Sáng kiến kinh nghiệm: Biện pháp thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả trong dạy học môn Khoa học lớp 4 Sáng kiến kinh nghiệm lớp 4

Sáng kiến kinh nghiệm: Biện pháp thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả trong dạy học môn Khoa học lớp 4 theo chương trình Giáo dục phổ thông 2018, giúp thầy cô tham khảo, khéo léo sử dụng giáo dục STEM trong dạy học Khoa học giúp người học làm chủ kiến thức, kỹ năng cần thiết.

Giáo dục STEM mục đích chính là giúp học sinh phát triển tư duy lý thuyết và kỹ năng thực tiễn. Vậy mời thầy cô tham khảo thêm SKKN: Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học Công nghệ lớp 3 để có thêm nhiều kinh nghiệm.

SKKN: Biện pháp thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả trong dạy học môn Khoa học lớp 4

CÁC BIỆN PHÁP THỰC HIỆN GIÁO DỤC STEM CÓ HIỆU QUẢ TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC LỚP 4
THEO CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018
(Tham gia Hội thi giáo viên dạy giỏi cơ sở giáo dục Tiểu học cấp huyện Năm học 20…-20…)

I. MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn biện pháp

Trong chương trình giáo dục tiểu học, môn Khoa học có một vai trò vô cùng quan trọng trong việc cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về khoa học, tự nhiên, con người và xã hội. Môn học góp phần hình thành và phát triển ở học sinh năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Đặc biệt, môn học góp phần hình thành và phát triển ở học sinh năng lực khoa học tự nhiên, giúp các em có những hiểu biết ban đầu về thế giới tự nhiên, bước đầu có kĩ năng tìm hiểu môi trường tự nhiên xung quanh và khả năng vận dụng kiến thức để giải thích các sự vật, hiện tượng, mối quan hệ trong tự nhiên, giải quyết các vấn đề đơn giản trong cuộc sống, ứng xử phù hợp bảo vệ sức khoẻ của bản thân và những người khác, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường xung quanh.

Trên cơ sở kế thừa và phát triển môn Tự nhiên và Xã hội (ở các lớp 1,2, 3), môn Khoa học lớp 4 được xây dựng dựa trên nền tảng cơ bản, ban đầu của khoa học tự nhiên và các lĩnh vực nghiên cứu về giáo dục sức khoẻ, giáo dục môi trường. Môn học đóng vai trò quan trọng trong việc giúp học sinh học tập môn Khoa học tự nhiên ở cấp trung học cơ sở và các môn Vật lí, Hoá học, Sinh học ở cấp trung học phổ thông.

Môn Khoa học thực hiện theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018 được dạy theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh, mục tiêu của chương trình nhằm để trả lời cho câu hỏi: Học xong chương trình học sinh làm được gì? Để đạt được mục tiêu đó các nhà trường, giáo viên đã thực hiện nhiều biện pháp để nâng cao chất lượng giảng dạy. Nhưng thực tế hiện nay, trong giảng dạy môn Khoa học nhiều bài lượng kiến thức nhiều, nặng về lý thuyết dẫn đến học sinh phải học và ghi nhớ nhiều, nhưng khả năng vận dụng vào đời sống thực tiễn rất hạn chế. Thêm vào đó, giáo viên chưa khai thác hết khả năng tiềm ẩn trong nội dung bài học để giúp học sinh vận dụng kiến thức vào cuộc sống, tạo ra các sản phẩm sau bài học.

Làm thế nào để học sinh lớp 4 học tốt môn Khoa học chương trình GDPT 2018 và vận dụng được kiến thức vào thực tế cuộc sống. Vậy nên giáo viên cần nghiên cứu kỹ từng bài học, thực hiện đổi mới phương pháp, hình thức dạy học, đánh giá học sinh theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh. Các phương pháp và hình thức tổ chức dạy học cần phải gắn nội dung bài học với những vấn đề thực tiễn và giáo viên tổ chức hoạt động để học sinh tìm hiểu và giải quyết được vấn đề, thông qua đó tiếp thu tri thức một cách chủ động. Giáo dục STEM cũng xuất phát từ vấn đề nảy sinh trong thực tiễn được xây dựng thành các chủ đề/bài học STEM, thông qua việc giáo viên tổ chức các hoạt động học sẽ giúp học sinh tìm ra được những giải pháp để giải quyết vấn đề mà chủ đề/bài học STEM nêu ra. Những mô hình chung tay bảo vệ môi trường thông qua hoạt động STEM; các buổi sinh hoạt chủ đề; khuyến khích học sinh sáng tạo các sản phẩm tái chế từ nhựa, vải, giấy đã qua sử dụng. Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường, nhằm giúp học sinh trang bị những kỹ năng thực hành và có những nhận thức cũng như thái độ ứng xử đúng đắn về công tác gìn giữ bảo vệ môi trường. Nhận thấy tính cấp thiết mà thực tiễn giáo dục đang đòi hỏi tôi đã mạnh dạn nghiên cứu tìm biện pháp nâng cao chất lượng dạy học môn Khoa học và đã đạt kết quả tốt: “Các biện pháp thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả trong dạy học môn Khoa học lớp 4 theo chương trình GDPT 2018”

2. Đối tượng áp dụng.

“Các biện pháp thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả trong dạy học môn Khoa học lớp 4 theo chương trình GDPT 2018” được thực hiện tại lớp 4D trường Tiểu học …………., …………., …………..

