BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Trần Thanh Thảo

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP STEM
“TRUYỀN NHIỆT”
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TÌM HIỂU TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH THCS

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh - 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Trần Thanh Thảo

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP STEM
“TRUYỀN NHIỆT”
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
TÌM HIỂU TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH THCS

Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Mã số

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:


Trần Thanh Thảo


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ
MỞ ĐẦU...................................................................................................................... 1
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP STEM
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU TỰ NHIÊN
CỦA HỌC SINH THCS 5
1.1. Dạy học định hướng phát triển năng lực................................................................. 5
1.1.1. Năng lực là gì?.............................................................................................. 5
1.1.2. Dạy học định hướng phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên............................ 7
1.2. Dạy học chủ đề tích hợp STEM............................................................................ 14
1.2.1. Tích hợp là gì?............................................................................................. 14
1.2.2. Dạy học tích hợp là gì?................................................................................ 15
1.2.3. STEM và quan điểm dạy học tích hợp STEM............................................. 23
1.2.4. Chủ đề tích hợp STEM là gì?...................................................................... 26
1.2.5. Quy trình xây dựng và tổ chức dạy học chủ đề tích hợp STEM..................27
1.2.6. Tổ chức hoạt động trong dạy học tích hợp STEM....................................... 33
1.2.7. Thực trạng nghiên cứu và dạy học tích hợp STEM.....................................33
Tiểu kết chương 1...................................................................................................... 36
Chương 2. XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP
STEM “TRUYỀN NHIỆT” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

3.4.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm về mặt định lượng......................... 75
Tiểu kết Chương 3..................................................................................................... 77
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................................................ 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 79
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Viết đầy đủ
1

Bộ Giáo dục và Đào tạo

2

Dạy học tích hợp

3

Đại học Sư phạm

4

Giáo viên

5

Học sinh

Bảng 2.3. Tiến trình dạy học chủ đề “Đèn kéo quân”................................................. 51
Bảng 2.4. Rubric đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên................................................ 56
Bảng 2.5. Rubric đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên thông qua các hoạt động
cụ thể 58
Bảng 2.6. Rubric đánh giá sản phẩm “Nhiệt kế”........................................................ 60
Bảng 2.7. Rubric đánh giá sản phẩm “Đèn kéo quân”................................................ 61
Bảng 2.8. Rubric đánh giá bản thiết kế và bài thuyết trình......................................... 62
Bảng 3.1. Kết quả đánh giá tổng thể năng lực tìm hiểu tự nhiên của các nhóm..........75
Bảng 3.2. Kết quả đánh giá tổng thể năng lực tìm hiểu tự nhiên của từng HS............76


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Các bước hình thành năng lực...................................................................... 6
Hình 1.2. Chu trình STEM......................................................................................... 26
Hình 1.3. Quy trình xây dựng và tổ chức dạy học chủ đề tích hợp STEM.................27
Hình 3.1. Một số phiếu học tập – HĐ 1.1 của HS...................................................... 68
Hình 3.2. Một số hình ảnh HS thực hiện phiếu học tập – HĐ 1.2..............................69
Hình 3.3. Một số phiếu học tập – HĐ 1.2 của HS...................................................... 70
Hình 3.4. Phiếu học tập – HĐ 1.3 của HS.................................................................. 71
Hình 3.5. Một số hình ảnh sản phẩm nhiệt kế của HS................................................ 72
Hình 3.6. Một số hình ảnh HS thực hiện phiếu học tập – HĐ 2.2..............................73
Hình 3.7. Một số hình ảnh sản phẩm đèn kéo quân của HS....................................... 74


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

Xã hội phát triển từng ngày cùng với sự lớn mạnh không ngừng của công nghệ

 Năm học 2019 – 2020: Lớp 2, lớp 7 và lớp 11.
 Năm học 2020 – 2021: Lớp 3, lớp 8 và lớp 12.


2
 Năm học 2021 – 2022: Lớp 4, lớp 9.
 Năm học 2022 – 2023: Lớp 5.

Năm học 2018 – 2019 sắp tới, chương trình giáo dục phổ thơng mới sẽ chính
thức áp dụng quan điểm dạy học tích hợp với bộ SGK “mở” chỉ mang tính chất gợi ý
của Bộ GD – ĐT. GV có quyền lựa chọn nội dung, hoặc tự xây dựng giáo án cho mình
dựa theo chuẩn kiến thức, kỹ năng của Bộ; phân phối chương trình linh hoạt do GV
quyết định.
Bên cạnh đó, nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản
toàn diện giáo dục và đào tạo cũng đã xác định mục tiêu cụ thể đối với giáo dục phổ
thơng: “tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công
dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh; nâng
cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo
đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức
vào thực tiễn, phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời”.
Để đạt được mục tiêu đó, giáo dục cần có những điều chỉnh cả về nội dung
chương trình cũng như phương pháp tổ chức dạy học, điều này được thể hiện rõ rệt
ngay trong dự thảo “Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể” (tháng 7 năm 2015),
cụ thể “nội dung giáo dục phổ thông bảo đảm tinh giản, hiện đại, thiết thực, thực
hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phù hợp với đặc điểm tâm – sinh lý lứa tuổi
học sinh” và “tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo định hướng
phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; tập trung dạy cách học và rèn
luyện năng lực tự học, tạo cơ sở để học tập suốt đời, tự cập nhật và đổi mới tri thức,
kỹ năng, phát triển năng lực; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy
móc; vận dụng các phương pháp, kỹ thuật dạy học linh hoạt, sáng tạo”.

