Thiết kế bài giảng Stem gắn với thực tế như thế nào?

Bản chất của Stem là hiện thực, vì vậy để học sinh thấy được sự liên kết giữa bài học với thực tế thì thầy cô giáo cần xây dựng các bài giảng gần gũi và gắn liền với đời sống hàng ngày. Để làm được điều đó bạn cần hướng dẫn học sinh quan sát và biết cách phân tích một vấn đề dưới nhiều góc độ. Giáo viên cần nắm được những hoạt động mà học sinh phải thực hiện trong bài giảng Stem.

1.Các hoạt động cần thiết trong bài giảng Stem

Hoạt động phát hiện và tìm hiểu các vấn đề thực tế 

Trong mỗi một bài giảng Stem giáo viên cần đặt học sinh trước những nhiệm vụ mang tính thực tiễn. Đó có thể là giải quyết một tình huống thực tế hoặc vận hành, sửa chữa một ứng dụng kỹ thuật công nghệ nào đó. 

Để hoàn thành nhiệm vụ này yêu cầu học sinh phải thu thập thông tin, phân tích tình huống, giải thích những nguyên lý vận hành…Từ đó xác định được những vấn đề cần giải quyết.

Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền

Trong hoạt động này sẽ bao gồm nhiều hoạt động khác nhau như: Nghiên cứu tài liệu trong chương trình sách giáo khoa, quan sát và thực hành các thí nghiệm, giải các bài tập hoặc xử lý tình huống có liên quan.

Mục đích của hoạt động này là từ những câu hỏi hoặc vấn đề cần giải quyết học sinh sẽ nghiên cứu, tìm hiểu để tiếp nhận những kiến thức và kỹ năng mới nhưng trước hết cần nắm vững kiến thức kỹ năng cơ bản.

Hoạt động giải quyết vấn đề

Đây thực chất là hoạt động sáng tạo giúp học sinh hình thành và phát triển những năng lực vốn có. 

Có hai loại sản phẩm của quá trình nghiên cứu này là kiến thức mới và công nghệ mới. Tương ứng với nó bao gồm các nội dung sau.

• Hoạt động sáng tạo: Đây là kết quả của quá trình nghiên cứu, là những đề xuất mang tính lý thuyết mà học sinh thu thập được qua những kiểm chứng các giả thuyết khoa học.
• Hoạt động sáng tạo kỹ thuật: Đây cũng là sản phẩm của kết quả nghiên cứu mang tính ứng dụng, khi các giải pháp công nghệ mới được thử nghiệm thành công.

2. Các tiêu chí xây dựng bài giảng Stem

Tiêu chí 1: Chủ đề của các bài học Stem tập trung vào các vấn để của thực tế đời sống

Giáo viên cần đặt người học vào các vấn đề mang tính thực tiễn của đời sống và yêu cầu các em đề xuất giải pháp giải quyết các vấn đề đó.

Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học Stem theo quy trình thiết kế kỹ thuật

Quy trình thiết kế kỹ thuật mang đến cho học sinh một tiến trình linh hoạt, từ việc xác định vấn đề đến sáng tạo và đề xuất giải pháp. Với quy trình này người học cần thực hiện một số hoạt động như sau.

• Xác định vấn đề
• Nghiên cứu kiến thức nền
• Đề xuất giải pháp
• Chọn giải pháp
• Chế tạo mô hình
• Thử nghiệm và đánh giá
• Bàn luận và chia sẻ
• Điều chỉnh 

Trong quá trình dạy học thực tế quy trình 8 bước này được thể hiện qua 5 hoạt động chủ yếu sau.

• Xác định vấn đề
• Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp
• Thảo luận và trình bày phương án
• Chế tạo mô hình theo thiết kế và thử nghiệm
• Đánh giá thảo luận và trình bày về sản phẩm sau đó điều chỉnh so với thiết kế ban đầu.

Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học Stem đưa học sinh vào những hoạt động khám phá định hướng và trải nghiệm sản phẩm

Dạy học theo phương pháp Stem chính là quá trình tìm tòi và khám phá. Học sinh thể hiện kỹ năng quan sát khám phá để kiểm chứng các quy luật. Bên cạnh đó tiếp thu kiến thức nền đồng thời rèn luyện nhiều kỹ năng cần thiết khác.

