Quy trình xây dựng bài học STEM đóng vai trò then chốt trong việc tạo nên một giờ học hiệu quả, giúp trẻ tiếp thu kiến thức và rèn luyện tư duy logic. Trong bài viết này, TOPKID EDUALL sẽ chia sẻ chi tiết quy trình xây dựng bài học STEM chuẩn quốc tế, kèm theo ví dụ minh họa dễ áp dụng. Đọc ngay để nâng cấp phương pháp giảng dạy và mang lại trải nghiệm học tập STEM chất lượng cho trẻ!
Quy trình xây dựng bài học STEM gồm những bước nào?
Theo Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH năm 2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, quy trình xây dựng bài học giáo dục STEM bao gồm bốn bước chính. Mỗi bước đảm bảo bài học bám sát nội dung chương trình, gắn kết thực tiễn và khơi dậy sự hứng thú của học sinh. Dưới đây là chi tiết các bước dạy học STEM:
Bước 1: Lựa chọn nội dung bài học STEM
Giáo viên chọn chủ đề STEM phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông. Chủ đề cần gắn với thực tiễn, như hiện tượng tự nhiên hoặc ứng dụng công nghệ.
- Ví dụ: Chủ đề “hệ thống tưới cây tự động” kết hợp vật lý (cảm biến độ ẩm), toán học (tính lưu lượng nước) và công nghệ (lập trình vi mạch).
- Yêu cầu: Nội dung phù hợp với độ tuổi, khả năng nhận thức và sở thích của học sinh.
- Mục tiêu: Khuyến khích tư duy liên môn, giúp học sinh áp dụng kiến thức vào thực tế.
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Giáo viên đặt ra một vấn đề thực tiễn để học sinh vận dụng kiến thức STEM.
- Yêu cầu: Vấn đề đủ thách thức để kích thích sự tò mò nhưng không quá khó để tránh gây nản lòng.
- Ví dụ: Với chủ đề “hệ thống tưới cây tự động”, câu hỏi là: “Làm thế nào để cây được tưới đủ nước dựa trên độ ẩm đất?”.
- Lợi ích: Thúc đẩy học sinh nghiên cứu, đề xuất giải pháp và rèn kỹ năng phân tích, sáng tạo.
Bước này là cốt lõi của quy trình dạy học STEM, giúp học sinh phát triển tư duy giải quyết vấn đề thực tế.
Bước 3: Xây dựng tiêu chí cho sản phẩm/giải pháp
Giáo viên thiết lập tiêu chí cụ thể để đánh giá sản phẩm hoặc giải pháp của học sinh.
- Yêu cầu: Tiêu chí rõ ràng, đo lường được và liên quan đến mục tiêu bài học.
- Ví dụ: Với dự án “hệ thống tưới cây tự động”, tiêu chí bao gồm:
- Tự động tưới khi độ ẩm đất dưới 30%.
- Sử dụng vật liệu an toàn.
- Vận hành ổn định qua 5 lần thử nghiệm.
- Tiết kiệm nước tối đa.
- Lợi ích: Giúp học sinh hiểu rõ kỳ vọng và định hướng dự án.
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
Giáo viên xây dựng chuỗi hoạt động học tập theo mô hình dạy học tích cực, thường dựa trên quy trình thiết kế kỹ thuật (8 bước: xác định vấn đề, nghiên cứu, đề xuất giải pháp, chọn giải pháp, chế tạo, thử nghiệm, trình bày, điều chỉnh). Hoạt động học được chia thành 5 giai đoạn chính:
- Xác định vấn đề: Giáo viên giới thiệu vấn đề và tiêu chí sản phẩm.
- Nghiên cứu và đề xuất giải pháp: Học sinh tìm hiểu kiến thức nền và thảo luận ý tưởng.
- Thiết kế và trình bày: Học sinh trình bày phương án và nhận phản hồi.
- Chế tạo và thử nghiệm: Học sinh xây dựng sản phẩm và kiểm tra hoạt động.
- Điều chỉnh và hoàn thiện: Học sinh cải tiến sản phẩm dựa trên đánh giá.
