Sáng kiến kinh nghiệm Dạy học chủ đề giáo dục STEM theo mô hình Lớp học đảo ngược

 1 / 13
 A.ĐẶT VẤN ĐỀ
1.Lý do chọn đề tài
 Giáo dục hiện đại chuyển từ dạy học tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng 
lực người học, đòi hỏi người dạy và người học cần thay đổi cách dạy và cách học. 
Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ các lĩnh vực 
Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó, nội dung học tập được gắn 
với thực tiễn, phương pháp dạy học theo quan điểm dạy học định hướng hành động, 
giúp HS phát triển khả năng huy động, tổng hợp kiến thức, kĩ năng,... thuộc nhiều 
lĩnh vực khác nhau để giải quyết hiệu quả các vấn đề trong học tập và cuộc sống, 
phát triển được các năng lực cần thiết, nhất là năng lực tự học (NLTH).
 Năm 2007, Jonathan và Aaron Sams ở Woodland Park đã phát hiện ra một 
phần mềm có thể ghi lại bài giảng trực tiếp của GV và tài lên mạng Internet cho 
những HS không có điều kiện tham gia buổi học. Từ đó, bài học trực tuyến bắt đầu 
phát triển rộng rãi, GV có thể sử dụng các video trực tuyến trong dạy học, thời gian 
trên lớp để HS làm các bài tập và ôn lại kiến thức mới: hình thành mô hình “Lớp 
học đảo ngược” (LHĐN) (flipped classroom). Trong lớp học truyền thống, HS 
nghe GV giảng lí thuyết tại lớp, GV làm bài tập mẫu, sau đó giao bài tập về nhà. 
Đối với LHĐN, HS cần tự học kiến thức mới thông qua các video clip và khai thác 
tài liệu trên mạng (Nguyễn Mậu Đức, 2020). Toàn bộ thời gian trên lớp sẽ dành 
cho các hoạt động giải bài tập, thảo luận nhóm dưới sự hướng dẫn của GV. GV 
đóng vai trò là người điều khiển, hỗ trợ, đưa ra tình huống có vấn đề để hướng dẫn 
HS giải quyết những vấn đề khó hiểu và hệ thống hóa bài học.
 Dưới đây, sau phần trình bày một số khái niệm cơ bản cũng như mức độ biểu 
hiện NLTH của HS phổ thông trong dạy học chủ đề giáo dục STEM theo mô hình 
LHĐN, tôi đề xuất quy trình dạy học chủ đề giáo dục STEM theo mô hình 
LHĐN nhằm phát triển NLTH cho HS. Tiếp đó, quy trình đã đề xuất được minh 
họa thông qua dạy học chủ đề giáo dục STEM “ Chế tạo bình lọc nước ” trong môn 
KHTN 6.
2.Mục đích nghiên cứu
 - Giúp giáo viên bộ môn KHTN có định hướng các biện pháp để dạy học theo 
 hướng phát triển năng lực học sinh
 - Giúp học sinh phát huy tối đa năng lực, phẩm chất cá nhân.
3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
 - Đối tượng nghiên cứu: Học sinh lớp 6 3 / 13
 LHĐN là một mô hình học tập kết hợp (Bishop và Verleger, 2013). Theo 
Marks (2015): Đảo ngược lớp học có nghĩa là các sự kiện truyền thống diễn ra bên 
trong lớp học, bây giờ diễn ra bên ngoài lớp học và ngược lại. Trong mô hình 
LHĐN, người học sẽ tự làm việc với bài giảng trước thông qua đọc, tóm tắt tài liệu, 
nghe giảng với các phương tiện hỗ trợ như: băng hình, trình chiếu PowerPoint và 
khai thác tài liệu trên mạng; bài giảng trở thành bãi tập ở nhà mà người học cần 
chuẩn bị trước khi lên lớp. Thời gian học tập tại lớp sẽ được sử dụng cho các hoạt 
động thảo luận, giải quyết vấn đề, thực hành và nâng cao kiến thức về nội dung bài 
học (Kim, 2015).
