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi.
3.2. Đối tượng nghiên cứu
Thiết kế hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi.
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu thiết kế được hoạt động giáo dục STEAM một cách khoa học, chặt chẽ theo
mô hình cụ thể và phù hợp với khả năng nhận thức, học tập của trẻ MG 5-6 tuổi thì sẽ
tạo cho trẻ có nhiều cơ hội để khám phá thực tiễn về thế giới xung quanh một cách tự
nhiên, mang lại cho trẻ nhiều kinh nghiệm để vận dụng vào cuộc sống của trẻ; từ đó góp
phần thực hiện có hiệu quả mục tiêu chương trình GDMN.
5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
5.1. Giới hạn về mẫu nghiên cứu
Khảo sát thực trạng trên 40 GV dạy lớp MG 5 - 6 tuổi tại các Trường mầm non
trên địa bàn các tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Đồng Nai, Bình
Thuận, Gia Lai và Bình Dương.
2
- 5.2. Giới hạn về nội dung nghiên cứu
Thiết kế hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi trong 3 chủ đề: Gia đình
Phương tiện giao thông, Nước và các hiện tượng tự nhiên.
Các hoạt động giáo dục STEAM được thiết kế theo mô hình 5E, lấy lĩnh vực khoa
học làm lĩnh vực trọng tâm để tích hợp các lĩnh vực còn lại.
5.3. Giới hạn về thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện trong 6 tháng, từ tháng 11 năm 2019 đến tháng 5 năm 2020.
6. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Hệ thống hóa lí luận về thiết kế hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi.
- Đánh giá thực trạng nhận thức của giáo viên và quá trình thiết kế, tổ chức hoạt
động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi tại trường mầm non.
- Thiết kế các hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi.
7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu đề ra, nghiên cứu sử dụng phối hợp các
phương pháp sau:
7.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận
Mục đích: Nhằm tìm hiểu cơ sở lí luận về hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG
5-6 tuổi, làm cơ sở để tìm hiểu cơ sở thực tiễn và thiết kế hoạt động giáo dục STEAM
cho trẻ MG 5-6 tuổi.
Cách tiến hành: Thu thập, lựa chọn các tài liệu có liên quan đến hoạt động giáo
dục STEAM của trẻ mầm non, đặc biệt cho trẻ MG 5-6 tuổi. Phân tích, tổng hợp và đánh
giá tổng quát, hệ thống hóa nội dung vấn đề nghiên cứu.
7.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
7.2.1. Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi
Mục đích: Khảo sát thực trạng lựa chọn và thiết kế hoạt động giáo dục STEAM
cho trẻ MG 5-6 tuổi và nhu cầu sử dụng hoạt động này cho trẻ MG 5-6 tuổi để xây dựng
cơ sở thực tiễn của vấn đề nghiên cứu.
Công cụ: Bảng hỏi được thiết kế dành cho GVMN đang phụ trách các lớp MG 5-
6 tuổi, gồm 14 câu hỏi đóng với các đáp án cho sẵn biểu hiện ở 5 mức độ được qui thành
điểm tương ứng từ 1 – 5.
3
- 7.2.2. Phương pháp phỏng vấn
Mục đích: Phỏng vấn một số GVMN về thực trạng thiết kế và tổ chức hoạt động
giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi ở trường mầm non, những thuận lợi, khó khăn
cũng như ý kiến, đề xuất của GV về việc thiết kế hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ.
Cách tiến hành: Xây dựng phiếu phỏng vấn theo mục tiêu và nội dung nghiên cứu
cụ thể. Tiến hành phỏng vấn từng GV.
7.2.3. Phương pháp hồi cứu hồ sơ
Mục đích: Khảo sát kế hoạch tổ chức hoạt động giáo dục của giáo viên để xem xét
mức độ tích hợp các lĩnh vực giáo dục STEAM trong kế hoạch mà GV thiết kế nhằm bổ
sung thông tin cho phần thực trạng.
Công cụ: Một phiếu quan sát được thiết kế nhằm phục vụ mục đích này.
7.3. Phương pháp xử lí số liệu bằng thống kê toán học
Mục đích: Xử lí phân tích số liệu thu thập được từ khảo sát thực trạng.