Xem thêm: Gợi ý các mô hình STEM phổ biến & Lợi ích của mô hình 5E
Ví dụ minh họa quy trình xây dựng bài học STEM
Để hiểu rõ hơn các bước dạy học theo định hướng STEM, hãy xem xét ví dụ về bài học “Thiết kế hệ thống tưới cây tự động” cho học sinh lớp 6 tại TOPKID EDUALL:
- Bước 1: Lựa chọn nội dung: Giáo viên chọn chủ đề liên quan đến vật lý (cảm biến độ ẩm), toán học (tính toán thời gian tưới) và công nghệ (lập trình Arduino). Chủ đề này phù hợp với chương trình lớp 6 và khuyến khích tư duy liên môn.
- Bước 2: Xác định vấn đề: Giáo viên đặt câu hỏi: “Làm thế nào để xây dựng hệ thống tưới cây tự động dựa trên độ ẩm đất?”. Học sinh cần thiết kế hệ thống tự động tưới khi đất khô.
- Bước 3: Xây dựng tiêu chí: Sản phẩm phải: (1) tự động tưới khi độ ẩm đất dưới 30%, (2) sử dụng vật liệu tái chế, (3) hoạt động ổn định trong 5 lần thử nghiệm, (4) có báo cáo giải thích nguyên lý.
- Bước 4: Thiết kế hoạt động:
- Hoạt động 1: Giáo viên giới thiệu vấn đề qua video về hệ thống tưới cây thông minh.
- Hoạt động 2: Học sinh nghiên cứu cảm biến độ ẩm và lập trình cơ bản.
- Hoạt động 3: Nhóm học sinh đề xuất thiết kế và trình bày ý tưởng.
- Hoạt động 4: Học sinh chế tạo mô hình bằng Arduino và vật liệu tái chế, thử nghiệm thực tế.
- Hoạt động 5: Học sinh điều chỉnh mô hình dựa trên phản hồi và trình bày sản phẩm hoàn thiện.
Kết quả, học sinh không chỉ hiểu về cảm biến, lập trình mà còn rèn kỹ năng làm việc nhóm và tư duy phản biện.
Mẹo để bài học STEM thú vị và hiệu quả hơn
Để dạy học STEM đạt hiệu quả tối đa, giáo viên có thể áp dụng các mẹo sau:
- Tạo môi trường học tập tích cực: Giáo viên khuyến khích học sinh đặt câu hỏi, thử nghiệm và chấp nhận sai lầm như một phần của học tập. Môi trường an toàn giúp học sinh tự tin sáng tạo.
- Sử dụng vật liệu gần gũi: Dùng các vật liệu dễ tiếp cận như thùng carton, ống hút, hoặc linh kiện giá rẻ để học sinh dễ thực hành.
- Tích hợp công nghệ số: Sử dụng phần mềm mô phỏng, thí nghiệm ảo hoặc lập trình Scratch, Arduino để tăng tính hấp dẫn. Điều này giúp học sinh làm quen với công nghệ 4.0.
- Khuyến khích làm việc nhóm: Tổ chức hoạt động nhóm để học sinh rèn kỹ năng giao tiếp và hợp tác. Giáo viên phân chia nhiệm vụ rõ ràng để mỗi học sinh đều đóng góp.
- Liên hệ thực tiễn: Chọn các chủ đề gần gũi như xử lý rác thải, tiết kiệm năng lượng để học sinh thấy giá trị thực tế của bài học.
- Đánh giá linh hoạt: Kết hợp đánh giá sản phẩm (chất lượng, chức năng) và quá trình (sự tham gia, sáng tạo) để động viên học sinh.
Những mẹo này giúp bài học STEM trở nên sinh động, khơi dậy đam mê và phát triển kỹ năng toàn diện cho học sinh.
Kết luận
Với quy trình xây dựng bài học STEM chi tiết cùng ví dụ minh họa và mẹo áp dụng thực tế, TOPKID EDUALL mang đến giải pháp thiết kế bài học hiệu quả, giúp trẻ học tập chủ động và hứng thú hơn. Hãy theo dõi TOPKID EDUALL để cập nhật thêm nhiều bài viết hữu ích về giáo dục STEM, phương pháp giảng dạy hiện đại và kinh nghiệm phát triển tư duy cho trẻ trong thời đại số!