- Hoạt động dạy học các kiến thức “Truyền nhiệt”.

5. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Hoạt động dạy và học chủ đề tích hợp STEM “Truyền nhiệt”.
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm tại trường THCS tại Tp.HCM.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

Để đạt được mục đích đề ra, đề tài gồm những nhiệm vụ cơ bản như sau:
- Nghiên cứu nội dung kiến thức về nhiệt lượng và các hình thức truyền nhiệt.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học tích hợp STEM.
- Xây dựng nội dung, tiến trình dạy học chủ đề dạy học tích hợp STEM.
- Xây dựng cơng cụ kiểm tra đánh giá năng lực của học sinh THCS.


4
7. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận:
 Nghiên cứu lý luận về dạy học, dạy học tích hợp.
 Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa về một số môn học THCS.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm:
 Tiến hành dạy thực nghiệm ở trường THCS theo quy trình, phương pháp và

hình thức tổ chức đã đề xuất.
 Phân tích kết quả thu được trong q trình thực nghiệm sư phạm, từ đó rút

ra kết luận của đề tài.
8. Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, cấu trúc của luận
văn gồm 3 chương:

người huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như
hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành cơng một loại hoạt động nhất định, đạt kết
quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể.”.
Phẩm chất là “những tính tốt thể hiện ở thái độ, hành vi ứng xử của con
người.”. Phẩm chất cùng với năng lực tạo nên nhân cách con người.
Schneckenberg và Wildt cho rằng việc hình thành năng lực phải trải qua một
q trình có nhiều giai đoạn, giai đoạn trước là tiền đề cho giai đoạn sau (I.M.
Labhrainn, C.M. Legg, D. Schneckenberg, 2006). Q trình đó có thể được mơ hình
hóa bằng sơ đồ “bậc thang” như sau: (Hình 1.1).
 Bước 1: Thu thập, tiếp nhận thơng tin.
 Bước 2: Xử lý thơng tin để hình thành kiến thức.
 Bước 3: Áp dụng kiến thức vào những bối cảnh cụ thể để hình thành khả năng.


6
 Bước 4: Khả năng kết hợp với thái độ (động cơ, niềm tin, …) để hình thành

hành động có ý nghĩa.
 Bước 5: Hành động có ý nghĩa phù hợp với các tiêu chuẩn nhất định sẽ hình

thành năng lực.
 Để hình thành sự chuyên nghiệp và năng lực nghề nghiệp thì cịn cần kết hợp

thêm một số yếu tố khác:
 Bước 6: Năng lực kết hợp với tính trách nhiệm sẽ dẫn đến sự chuyên nghiệp,

thành thạo.
 Bước 7: Sự chuyên nghiệp kết hợp với học hỏi kinh nghiệm sẽ hình thành năng

lực nghề nghiệp.

−

Trách
nhiệm.

Do mục tiêu giáo dục không còn đặt nặng vào việc truyền thụ kiến thức mà là
tập trung, chú trọng hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cần thiết cho HS
nên việc thay đổi quan điểm giáo dục là điều tất yếu. Và quan điểm dạy học tích hợp
STEM là phù hợp cho việc đáp ứng được mục tiêu hình thành và phát triển năng lực ở
HS, nhất là năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội – năng lực cần thiết trong thời buổi
hội nhập và phát triển.
1.1.2. Dạy học định hướng phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên
1.1.2.1. Năng lực tìm hiểu tự nhiên là gì?
Theo Chương trình giáo dục phổ thông ban hành kèm theo Thông tư
32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ GD – ĐT thì mơn
Khoa học tự nhiên sẽ giúp HS hình thành và phát triển năng lực khoa học tự nhiên bao
gồm ba năng lực thành phần là năng lực nhận thức khoa học tự nhiên, năng lực tìm
hiểu tự nhiên và năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học. Vì thế nên năng lực tìm
hiểu tự nhiên chỉ là một trong ba năng lực thành phần của năng lực khoa học tự nhiên.
1.1.2.2. Đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh THCS
Năng lực tìm hiểu tự nhiên ở cấp THCS thể hiện qua 6 biểu hiện, mỗi biểu
hiện có các mức độ khác nhau. Do đó, để đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên, GV phải
đánh giá đầy đủ cả 6 biểu hiện với các tiêu chí chất lượng hành vi tương ứng (Bảng
1.2).