Công cụ: Phần mềm SPSS 22.0
8. CẤU TRÚC ĐỀ TÀI
Bố cục khóa luận gồm có các phần Mục lục, Mở đầu, Nội dung, Kết luận và kiến nghị,
Tài liệu tham khảo, Phụ lục. Phần nội dung khóa luận được trình bày với 3 chương như sau:
Chương 1: Cơ sở lí luận về thiết kế hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi
Chương 2: Cơ sở thực tiễn của việc thiết kế hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ
MG 5-6 tuổi
Chương 3: Thiết kế hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ MG 5-6 tuổi
4
- CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEAM
CHO TRẺ MẪU GIÁO 5-6 TUỔI
1.1. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ
1.1.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài
1.1.1.1. Giáo dục STEM và STEAM ở bậc học Phổ thông và Đại học
a. Giáo dục STEM
Tiền thân của giáo dục STEAM là giáo dục STEM – hướng tiếp cận khởi nguồn
từ Mỹ, sau đó được quan tâm nghiên cứu trong nhiều năm qua ở khắp các quốc gia trên
thế giới (Tytler, 2007). Mục tiêu chung của giáo dục STEM là tạo ra sự hiểu biết về
STEM và năng lực phẩm chất của công dân ở thế kỷ 21, phát triển nguồn nhân lực trong
lĩnh vực STEM (khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học), đồng thời tạo ra sự hứng
thú và tham gia tích cực của người học vào lĩnh vực này (Joanna Turnbull, 2014). Bằng
việc đặt người học trong những tình huống học tập có ý nghĩa, liên quan mật thiết tới
môi trường sống của họ và có tính ứng dụng, giáo dục STEM tạo động lực và hứng thú
cho người học (English & King, 2015; Stohlmann, 2012). Có thể kể đến các xu hướng
nghiên cứu liên quan đến giáo dục STEM như sau:
Xu hướng 1: Nghiên cứu về khái niệm STEM và giáo dục STEM
STEM là thuật ngữ rút gọn được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về
Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học của Mỹ. Thuật ngữ này lần đầu tiên được
giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) vào năm 2001. Trước đó, năm 1990, NSF dùng
thuật ngữ SMET tuy nhiên thuật ngữ này có cách phát âm giống từ “SMUT” (một từ có
ý nghĩa không tích cực), vì vậy SMET sau này được đổi thành STEM. Hiện nay, thuật
ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh giáo dục và ngữ
cảnh nghề nghiệp.
Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh
vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, ví dụ: Nhóm ngành nghề về công nghệ
thông tin; Y sinh; Kỹ thuật, Điện tử và Truyền thông... (The White House, S.t.o.U.A).
Trong ngữ cảnh giáo dục, nói đến STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm
của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Quan
tâm đến việc tích hợp các môn học trên gắn với thực tiễn để năng cao năng lực cho người
5
- học. Giáo dục STEM có thể được hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ như: chính sách
STEM, chương trình STEM, nhà trường STEM, môn học STEM, bài học STEM hay
hoạt động STEM.
Có ba cách hiểu chính về giáo dục STEM hiện nay là:
Thứ nhất, Giáo dục STEM là quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật
và Toán học. Đây cũng là quan niệm về giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ “Giáo dục
STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công
nghệ, Kỹ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học” (U.s.
Department of Education, 2007). Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM.
Thứ hai, Giáo dục STEM là tích hợp (liên ngành) của 4 lĩnh vực/môn Khoa học,
Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học (Merrill & Daugherty, 2009; Morrison & Bartlett,
2009). Tác giả Tsupros định nghĩa “Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp
cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học
thực tế thông qua việc học sinh được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ,
Kỹ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà
trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng
STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros & Hallinen, 2009).
Thứ ba, Giáo dục STEM là tích hợp (liên ngành) từ 2 lĩnh vực/môn học về Khoa
học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học trở lên. Theo quan niệm này, tác giả Sanders
định nghĩa “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” (Sanders, 2009, p. 20).
Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng được quan niệm như là chương trình đào tạo
dựa trên ý tưởng giảng dạy cho học sinh bốn lĩnh vực cụ thể: Khoa học, Công nghệ, Kỹ
thuật và Toán học trong một liên ngành và phương pháp tiếp cận ứng dụng. Thay vì dạy
bốn lĩnh vực này theo những môn học tách biệt và rời rạc, STEM tổng hợp chúng thành
một mô hình học tập liền mạch dựa trên các ứng dụng thực tế (Hom, 2014).
Nhìn chung, mặc dù có nhiều quan điểm khác nhau, tuy nhiên có một xu huớng
hội tụ tới khái niệm giáo dục STEM như một cách tiếp cận đa chiều, nhiều bình diện
trong đó nổi trội hơn cả là tiếp cận liên môn, nhằm mục tiêu phát triển năng lực người
học hướng tới phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng yêu cầu của xã hội.