 LHĐN là một mô hình dạy học tiên tiến, được ứng dụng dựa trên sự phát 
triển công nghệ E-learning và các phương pháp dạy học hiện đại. Mô hình LHĐN 
làm thay đổi vai trò của người dạy và người học, người dạy không chỉ dạy những 
nội dung, kiến thức mà còn tiến hành thảo luận, trao đổi, giải thích, tháo gỡ những 
vấn đề phát sinh mà người học không tự giải quyết được. Tương tự, việc tiếp thu 
kiến thức của người học sẽ được chuyển đổi thông qua các video bài giảng của GV 
và học tập trực tuyến. Công nghệ thông tin sẽ giúp HS nắm vững về lí thuyết lớp, 
từ đó việc học tập hiệu quả hơn, giúp người học tự tin hơn (Nguyễn Văn Lợi, 
2014).
 Bản chất của mô hình LHĐN là hướng đến hoạt động hóa việc học của người 
học, chú trọng sự tương tác giữa HS và môi trường học tập nhằm cập nhật, nâng 
cao kiến thức, từ kiến thức HS đã có đến kiến thức cần chiếm lĩnh. GV cần tạo môi 
trường học tập thúc đẩy khả năng tự học cho người học bằng việc kết hợp giữa 
công nghệ E-learning với các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực. Bên cạnh 
đó, mô hình LHĐN cũng là một mô hình dạy học có nhiều ưu điểm, giúp người học 
nâng cao NLTH, năng lực sử dụng công nghệ thông tin.
c.Giáo dục STEM
 STEM là thuật ngữ viết tắt của các tử Science (Khoa học), Technology 
(Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử 
dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và 
Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và 
Toán học được mô tả bởi chu trình STEM, trong đó Science là quy trình sáng tạo ra 
kiến thức khoa học: Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết 
kế công nghệ mới nhằm giải quyết vấn đề: Toán học là công cụ được sử dụng để 
thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác. Giáo dục STEM là 5 / 13
 C.CÁC BIỆN PHÁP
1. Các mức độ biểu hiện của NLTH của HS phổ thông trong dạy học chủ đề 
giáo dục STEM theo mô hình LHĐN
 Từ các biểu hiện của NLTH, bản chất của mô hình LHĐN, tôi đưa ra các 
mức độ biểu hiện của NLTH của HS phổ thông trong dạy học chủ đề giáo dục 
STEM theo mô hình LHĐN như sau (xem bảng 1):
 Bảng 1. Mức độ biểu hiện NLTH của HS phổ thông
 trong dạy học chủ đề giáo dục STEM theo mô hình LHĐN
Các biểu của Tiêu chí Mức độ
NLTH (1) (2) (3)
Xác định mục 1. Xác định Chưa xác định Xác định được Xác định được 
tiêu các kiến thức, được các kiến các kiến thức, chi tiết, đầy đủ 
học tập kĩ năng cần thức, kĩ năng kĩ năng cần các kiến thức, 
 đạt và kiến cần đạt và kiến đạt và kiến kĩ năng cần 
 thức. kì năng thức, kĩ năng thức, kì năng đạt và kiến 
 đã biết có liên đã biết có liên đã biết có liên thức, kĩ năng 
 quan quan đến nội quan đến nội đã biết có liên 
 dụng của chủ dung chủ đề quan đến nội 
 đề học tập. học tập nhưng dung của chủ 
 chưa chi tiết, đề
 chưa đầy đủ.
 2. Xác định và Chưa xác định Xác định hoặc Xác định và đề 
 đề xuất các và đề xuất để xuất được xuất được các 
 vấn để trong được các vấn một số vấn đề vấn đề trong 
 học tập và đề trong học trong học tập học tập một 
 thực tiễn. thức của nội có liên hệ đến cách khoa học, 
 dung chủ đề kiến thức phù hợp với 
 tập, thực tiền nhưng chưa kiến thức 
 đến kiến phù hợp với trong nội dung 
 nội dung của của chủ đề.
 chủ để học tập.
Lập kế hoạch 3. Xác định Chưa xác định Xác định được Xác định được 
học tập các phương được các một số phương các phương 
 tiện cần thiết phương tiện kĩ tiện kỉ thuật và tiện kĩ thuật và 7 / 13
 6. Xử lí thông Chưa biết xử lí Xử lí chính Xử lí chính 
 tính giải quyết hoặc xử lí xác, khoa học xác, khoa học 
 chưa chính thông tin và thông tin và 
 xác, chưa khoa rút ra được rút ra được các 
 học các thông một số kết kết luận phù 
 tin thu thập luận phù hợp hợp, đầy đủ 
 được. nhưng chưa cho các vấn đề 
 đầy đủ cho các học tập đặt ra.
 vấn đề học tập 
 đặt ra. 
