SKKN Vận dụng dạy học stem trong dạy học tin học lớp 10

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 

1. Lý do chọn đề tài:

Trong chương trình giáo dục phổ thông, Tin học là môn học thuộc nhóm môn khoa học tự nhiên ở cấp trung học phổ thông, được học sinh lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở thích và năng lực của bản thân. Cùng với Toán học, Vật lí, Sinh học, Sinh học và Công nghệ, môn Tin học góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, một trong những xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới. 

Giáo dục Stem được hiểu là trang bị cho học sinh những kiến thức, kỹ năng cần thiết liên quan đến các linh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức này phải được tích hợp, lòng ghép và hỗ trợ nhau giúp học sinh không chỉ hiểu về nguyên lý mà còn có thực hành tạo ra những sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày. 

Thực tế cho thấy việc tổ chức thực hiện theo chủ đề dạy học theo chủ đề Stem vẫn chưa chú trọng khâu “thiết kế”, chỉ tập trung nhiều vào “thi công”. Qua đó việc thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng Stem là cấp thiết, mang lại những lợi ích thực tế cả ề mặt kiến thức lẫn kỹ năng giải quyết vấn đề cho học sinh. Ngoài ra trong bối cảnh và yêu cầu về con người trong thời đại 4.0, kỹ năng giải quyết vấn đề là kỹ năng cần thiết cho học sinh hơn bao giờ hết, đòi hỏi con người trong công việc phải có tính chất sáng tạo và không lặp đi lặp lại nên cần chủ động trang bị cho học sinh năng lực giải quyết vấn đề. Như vậy thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục Stem gắn với nội dung chương trình giáo dục phổ thông giúp học sinh vừa tích lũy được kiến thức các môn học vừa vận dụng kiến thức một cách linh hoạt để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Ngoài ra việc “học đi đối với hành” này sẽ kích thích, gây hứng thú cho học sinh tham gia các hoạt động, từ đó giúp các em phát triển được các năng lực cần thiết và góp phần nâng cao hiệu quả học tập. 

Nội hàm môn Tin học là môn học cốt lõi, cơ bản kết nối chặt trẽ các định hướng STEM và là nền tảng của Cách mạng công nghệ 4.0, trong đó khoa học máy tính đã có yếu tố tích hợp STEM (Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học)), do đó việc nghiên cứu về giáo dục STEM nói chung và dạy học môn Tin học theo định hướng giáo dục STEM nói riêng là hoàn toàn có cơ sở và phù hợp với định hướng đổi mới căn bản giáo dục trong giai đoạn mới theo hướng phát triển năng lực ở người học nhằm đáp ứng những đòi hỏi của xã hội hiện đại. 

Từ những lý do trên tôi chọn đề tài: “Vận dụng dạy học stem trong dạy học tin học lớp 10” 

• Mục tiêu của đề tài:  

1. 1. • Nghiên cứu, xây dựng một số chủ đề stem liên quan đến nội dung kiến thức Tin học với các kiến thức liên môn và sử dụng trong dạy học Tin học 10, nhằm phát triển năng lực vân dụng kiên thức vào thực tiễn qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học Tin học ở trường phổ thông.  
      • Rèn luyện cho học sinh kỹ năng làm việc theo nhóm một cách hiệu quả, từ đó hình thành năng lực hợp tác học tập và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. 
      • Định hướng cho học sinh cách tìm tòi, khai thác các tài liệu liên quan đến vấn đề học tập và định hướng cách khai thác thông tin từ tài liệu thu thập được một cách có hiệu quả. 
      • Xây dựng chủ đề kế hoạch bài dạy Stem vào bài giảng Tin học 10  

• Đối tượng nghiên cứu:  

1. 1. • Đối tượng học sinh 10 THPT.  
      • Xây dựng kế hoạch bài dạy Stem và thực hiện các bài dạy Stem trong môn Tin học 10 

• Phương pháp nghiên cứu 

Các phương pháp nghiên cứu lý luận: 

• Đọc, nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài. 
• Dạy học theo định hướng Stem môn Tin học. 
• Các năng lực học sinh đạt được thông qua dạy học Stem 

Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: 

• Quan sát, thăm lớp, dự giờ, trao đổi với Giáo viên và học sinh. – Khảo sát tình hình dạy học theo định hướng Stem hiện nay – Tổng kết kinh nghiệm thực tiễn. 