Đây cũng sẽ là định hướng tiếp cận cơ bản của đề tài.
6
- Xu hướng 2: Nghiên cứu về hiệu quả giáo dục STEM
Nghiên cứu tổng quan của Yildirim (2016) đã phân tích 34 nghiên cứu khác nhau
để chỉ ra tác động của giáo dục STEM đối với việc nâng cao hứng thú và động cơ đối với
các lĩnh vực STEM, phát triển năng lực giải quyết vấn đề, năng lực khoa học cũng như
kết quả học tập của học sinh. Những tác động tích cực của giáo dục STEM đến học sinh
biểu hiện cụ thể ở việc tạo động lực học tập, tăng sự tích cực, cảm nhận được ý nghĩa và
hăng say trong học tập (Chittum và cộng sự, 2017; Tillman và cộng sự, 2014; Shemoff,
2013). Đây là nhân tố quan trọng giúp nguời học duy trì định hướng nghề nghiệp và sự
kiên trì trong các lĩnh vực STEM (Fortus và Vedder- Weiss, 2014). Giáo dục STEM còn
được xem có ảnh hưởng tích cực đến thành công trong học tập (Hurley, 2001) và thái độ
của học sinh trong trường lớp. Công trình nghiên cứu của Becker và Park (2011) về hiệu
quả của STEM cũng cho thấy tác động tích cực của giáo dục STEM đến việc học của
người học, với mức độ tác động lớn nhất ở bậc tiểu học, và thấp nhất ở bậc đại học.
Đối với tác động đối với việc định hướng nghề nghiệp, các nghiên cứu cũng chỉ ra
giáo dục STEM đóng vai trò quan trọng. Từ độ tuổi 15, học sinh ở nhiều nước phát triển
lựa chọn các môn STEM một cách miễn cưỡng mặc dù nhiều môn học trong số các môn
STEM là điều kiện tiên quyết để học ở các cơ sở đại học trong tương lai. Học sinh không
chọn học các môn STEM có ít cơ hội đóng góp cho xã hội với vai trò là chuyên gia STEM
(Ainley, Kos, & Nicholas; 2008). Những trải nghiệm tích cực trong những năm học trung
học cơ sở là rất quan trọng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lựa chọn các môn STEM trong
tương lai đối với nguời học. Nghiên cứu chỉ ra rằng mặc dù hầu hết người học nhận ra
tầm quan trọng của STEM đối với xã hội, nhưng không thấy tầm quan trọng của STEM
đối với bản thân cá nhân họ. Nhiều học sinh chọn học các môn STEM ở trường trung học
để hỗ trợ việc học ở đại học, vì khi đạt được điểm cao trong các môn STEM thường là lợi
thế cho điểm vào đại học (Bơe et al., 2011). Phát triển năng lực cần thiết của người học
để tham gia vào các lĩnh vực STEM có hiệu quả cần một khoảng thời gian dài (English &
King, 2015). Do đó, các trường phổ thông cần tạo môi trường dạy và học hỗ trợ để phát
triển năng lực STEM của người học và tạo tiền đề thuận lợi cho họ phát triển sau này ở
bậc học cao hơn (Blank, 2013; Duschl, Schweingruber, & Shouse, 2007).
Lĩnh vực giới tính cũng được quan tâm nghiên cứu trong các ngành nghề STEM.
Phụ nữ chưa phải là lực luợng tiêu biểu trong ngành nghề STEM (Bơe, Henriksen, Lyons
& Schreiner, 2011), đặc biệt trong toán học, vật lý, công nghệ và kỹ thuật ở cấp trung
7
- học và đại học; khoa học máy tính và kỹ thuật ở trình độ chuyên gia (Sullivan & Bers,
2013). Đây cũng là một hướng nghiên cứu đang được quan tâm triển khai rộng rãi tại
Việt Nam với sự hỗ trợ của Hội đồng Anh.
Xu hướng 3: Nghiên cứu về quá trình vận hành giáo dục STEM
Các nghiên cứu về cách thức vận hành giáo dục STEM tập trung làm rõ mục tiêu,
nội dung, phương pháp và điều kiện cơ sở vật chất của giáo dục STEM.