 7. Hợp tác với Chưa chủ Chủ động, Chủ động, 
 thầy cô, bạn động, chưa thường xuyên thường xuyên 
 học thường xuyên hợp tác nhưng hợp tác hiệu 
 hợp tác với chưa hiệu quả quả với thầy 
 thầy cô, bạn với thầy cô, cô, bạn học 
 học trong môi bạn học trong trong môi 
 trường trực môi trường trường trực 
 tuyến và trên trực tuyến và tuyến và trên 
 lớp học để tìm trên lớp học để lớp học để tìm
 kiếm hỗ trợ tìm kiêm hỗ kiếm, hỗ các 
 các bạn khác trợ các bạn khi bạn khác khi 
 khi cần thiết. cần thiết. cần thiết.
 8. Trình bày Trình bày Trình bảy kết Trình bày kết 
 và bảo vệ kết chưa logic, quả học tập quả học tập 
 quả học tập chưa rõ ràng logic, rõ ràng logic, rõ ràng, 
 các kết quả nhưng chưa sáng tạo và 
 học tập sau khi bảo vệ được bảo vệ các kết 
 thực hiện các các kết quả quả học tập 
 nhiệm vụ tự học tập sau khi sau khi thực 
 học của chủ đề thực hiện các hiện các nhiệm 
 học tập. nhiệm vụ tự vụ tự học của 
 học của chủ đề chủ đề học tập.
 học tập.
Đánh giá và 9. Đánh giá Chưa xác định Xác định được Xác định được 9 / 13
Nguyễn Văn Biên và cộng sự (2019), Trần Trung Ninh và cộng sự (2019), tôi đề 
xuất quy trình dạy học chủ để giáo dục STEM theo mô hình LHĐN nhằm phát triển 
NITH cho HS gồm các bước sau:
 Bước 1: Xác định vấn đề. GV giao cho HS các nhiệm vụ học tập chứa đựng 
vấn đề. Trong đó, HS phải hoàn thành một sản phẩm học tập hoặc giải quyết một 
vấn đề cụ thể, với các tiêu chí đòi hỏi các em cần sử dụng kiến thức mới trong chủ 
đề để đề xuất, xây dựng giải pháp. Tiêu chí của sản phẩm là một yêu cầu quan 
trọng. Học sinh cần nắm vững kiến thức mới có thể thiết kế, tạo ra sản phẩm.
 Bước 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp. GV tổ chức cho HS 
thực hiện hoạt động học tập tích cực, tăng cường mức độ tự lực dựa trên khả năng 
của từng đối tượng người học; khuyến khích HS hoạt động tự tìm tòi, chiếm lĩnh 
kiến thức để có thể đề xuất, thiết kế sản phẩm.
 Bước 3: Lựa chọn giải pháp. GV tổ chức cho HS trình bày, giải thích và bảo 
vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã 
có); sau đó GV góp ý, chú trọng việc chỉnh sửa các thuyết minh của HS để các em 
nắm vững kiến thức mới, tiếp tục hoàn thiện bản thiết kế trước khi tiến hành chế 
tạo, thí nghiệm.
 Bước 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá. Tổ chức cho HS tiến hành 
chế tạo mẫu theo bản thiết kế, kết hợp tiến hành thử nghiệm trong quá trình chế tạo. 
Hướng dẫn HS đánh giá mẫu và điều chỉnh thiết kế ban đầu để đảm bảo mẫu chế 
tạo là khả thi.
 Bước 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh. Tổ chức cho HS trình bày sản phẩm 
học tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn 
thiện.
b. Minh họa tiến trình dạy học chủ đề giáo dục STEM “Chế tạo bình lọc 
nước" (KHTN 6) theo mô hình lớp học đảo ngược nhằm phát triển năng lực 
tự học cho học sinh
 Sau khi tìm hiểu, nghiên cứu và thiết kế chủ đề giáo dục STEM " Chế tạo 
bình lọc nước" ,tôi đã phân chia các nhiệm vụ học tập ở nhà, ở lớp cho mỗi hoạt 
động phù hợp với việc giảng dạy theo mô hình học LHĐN. Cụ thể (xem bảng 2):
Bảng 2. Thiết kế bài học chủ đề giáo dục STEM “Chế tạo bình lọc nước" (KHTN 6) 
 theo mô hình LHĐN nhằm phát triển NLTH cho HS
 Tiến trình Hoạt động ở nhà Hoạt động tại lớp
 dạy học