• Tính mới và đóng góp của đề tài  – Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận về việc xây dựng kế hoạch bài dạy và tổ chức các hoạt động dạy học Stem trong dạy học môn Tin học ở trường THPT theo chương trình GDPT năm 2018. 

1. • Cung cấp những giá trị cụ thể về mức độ thành công của việc đưa giáo án dạy học theo định hướng Stem vào thực tiễn giảng dạy môn Tin học. 

PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 

• Cơ sở lý luận:  

• Một số vấn đề cơ bản về giáo dục Stem. 

• Giáo dục Stem và cách tiếp cận. 

Stem là một tư tưởng (chiến lược, tiếp cận) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: 

Toán học, Khoa học tự nhiên, Kỹ thuật, Công nghệ với mục tiêu “định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan tới các lĩnh vực STEM, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế”; 

• Giáo dục Stem trong chương trình GDPT năm 2018. 

• Chương trình GDPT năm 2018. 

• Năng lực: là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,… thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể. 
• Giáo dục STEM: Là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể. 

• Mục tiêu của Giáo dục Stem 

• Thúc đẩy giáo dục  các lĩnh vực STEM  trên tất cả các  phương diện. 
• Thu hút sự quan tâm, nâng cao hứng thú và chất lượng học tập của  HS. 
• Nâng cao nhận thức  của nhà trường, xã hội  về vai trò, ý nghĩa của  các môn học STEM. 
• Kết hợp với hoạt động giáo dục  hướng nghiệp và định  hướng phân luồng. 

• Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM. 

• Đảm bảo giáo dục toàn diện 

Thực tiễn triển khai dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM ở phổ thông cho thấy, có sự khác biệt về vai trò, vị trí giữa các môn học này. Cụ thể, toán và khoa học là những lĩnh vực được quan tâm, đầu tư. Trong khi đó, công nghệ và kĩ thuật chưa được quan tâm đúng mức. Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, với tinh thần đổi mới của Chương trình giáo dục phổ thông 2018, vấn đề này cần phải được giải quyết triệt để. Một trong những giải pháp là thúc đẩy giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông. 

Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh duy trì sự quan tâm các mòn học thuộc lĩnh vực toán, khoa học, các lĩnh vực công nghệ, kĩ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất để giáo dục STEM đạt hiệu quả mong muốn. 

• Nâng cao hứng thú học tập các môn học thuộc lĩnh vực STEM 

Hứng thú học tập là một trong những yếu tố tâm lí đặc biệt quan trọng trong học tập, góp phần hình thành và phát triển năng lực học sinh. Nhờ có hứng thú học sinh sẽ tự giác và tích cực trong học tập, và đó cũng là mầm mống của sáng tạo. Hứng thú học tập môn học nào đó không chỉ ảnh hưởng tích cực tới thành tích học tập của môn học đó, mà còn là yếu tố ảnh hưởng rất lớn tới xu hướng lựa chọn nghề nghiệp của học sinh sau khi kết thúc giai đoạn giáo dục phổ thông. 

Các hoạt động giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của trí thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh đối với các môn học thuộc lĩnh vực STEM và xuất hiện xu hưởng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp. 

• Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh. 

Dạy học phát triển năng lực, phẩm chất học sinh là một trong những tư tưởng đổi mới chủ đạo của giáo dục và đào tạo Việt Nam. Đối với giáo dục phổ thông. tư tưởng này được thể hiện đầy đủ và toàn diện trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Có nhiều phương thức để phát triển phẩm chất, năng lực cho người học, trong đó giáo dục STEM là một trong những phương thức phù hợp và rất hiệu quả.. 

Khi triển khai các bài dạy STEM, học sinh được hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen với hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, kỹ thuật. Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh. Đó là các năng lực chung cốt lỗi (tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo), các năng lực đặc thù như năng lực toán học, năng lực khoa học, năng lực công nghệ và năng lực tin học. 

• Kết nối trường học với cộng đồng 

Trong một số tình huống, nguồn lực của trường phổ thông là hữu hạn, không phát huy hết tư tưởng thúc đẩy giáo dục STEM trong nhà trường. Việc kết nối với xã hội là cần thiết để khai thác nguồn lực, để giúp học sinh có những trải nghiệm thực tiễn xã hội thay vì chỉ khu trú trong khuôn viên nhà trường. 

Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông cần kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, giáo dục đại học, cơ sở nghiên cứu, cơ sở sản xuất tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất, tài chính để triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hưởng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.