Về mặt mục tiêu, nhiều nghiên cứu đưa ra khái niệm tri thức STEM (STEM
literacy). Tri thức STEM có thể được định nghĩa theo nhiều cách, bao gồm “Tri thức
STEM là khả năng xác định, áp dụng và phân tích các khái niệm từ khoa học, công nghệ,
kỹ thuật và toán học để hiểu các vấn đề phức tạp và mới đến giải quyết vấn đề” (Balka,
2011, tr. 7). Tuy nhiên, phổ biến hơn trong các tài liệu cải cách giáo dục hiện hay dùng
các định nghĩa về tri thức của từng lĩnh vực. Ví dụ: Phát triển của công dân có tri thức
khoa học là một mục tiêu quan trọng của giáo dục khoa học thế kỷ 21 trên toàn cầu
(Tytler, 2007). Công dân có tri thức khoa học là những nhà tư duy phê phán, những
người có thể giải quyết hiệu quả hậu quả của thế giới công nghệ cao (Bryan và cộng sự,
2011). Cấu trúc của tri thức khoa học là đa khía cạnh và bao gồm phát triển năng lực tự
học suốt đời (Bybee, 1997), bao gồm khả năng tham gia tranh luận về các vấn đề xã hội
phức tạp (Sabelli, 2006). Đối với học sinh để đạt được kĩ năng khoa học, họ cần: hiểu
biết về các ý tưởng khoa học cơ bản, đánh giá sự đa dạng của phương pháp nghiên cứu
khoa học và nhận thức về quan điểm nhận thức luận của khoa học (Leuchter, Saalbach,
& Hardy, 2014). Những nỗ lực cải cách gần đây của Hoa Kỳ được minh chứng trong
chuẩn khoa học tự nhiên thế hệ mới (NGSS, 2013) thúc đẩy học tập tích cực, tạo động
lực hỗ trợ học sinh học khoa học và phát triển cộng đồng thực hành cho việc học khoa
học đích thực (Scogin & Stuessy, 2015).
Tương tự, mục tiêu hướng đến của giáo dục STEM là tri thức công nghệ
(technological literacy) và tri thức công nghệ thông tin (information technology literacy)
là những thành tố của năng lực công dân thế kỷ 21 mà tất cả học sinh cần phát triển để
tham gia hiệu quả trong thế giới luôn thay đổi (Beavis, 2007; Chan, 2010; Gee, 2010).
Trong những năm gần đây, nhiều nước phát triển đã triển khai cải cách giáo dục kỹ thuật
tại các trường K-12 (Lachapelle & Cunningham, 2014). Lý do cho cải cách ban đầu này
đuợc củng cố bởi ý tưởng phát triển tri thức công nghệ của học sinh, và năng lực thiết
kế cơ bản (Cajas 2001). Cải cách giảng dạy khoa học ở Mỹ (NGSS, 2013) tìm cách tích
8
- hợp kỹ thuật-công nghệ với các lĩnh vực STEM khác, với mục tiêu phát triển năng lực,
tri thức kỹ thuật của học sinh. Công cụ để phát triển năng lực kỹ thuật là cấu trúc tư duy
kỹ thuật, bao gồm các quy trình thiết kế kỹ thuật và thói quen tư duy kỹ thuật (bao gồm
cả các năng lực như tư duy hệ thống, hợp tác và sáng tạo) (NRC, 2012).
Về mặt phương pháp dạy học, sự khuyến cáo đã được nhiều nghiên cứu chỉ ra đó là các
phương pháp dạy học tích cực thông qua việc tổ chức các hoạt động tìm tòi, khám phá, thiết
kế, chế tạo, thử nghiệm của học sinh. Mô hình dạy học 6E đuợc đề xuất bởi Hiệp hội các nhà
giáo dục Kỹ thuật và Kỹ thuật Quốc tế. Bằng cách sử dụng mô hình 6E, người học sẽ tham gia
vào khám phá, giải thích, kỹ thuật (engineering), mở rộng, và đánh giá đối với cách giải quyết
của chính họ cho các vấn đề được quan tâm trong đó đòi hỏi vận dụng kiến thức toán và khoa
học. Mô hình toán học sẽ được kết hợp trong khi học sinh thiết kế, thử nghiệm, và sửa đổi các
giải pháp riêng của họ cho các vẩn đề trên. Công cụ tỉnh toán dựa trên đồ hoạ, chẳng hạn như
STELLA (http://WWW. iseesystems, com) hoặc Powersim (http://www.powersim.com), sẽ là
được sử dụng để hỗ trợ sinh viên mô hình động lực hệ thống.