Hoạt động này của học sinh là những hoạt động chuyển giao và hợp tác. Các em sẽ được trao đổi thông tin, chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế mẫu của mình. Sau đó điều chỉnh các ý tưởng thông qua quá trình tìm tòi và khám phá của bản thân.

Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học stem hấp dẫn học sinh vào những hoạt động nhóm

Việc đưa học sinh hoạt động trong một nhóm kiến tạo là thách thức lớn của giáo viên. Thế nhưng làm việc nhóm để thực hiện các hoạt động của bài học Stem chính là cơ sở để học sinh phát triển tối đa khả năng giao tiếp và hợp tác. 

Tiêu chí 5: Nội dung của bài học Stem chủ yếu được khai thác từ nội dung khoa học và toán học mà học sinh đã và đang được học

Nhiệm vụ của giáo viên khi thiết kế bài học Stem cần kết nối và tích hợp giữa chương trình khoa học, công nghệ, thông tin và toán học. 

Mục đích là để học sinh nhận ra rằng khoa học, công nghệ, tin học và toán học không phải là những môn học độc lập mà chúng có liên quan đến nhau. Các em cần áp dụng nó một cách nhuần nhuyễn để giải quyết các vấn đề thực tế trong đời sống xã hội.

Tiêu chí 6: Kết quả của bài học Stem có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại là cần thiết trong quá trình học tập

Một nghiên cứu hay một câu hỏi có thể có nhiều giả thuyết và phương án giải quyết tối ưu. Chỉ duy nhất khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết một vấn đề nào đó. Qua đây có thể thấy tầm quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sự sáng tạo trong quá trình dạy và học Stem.

3. Bốn bước trong thiết kế bài giảng Stem đúng chuẩn

Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học

Khi lựa chọn một chủ đề nào đó để thiết kế bài giảng Stem giáo viên cần căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình học với các hiện tượng trong tự nhiên hoặc cấu tạo, cách sử dụng thiết bị công nghệ trong đời sống thực tế. 

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

Sau khi chọn xong chủ đề giáo viên cần xác định được các vấn đề cần giải quyết để có thể giao cho học sinh thực hiện từng nhiệm vụ đó.

Yêu cầu đặt ra cho học sinh cần vận dụng những kiến thức và kỹ năng trong chương trình đã học và những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học.

Qua quá trình cùng hoàn thành nhiệm vụ đề ra các thầy cô giáo sẽ dễ dàng hình dung những khó khăn mà học sinh có thể gặp phải. Ngoài ra còn xác định chính xác lúc nào cần vận dụng kiến thức đúng chỗ và cuối cùng là đề ra các tiêu chí của sản phẩm.

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị và giải pháp cho vấn đề

Sau khi đã xác định được đâu là vấn đề cần giải quyết hoặc sản phẩm cần chế tạo chúng ta cần xác định rõ ràng tiêu chí của sản phẩm. Bời vì những tiêu chí này là cơ sở để đề xuất các giải thuyết và biện pháp giải quyết vấn đề. 

Cần lưu ý đó là những tiêu chí đề ra phải tập trung định hướng học tập và vận dụng kiến thức nền của người học. Không nên chỉ quan tâm đến việc đánh giá chất lượng sản phẩm.

Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học

Tiến trình dạy học Stem được thiết kế theo 5 loại hoạt động kể trên. Trong đó mỗi loại hoạt động nên được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm mà học sinh phải hoàn thành.

Các hoạt động đó có thể được tổ chức tại nhiều không gian Stem khác nhau, trong lớp học, ngoài môi trường lớp học như tại nhà hay tại cộng đồng. Giáo viên cần chủ động thiết kế các bài giảng điện tử để hướng dẫn, hỗ trợ học sinh bên ngoài lớp học.

Những kiến thức mà chúng tôi vừa chia sẻ hi vọng sẽ là nguồn tài liệu tham khảo giúp các thầy cô giáo thiết kế các bài giảng Stem hiệu quả hơn.