Giáo dục stem theo định hướng khoa học công nghệ 4.0

GIÁO DỤC STEM THEO ĐỊNH HƯỚNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 4.0 
Sau khi được tham gia lớp bồi dưỡng chuyên môn online "Giáo dục STEM theo định hướng khoa học công nghệ 4.0 cấp Tiểu học" do NXBGDVN tổ chức, bản thân tôi đã lĩnh hội được các kiến thức như sau:
Câu 1: Nêu đặc điểm của bài học STEM và chủ đề STEM trong giáo dục STEM cấp Tiểu học?
STEM là gì?
STEM là viết tắt của các từ: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học).
Giáo dục STEM cấp tiểu học
Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong số bốn lĩnh vực nêu trên trở lên. Trong đó nội dung học tập được gắn với thực tiễn, còn phương pháp học tập được gắn với thực hành để học sinh làm quen với việc phát triển ý tưởng sáng tạo và nắm bắt định hướng nghề nghiệp ngay từ khi ngồi trên ghế nhà trường.
Giáo dục STEM, hiểu theo hướng tiếp cận giải quyết vấn đề, là một định hướng giáo dục mà ở đó học sinh sử dụng kiến thức và kỹ năng của những lĩnh vực khoa học - công nghệ - kỹ thuật và toán học để giải quyết những vấn đề thực tế của cuộc sống. Để triển khai được một bài giảng chủ đề STEM với định hướng trên, người giáo viên sẽ đối mặt với không ít thử thách.
Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức và kỹ năng này (gọi là kỹ năng STEM) phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
Khoa học (science): học sinh được trang bị những kiến thức về các khái niệm, nguyên lý, định luật và cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học. Thông qua giáo dục khoa học, học sinh có khả năng liên kết các kiến thức này để thực hành và có tư duy để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong thực tế. Ở tiểu học, kỹ năng này được hình thành và phát triển chủ yếu qua môn tự nhiên và Xã hội lớp 1,2,3 và Khoa học lớp 4,5.
Công nghệ (technology): học sinh có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến những hệ thống phức tạp như mạng Internet, máy móc. Học sinh tiểu học chủ yếu được trang bị kỹ năng này qua môn tin học và công nghệ.
Kỹ thuật (engineering): học sinh được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm ra nó. Vấn đề này đòi hỏi học sinh phải có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình. Ngoài ra, học sinh còn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật.
Toán học (math): học sinh có khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Ngoài các kiến thức, học sinh còn tích lũy kỹ năng toán học, khi đó học sinh sẽ có khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các khái niệm và kỹ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.
=> Lợi ích: Những học sinh học theo cách tiếp cận giáo dục STEM đều có những ưu thế nổi bật như: kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học chắc chắn, khả năng sáng tạo, tư duy logic, hiệu suất học tập, làm việc vượt trội và có cơ hội phát triển các kỹ năng mềm toàn diện hơn, đồng thời không hề gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với học sinh.
Bài học STEM
Bài học STEM là bài học theo các yêu cầu cần đạt trong các môn học thuộc lĩnh vực STEM.
Các bài học STEM được thực hiện trong mỗi môn học thuộc lĩnh vực STEM như Toán, Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Công nghệ, Tin học.
Nội dung bài học STEM trong từng môn học này cần đảm bảo sự đáp ứng yêu cầu cần đạt của môn đó và có thể tích hợp thêm một số yêu cầu cần đạt của một hoặc một số môn học khác trong nhóm môn thuộc lĩnh vực STEM để tăng khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh.
Các bài học STEM được tổ chức trong môn học theo thời gian, không gian của môn học, tương tự như những bài học khác trong chương trình môn học.
Chủ đề STEM
Chủ đề STEM nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn dựa trên sự huy động nội dung của các môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán.
Chủ đề STEM được thiết kế theo tiến trình tìm tòi khám phá hoặc tiến trình thiết kế kỹ thuật để huy động kiến thức tích hợp liên môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào giải quyết vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể.
Mục tiêu của các chủ đề STEM là phát triển các nhóm năng lực chuyên biệt trong các môn học thuộc lĩnh vực STEM.