Dựa trên nền tảng cách học (cách khám phá tri thức): Để nâng cao kết quả học tập của
học sinh, thiết kế các hoạt động giảng dạy theo định hướng STEM được tuân thủ các nguyên
tắc dựa trên nghiên cứu về cách thức học tập của con người (research-based principles of how
people leam), lấy người học làm trung tâm với công nghệ là công cụ hỗ trợ đắc lực. Các hoạt
động dạy học theo STEM mang tính chất người học trung tâm (leamed-center).
Một cách tổ chức dạy học cũng đã được xem xét cho hiệu quả khả quan trong lĩnh
vực công nghệ và kỹ thuật đó là việc học dựa trên thiết kế (DBL). DBL là một phương
pháp tiếp cận học hỏi dựa trên yêu cầu tập trung vào việc tạo ra các hiện vật, hệ thống
và giải pháp mới lạ và sáng tạo (Puente, van Eijck, & Jochems, 2013). Học sinh tham
gia giải quyết các vấn đề thiết kế thực tiễn, và kết hợp các quy trình lý thuyết và thí
nghiệm kiểm tra. Quá trình này bao gồm lập kế hoạch và thiết kế trong môi trường học
tập xác thực, đưa ra quyết định lặp đi lặp lại, xây dựng dự đoán, tạo giải pháp, thử
nghiệm nguyên mẫu và báo cáo kết quả (Doppelt, Mehalik, Schunn, Silk, & Krysinski,
2008). Thiết kế kỹ thuật là trọng tâm của sự chú ý gần đây trong các tài liệu giáo dục do
khả năng thu hút học sinh vào giải quyết vấn đề thực tiễn (English, Hudson, & Dawes,
2013; Purzer, Goldstein, Adams, Xie & Nourian, 2015).
Những nghiên cứu về môi trường học tập đối với giáo dục STEM cũng chỉ ra
các yêu cầu cũng như chỉ ra thế mạnh nổi trội của công nghệ thông tin cũng như lập
9
- trình robot (robotics). Lớp học kỹ thuật số là môi trường học tập hiện đại cho phép học
sinh phát triển kỹ năng tư duy về đọc viết và công nghệ xuyên suốt các hoạt động học
tập hàng ngày (Kong, 2014). Về bản chất, đó là các phòng học tiêu chuẩn tích hợp công
nghệ di động, chẳng hạn như máy tính xách tay, máy tính bảng và điện thoại thông minh
vào quá trình giảng dạy và học tập. Hai phương pháp học tập kỹ thuật số được cho là
hiệu quả trong các lớp STEM là học tập dựa trên trò chơi kỹ thuật số và mô phỏng trên
máy tính. Học tập dựa trên trò chơi kỹ thuật số là hình thức học tập dựa trên sự trợ giúp
của máy tính đã được chứng minh là tăng động lực và tạo điều kiện học tập trong môi
trường công nghệ (Gee, 2007; Kiili, 2007; Prensky, 2001).
Một phương pháp sư phạm quan trọng đã được chú ý nhiều hơn trong những năm gần
đây tập trung vào việc tích hợp lập trình máy tính và robot trong học tập (Israel, Pearson,
Tapia, Wherfel, & Reese, 2015). Nghiên cứu cho thấy rằng nhiều học sinh có xu hướng sử
dụng công nghệ như người dùng cuối, thay vì tập trung vào việc học để phát triển công
nghệ (Kafai, Burke, & Resnick, 2014). Như vậy, hoạt động thực hành trong lớp học cần
phải chuyển sang các hoạt động quảng bá học tập và tạo lập. Lập trình máy tính và robot đã
được đề xuất là công nghệ học tập có thể cho phép phát triển năng lực, chẳng hạn như giải
quyết vấn đề và kỹ năng tư duy bậc cao (Fessakis, Gouli, & Mavroudi, 2013).
Học sinh tham gia vào robot cũng đã được chứng minh là quá trình thực hành có
hiệu quả rất cao, đặc biệt trong lĩnh vực lập trình và robot tương tác (Bers et al., 2014).