8
Bảng 1.2. Các tiêu chi chất lượng hành vi của năng lực tìm hiểu tự nhiên (Chương
trình giáo dục phổ thông “Môn Khoa học Tự nhiên” ban hành kèm theo Thông
tư 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ GD – ĐT)


4. Thực hiện kế hoạch.
+ Thu thập, lưu giữ được dữ liệu nhưng không đánh giá được kết quả và không so

từ kết quả tổng quan, thực
nghiệm, điều tra.
+ Đánh giá được kết quả dựa
trên phân tích, xử lý các dữ liệu
bằng các tham số thống kê đơn
giản.
+ So sánh kết quả với giả thuyết,
giải thích, rút ra được kết luận và
điều chỉnh khi cần thiết.


10
Tiêu chí chất lượng hành vi
Biểu hiện

(Mức độ)

5. Viết, trình bày báo cáo và thảo Mức 1: Sử dụng được ngơn ngữ, hình vẽ, sơ đồ,

luận.
+ Sử dụng được ngơn ngữ, hình khơng viết được báo cáo sau q trình tìm hiểu, vẽ, sơ

đồ, biểu bảng để biểu đạt khơng hợp tác, khơng lắng nghe, khơng tơn trọng
q trình và kết quả tìm hiểu.

quan điểm ý kiến đánh giá do người khác đưa ra và

Hình thức
Đánh

giá

kết quả

L

họ

họ

gi

và
Đánh
quá trình

giá

L

tậ

nă

gi




nh

đó

kh

tiê
Tự

suy L

ngẫm và tự

gi

đánh giá

bả

m

di

và

đá
Đánh

giá L

giá mức độ lĩnh hội tài
liệu học tập của HS.
Dùng

Là HS làm những bài

giấy bút

kiểm
những khoảng thời
gian khác nhau tùy
yêu cầu môn học,
thường được dùng để
kiểm tra định kỳ theo
yêu cầu chương trình
mơn học.

Kiểm

Là HS làm những bài

tra thực

kiểm tra có tính chất

hành

thực hành như đo đạc,
làm
tạo các mơ hình ở trên


HS và cung cấp thô

phản hồi để HS k
ngừng tiến bộ.
Hồ

sơ Là bộ sưu tập có hệ

học tập

các hoạt động học tậ

HS trong thời gian l

giúp GV đánh giá sự

triển, trưởng thành c
Ghi

Là việc đánh giá

chép

xuyên thông qua qu

ngắn

HS trong lớp học.


vực gần nhau” còn tích hợp ngang là “tích hợp dựa trên cơ sở liên kết các đối tượng
học tập, nghiên cứu thuộc các lĩnh vực khoa học khác nhau” xung quanh một chủ đề
(Bùi Hiền, 2001).
Trong tiếng Anh, tích hợp được viết là “integration” có nguồn gốc từ tiếng La
tinh, có nghĩa là xác lập lại cái chung, cái toàn thể, cái thống nhất trên cơ sở những bộ
phận riêng lẻ. Nên tích hợp có thể được hiểu là sự phối hợp các hoạt động khác nhau,
các thành phần khác nhau của một hệ thống để bảo đảm sự hài hòa chức năng và mục
tiêu hoạt động của hệ thống ấy.
Vì thế, trong dạy học, tích hợp có thể định nghĩa là sự liên kết các đối tượng
giảng dạy, nội dung học tập khác nhau vào cùng một kế hoạch giảng dạy mà vẫn bảo
đảm sự đồng bộ, hài hòa, trọn vẹn của hệ thống dạy học nhằm đạt mục tiêu giáo dục
tốt hơn.
1.2.2. Dạy học tích hợp là gì?
1.2.2.1. Khái niệm
Tháng 09/1968, “Hội nghị tích hợp việc giảng dạy các khoa học” đã được Hội
đồng Liên quốc gia về giảng dạy khoa học tổ chức tại Varna (Bungari), với sự bảo trợ
của UNESCO. Theo đó, DHTH được UNESCO định nghĩa như sau: “Một cách trình
bày các khái niệm và nguyên lý khoa học cho phép diễn đạt sự thống nhất cơ bản của
tư tưởng khoa học, tránh nhấn quá mạnh hoặc quá sớm sự sai khác giữa các lĩnh vực
khoa học khác nhau” (Trần Bá Hoành, 2006). Định nghĩa của UNESCO nhấn mạnh
quan điểm cần giảm thiểu việc tách riêng các kiến thức, các lĩnh vực khoa học khác
nhau. Quá trình DHTH bao gồm những hoạt động tích hợp, xuất phát từ những tình
huống thực tế, tạo cơ hội để HS biết cách phối hợp các kiến thức, kỹ năng và thao tác
một cách có hệ thống, từ đó hình thành những năng lực ở trình độ cao, đáp ứng yêu
cầu của xã hội. Nói một cách khác, DHTH là hướng dẫn, định hướng cho HS cách sử


16
dụng kiến thức, kỹ năng của mình để giải quyết và ứng dụng trong những tình huống
cụ thể, với mục đích phát triển năng lực người học.