Học sinh thực hiện các chủ đề STEM theo dự án học tập, tiếp cận cách tìm tòi khám phá dựa trên một số đặc điểm của các bước nghiên cứu khoa, tập dượt một số bước trong quy trình thiết kế kĩ thuật để tạo ra các mô hình có khả năng hoạt động được, tạo ra được các hiện tượng trong khoa học.
Không gian, thời gian tổ chức thực hiện chủ đề STEM là trong khoảng thời gian hoạt động giáo dục ở nhà trường, dưới hình thức dự án học tập theo nhóm, câu lạc bộ trong nhà trường.
Các chủ đề STEM có các hồ sơ học tập, đánh giá học sinh như các hoạt động giáo dục chính trong nhà trường. Trong đó, thể hiện kế hoạch tổ chức phù hợp với kế hoạch giáo dục trong nhà trường.
Phân biệt giữa bài học STEM và chủ đề STEM
Tiêu chí
Bài học STEM
Chủ đề STEM
Vấn đề xuất phát
Xuất phát từ yêu cầu cần đạt của một trong các môn học thuộc nhóm môn STEM
Xuất phát từ thực tiễn, cuộc sống, có liên quan đến kiến thức của các môn học STEM
Thời gian tổ chức
Trong môn học (hoạt động dạy học của môn học)
Ngoài môn học (hoạt động giáo dục trong nhà trường)
Không gian tổ chức
Trên lớp hoặc trong phòng học bộ môn
Trên lớp, phòng học bộ môn, sân trường, nhà thi đấu đa năng, câu lạc bộ,̣ 
Hình thức tổ chức
Theo khung kế hoạch bài dạy (CV 2345)
Dạy học dự án , trải nghiệm khoa học, cuộc thi, 
Hồ sơ học tập
Theo môn học
Có hồ sơ học tập cho từng chủ đề riêng
Hình thức đánh giá
Như các bài học trong môn học
Theo tiêu chí đánh giá của từng chủ đề
Xác nhận kết quả học tập
Theo môn học
Theo hoạt động giáo dục, có hồ sơ đánh giá riêng
Thiết bị, phương tiện thực hiện
Theo danh mục thiết bị dạy học tối thiểu, các thiết bị dễ tìm, dễ kiếm đối với học sinh
Phù hợp với đặc điểm của nhà trường
Câu 2: Xây dựng 1 bài học Stem hoặc 1 chủ đề Stem theo khung kế hoạch dạy học của Công văn 2345/BGDĐT-GDTH
Bài: BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
I. MỤC TIÊU
1. Mục tiêu của chủ đề
- Tìm hiểu về một số hoạt động bảo vệ môi trường; cách bảo vệ môi trường xung quanh trường, lớp và ngoài môi trường giáo dục.
- Biết cách bảo vệ môi trường ở mọi lúc, mọi nơi.
- Thiết kế và làm một số mô hình về bảo vệ môi trường từ những vật liệu đã qua sử dụng như: ống hút, que kem, can dầu ăn, can nước giặt, xốp ..
2. Kiến thức, kĩ năng STEM trong chủ đề
- Khoa học (S): Môi trường trong lành, môi trường bị ô nhiễm, cách bảo vệ môi trường, một số hình ảnh gây ô nhiễm môi trường, một số hình ảnh bảo vệ môi trường
- Công nghệ (T); Kĩ thuật (E): Sử dụng một số nguyên liệu đơn giản đã qua sử dụng: ống hút, que kem, can dầu ăn, can nước giặt, xốp để làm mô hình dùng trong học tập, trong các hoạt động ở công cộng.
- Toán học (M): Sử dụng vật liệu đã qua sử dụng với số lượng nhiều hơn, ít hơn để tạo mô hình phong phú, với các kích cỡ to, nhỏ, cao, thấp khác nhau.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Kế hoạch dạy học; máy chiếu; bàn trưng bày, xốp, bút dạ
Học sinh và phụ huynh: ống hút, que kem, can dầu ăn, can nước giặt, xốp 
III. TIẾN HÀNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG
*Khởi động: 
- GV: Chia lớp thành 4 nhóm mỗi nhóm 6 HS (Các nhóm thảo luận, bầu nhóm trưởng, nhóm trưởng đứng dậy ra mắt) (hs: giới thiệu họ và tên )
`- Trò chơi “Tôi cần gì” -> Hát bài “Em yêu bầu trời xanh”
? Bài hát nói về điều gì ? (Hs: nói về bầu trời xanh) 
- GV giới thiệu vào bài học : Các con ạ! Để cho bầu trời luôn xanh trong, mỗi chúng ta phải có ý thức bảo vệ môi trường. Vậy bảo vệ môi trường bằng cách nào giờ học hôm nay cô và các con cùng tham gia hoạt động trải nghiệm Với bài học : Bảo vệ môi trường.