Tương tự với lập trình máy tính, nghiên cứu đã chỉ ra rằng các học sinh trẻ tham gia vào
hoạt động sáng tạo robot có thể tạo điều kiện học tập hiệu quả. Ngoài việc phát triển kỹ
năng giải quyết vấn đề, sự tham gia vào các thao tác robot đã cho thấy phát triển kỹ năng
vận động và phối hợp tay-mắt (Bers, 2008).
b. Các nghiên cứu về giáo dục STEAM
Nghệ thuật (Arts) luôn được xem là một phần không thể thiếu trong những năm
đầu đi học của trẻ, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của một đứa trẻ và được
xem như là sự kết nối đầu tiên của trẻ với thế giới bên ngoài thông qua cảm nhận. STEM
tập trung vào việc đào tạo cho trẻ về 4 lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán
học. Tuy nhiên, với chủ trương của nền giáo dục hiện đại, ngày nay lĩnh vực nghệ thuật
được đánh giá cao trong việc thúc đẩy sự đổi mới và sáng tạo, sự tinh tế, thẩm mỹ cũng
như tính nhân văn của những sản phẩm khoa học công nghệ. Đó chính là lý do tại sao
phương pháp giáo dục STEAM ra đời. Chúng tôi xin được điểm qua một số công trình
10
- nghiên cứu của các nhà khoa học như sau:
Eisner (2002) trong bài nghiên cứu “The arts and the creation of mind” và Gardner
(1980) “Artful scribbles: The significance of children's drawings” cho rằng học tập và
thực hành bằng các hoạt động nhảy múa, đóng kịch, âm nhạc và nghệ thuật tạo hình ở tuổi
mầm non có ảnh hưởng đến thành quả học tập cũng như các hành vi và thái độ đồng thời
tác động đến việc học tập sau này của trẻ (Eisner, 2002). Các nhà nghiên cứu Burrill
(2005) và Duh (2016) cũng đã cho rằng, việc cung cấp cho trẻ những trải nghiệm và cơ
hội để sáng tạo nghệ thuật là nền tảng then chốt đối với sự học tập và phát triển toàn diện
của trẻ, bởi vì nghệ thuật được xem là khối kiến trúc nền móng trong những năm đầu đời
của trẻ khi hỗ trợ vào sự phát triển thông qua nhiều tác động: tăng cường các năng lực
nhận thức, giải quyết vấn đề cũng như sự phát triển về mặt thể chất, ngôn ngữ và cảm xúc.
(Burrill, R., 2005; Duh, M., 2016)
Nhìn chung, các nhà khoa học đã nhìn nhận được nghệ thuật là phương tiện kết
nối tự nhiên giữa hiểu biết khoa học với sự phát triển toàn diện của trẻ mầm non. Họ
cho rằng, sự tích hợp nghệ thuật vào STEM là rất cần thiết và hiệu quả.
1.1.1.2. Giáo dục STEM và STEAM ở bậc học mầm non
Giáo dục STEM có hiệu quả đối với việc học các khái niệm và kỹ năng liên quan
đến các lĩnh vực STEM của trẻ MG. Chẳng hạn, Bagiati và Evangelou (2016) đã thực
hiện các quan sát trẻ em chơi tự do với các vật liệu có cấu trúc mở, cấu trúc và bán cấu
trúc đa dạng (ví dụ: khối, Lego, câu đố, mạch snap). Dữ liệu được thu thập trong suốt
bốn tháng cho thấy trẻ em có kỹ năng giải quyết vấn đề, xác định nhu cầu, đặt mục tiêu
xây dựng, tiến tới giải quyết mục tiêu cụ thể này bằng phương pháp thiết kế và thực hiện
và tiếp cận các giải pháp thông qua thử nghiệm liên tục. Trẻ MG cũng cho thấy khả năng
hợp tác với các bạn để đi đến công trình cuối cùng cũng như lặp lại một mô hình. Trong
một nghiên cứu khác, Verdine et al. (2014) đã điều tra các kỹ năng lắp ráp không gian
của trẻ em ba tuổi bằng các công trình khối nhựa lồng vào nhau. Ngoài ra, họ đã thăm
dò sự liên kết giữa lắp ráp không gian và các kỹ năng toán học ban đầu. Kết quả cho
thấy rằng có một mối quan hệ đáng kể giữa khả năng toán học mới nổi và các kỹ năng
không gian cần thiết khi chơi khối có cấu trúc. Bên cạnh đó, ngay cả khi trẻ em không
khác nhau về hiệu suất lắp ráp không gian về giới tính, trẻ em từ các gia đình có tình
trạng kinh tế xã hội thấp hơn (SES) cho thấy hiệu suất thấp hơn so với các bạn cùng lứa
tuổi từ SES cao hơn.
11
nguon tai.lieu . vn