Gv ghi đầu bài
2. *Khám phá
- GV Cho HS xem clip (môi trường bị ô nhiễm, những việc của mọi người làm cho môi trường ô nhiễm)
?/ Mọi người trong clip đang làm gì? 
- HS thảo luận nhóm (2-3 phút)
- Đại diện nhóm trả lời (mọi người đổ rác, xả thải, vứt rác bừa bãi )
?/ Các con đã quan sát được gì qua clip? 
- Cá nhân học sinh trả lời (mọi người đổ rác, xả thải, vứt rác bừa bãi )
?/ Nguyên nhân nào dẫn đến môi trường bị ô nhiễm?
HS trả lời (nguyên nhân do người dân không có ý thức, xả rác bừa bãi )
?/ Môi trường bị ô nhiễm sẽ gây ra tác hại gì?
HS trả lời (ảnh hưởng đến sức khỏe con người, làm cho con người bị bệnh về hô hấp, ung thư )
?/ Vậy chúng ta cần phải làm gì để Bảo vệ môi trường?
HS trả lời (không vứt rác bừa bãi, không đổ nước thải ra nơi công cộng, trồng cây xanh, ..)
*Giáo dục Liên hệ: Ở trường, ở lớp và ở nhà mình các con đã bảo vệ môi trường bằng cách nào? (HS trả lời tự do)
GV Kết luận: Môi trường bị ô nhiễm đã ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe mỗi con người chúng ta. Theo thống kê của Bộ y tế, tỉ lệ mắc bệnh hô hấp và ung thư của nước ta là rất lớn. Nguyên nhân do môi trường nước, đất và không khí. Vậy phải làm gì để bảo vệ môi trường các chúng ta cùng xem những hình ảnh sau.
(trình chiếu hình ảnh việc làm để bảo vệ môi trường, một số hình ảnh tái chế trong thi trình diễn thời trang của nhà trường)
3. *Kết nối – Thử nghiệm
GV: Các con vừa được xem một số việc cần làm và những sản phẩm tái trế từ vật liệu đã qua sử dụng để bảo vệ môi trường. Bây giờ các con sẽ cùng trải nghiệm thực hành làm mô hình từ những vật liệu tái chế để tạo ra các sản phẩm của nhóm mình theo sự chuẩn bị vật dụng của các con. Sau khi hoàn thành sản phẩm đại diện nhóm sẽ lên thuyết trình về mô hình của nhóm mình.
GV: Phát đồ dùng cho 4
Đề xuất ý tưởng làm mô hình: GV yêu cầu các nhóm thảo luận để nêu ý tưởng trong nhóm. Mời đại diện 4 nhóm báo cáo ý tưởng nhóm mình
- Nhóm 1: Hộp đựng bút (ống hút)
- Nhóm 2: Thùng đựng rác (3 thùng từ vỏ can dầu ăn)
- Nhóm 3: Lọ hoa (que kem)
- Nhóm 4: Chậu hoa và hoa (vỏ can nước giặt)
4. *Thực hành – nghiên cứu
- HS Thực hành thiết kế các mô hình “Bảo vệ môi trường”
- Yêu cầu HS sử dụng các nguyên liệu và dụng cụ để tiến hành thiết kế mô hình “Bảo vệ môi trường” theo ý tưởng đã bàn bạc, đề xuất.
*Báo cáo và chia sẻ
Báo cáo và chia sẻ về mô hình “Bảo vệ môi trường” của nhóm mình
- Tổ chức cho từng nhóm tiến hành báo cáo, chia sẻ về mô hình “Bảo vệ môi trường” của nhóm mình trước lớp.
- Tổ chức cho HS nhận xét, phản biện
- GV có thể đặt thêm câu hỏi để khai thác, gợi ý HS nêu được ý tưởng về những việc muốn làm để bảo vệ cây xanh.
Ví dụ: + Nhóm con làm được sản phẩm gì?
+ Sản phẩm con là từ những vật liệu gì?
+ Sản phẩm mang đến thông điệp gì?
5. * Đánh giá: GV đánh giá SP của các nhóm theo 4 nội dung
- ND1: Các nhóm thức hiện tốt nội dung sản phẩm mô hình theo đúng ý tưởng của nhóm mình mang tính khoa học cao. Các con đã biết sử dụng các vật liệu đã qua sử dụng để làm mô hình nhằm giảm thiểu rác thải ra môi trường để môi trường của chúng ta trong sạch hơn.
- ND2,3: Với bàn tay khéo léo cũng như khả năng tưởng tượng phong phú của các con, các nhóm đã tạo ra được những sản phẩm từ ống hút, que kem, các vỏ dầu ăn, nước giặt thật đẹp mắt, vừa là những đồ dùng cần thiết trong học tập và sinh hoạt vừa tạo cho môi trường được trong lành hơn.
- ND4: Với số lượng sản phẩm từ 1 đến nhiều vật liệu, các nhóm đã cắt, ghép, trang trí thành những sản, mô hình độc đáo với kích cỡ to nhỏ cao thấp khác nhau. Tất cả sự kết hợp hài hòa sáng tạo đó đã đem đến chúng ta những mô hình với thông điệp Bảo vệ môi trường” luôn xanh-sạch-đẹp
III. ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM
Phiếu đánh giá quá trình và kết quả hoạt động giáo dục STEM của học sinh
Tiêu chí
Kết quả đạt được
Hoàn thành tốt
Hoàn thành
Chưa hoàn thành
Chuẩn bị
Chuẩn bị đầy đủ đồ dùng
Chuẩn bị được một nửa đồ dùng
Không chuẩn bị được đồ dùng nào
Tham gia, đề xuất ý tưởng
Đề xuất được ít nhất 1 ý tưởng và trình bày rõ ràng ý tưởng đó
Đề xuất được ít nhất 1 ý tưởng nhưng không trình bày, giải thích được ý tưởng của mình
Không đề xuất được ý tưởng nào
Thực hiện, triển khai ý tưởng
Làm và thực hiện được ý tưởng của mình rõ ràng
Chỉ làm được ý tưởng nhưng không lắp ghép, chế tạo được ý tưởng đó
Không làm cũng như không chế tạo được ý tưởng
Sản phẩm STEM
Có sản phẩm STEM
Có sản phẩm nhưng chưa thể hiện rõ STEM trong đó
Không có sản phẩm
IV. TỔNG KẾT: 
* GV: Sau khi xem clip, hình ảnh và thực tế trong cuộc sống hàng ngày, các con đã hình thành được ý thức Bảo vệ môi trường từ những việc làm nhỏ nhất, biết lựa chọn và làm được các mô hình rất đẹp. Các con sẽ vận dụng vào thực tế hàng ngày bằng cách lựa chọn những vật liệu mà gđ đã qua sử dụng, cùng bố mẹ tạo ra những sản phẩm thân thiện gần gũi và cần thiết để giảm thiểu rác thải ra môi trường, giúp cho môi trường của chúng ta được trong hơn, xanh hơn, sạch hơn.
* Củng cố - dặn dò: Qua bài học hôm nay cô mong rằng mỗi một cá nhân các con hãy luôn luôn có ý thức bảo vệ môi trường từ những việc làm nhỏ nhất. Cô thấy lớp mình các con đều thực hiện tốt việc vệ sinh lớp học, thu gom rác và đổ rác đúng nơi quy định. Biết chăm sóc và bảo vệ cây xanh trong vườn trường. Cô mong rằng không chỉ ở trường mà ở nhà hay ở những nơi công cộng các con cũng luôn có những hành động, việc làm cần thiết để Bảo vệ không khí, đất, nước, môi trường của chúng ta trong lành lơn.
Sau đây cô mời các con cùng hát bài hát Trái đất này là của chúng mình nhé.
Giờ học của chúng ta đến đây là kết thúc. Xin trân thành cảm ơn các thầy cô giáo. Xin mời các thầy cô và các con nghỉ.