II. NỘI DUNG BIỆN PHÁP

1. Mục tiêu của biện pháp.

Mục tiêu của biện pháp đáp ứng được mục tiêu của chương trình GDPT 2018.

– Thực hiện giáo dục STEM trong môn khoa học lớp 4 phù hợp với nhận thức của học sinh nhằm giúp học sinh chủ động tích cực trong học tập.

– Tổ chức quá trình dạy học giúp học sinh khả năng tìm tòi, phát hiện, suy luận, áp dụng kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong nội dung học tập cụ thể.

– Linh hoạt trong việc vận dụng phương pháp, hình thức, kỹ thuật dạy học, kết hợp sáng tạo vận dụng giữa dạy học trong lớp với hoạt động thực hành trải nghiệm giúp học sinh nắm kiến thức và vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn cuộc sống, tạo ra được sản phẩm STEM tạo hứng thú học tập cho học sinh

– Thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả sẽ nâng cao chất lượng học môn Khoa học của học sinh.

2. Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn để xây dựng biện pháp

2.1. Cơ sở lý luận

STEM là một thuật ngữ xuất phát từ phương pháp giảng dạy và học tập tích hợp nội dung và các kỹ năng khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.

Thuật ngữ STEM được hiểu như là một “tổ hợp đa lĩnh vực” bao gồm: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Bốn lĩnh vực này được mô tả như sau:

Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường. Đó là cách nhìn nhận và giải quyết vấn đề một cách toàn diện, xem các thành phần của STEM tương tác với nhau như thế nào. Nói một cách đơn giản, đó là sự giao thoa hội tụ của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Nó là sự hợp nhất các lĩnh vực để giải quyết một vấn đề.

STEM trong trường phổ thông được hiểu là trang bị cho người học kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Những kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ lẫn nhau nhưng không gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với học sinh. Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo, các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt nhất như học qua dự án – chủ đề, học qua trò chơi và đặc biệt phương pháp học lý thuyết gắn với thực hành luôn được áp dụng triệt để cho các môn học tích hợp STEM.

Có thể nói giáo dục STEM là mô hình phù hợp với mục tiêu và phương pháp dạy học hiện nay. Vai trò của vận dụng kiến thức vào thực tiễn không chỉ thể hiện ở chỗ học sinh có kĩ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề liên quan đến nội dung bài học mà còn giải quyết các vấn đề thực tiễn đa dạng trong cuộc sống, theo hướng “học đi đôi với hành”, lí thuyết gắn với thực tiễn, nhà trường gắn với xã hội. Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay khi chúng ta đang thực hiện chương trình GDPT 2018 trong đó chú trọng đến việc dạy học phát triển năng lực học sinh, dạy học gắn với thực tế cuộc sống và lồng ghép giáo dục STEM.

2.2. Cơ sở thực tiễn

Môn Khoa học ở lớp 4 theo chương trình GDPT 2018 được xây dựng trên cơ sở tiếp thu những kiến thức về Tự nhiên xã hội ở các lớp 1,2,3. Nội dung chương trình được cấu trúc đồng tâm, mở rộng và nâng cao và có rất nhiều chủ đề hay, hấp dẫn.

Việc dạy môn khoa học trong trường Tiểu học được coi trọng. Giáo viên được bồi dưỡng chuyên môn để thực hiện đổi mới phương pháp dạy học. Đặc biệt nhà trường đã tổ chức cho giáo viên nghiên cứu về Giáo dục STEM, tổ chức thực hiện dạy chuyên đề vận dụng hiệu quả giáo dục STEM ở môn Khoa học, Toán học…Tuy nhiên đây là một vấn đề mới, khó nên khi áp dụng vào giảng dạy nhiều GV còn lúng túng chưa hiểu rõ để vận dụng và vận dụng thế nào cho phù hợp, đạt hiệu quả nên chưa tạo cho học sinh có hứng thú trong học tập, ít được trải nghiệm kiến thức đã học vào thực tiễn, chưa biết vận dụng tạo ra các sản phẩm từ những vật liệu thân thiện, gần gũi với đời sống các em. Một số em còn chưa biết vận dụng kiến thức đã học vào thực hành làm một số đồ vật theo nội dung từng bài học. Kĩ năng quan sát, thuyết trình còn hạn chế, việc lĩnh hội kiến thức khoa học trở nên nặng nề. Mặt khác từ thực tế nếu kiến thức học sinh đã học, để tạo ra sản phẩm khoa học thì học sinh chỉ cần những chuẩn bị những nguyên vật liệu dễ kiếm, dễ tìm đã qua sử dụng để phục vụ cho hoạt động trải nghiệm.

Quan điểm chỉ đạo dạy học hiện nay đó là chú trọng đến việc dạy học phát triển năng lực học sinh, dạy học gắn với thực tế cuộc sống và lồng ghép giáo dục STEM. Tại Công văn số 2345/BGDĐT-GDTH ngày 07/6/2021 về việc hướng dẫn xây dựng kế hoạch giáo dục nhà trường và đặc biệt Công văn số 909/BGD ĐT-GDTH ngày 08/3/2023 Về việc hướng dẫn tổ chức hoạt động giáo dục STEM trong giáo dục Tiểu học đã chỉ đạo rõ điều đó.

Với những lí do nêu trên, việc phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo, hứng thú đối với môn Khoa học cho học sinh đang là một đòi hỏi cấp bách cần giải quyết. Do đó tôi đã áp dụng “Các biện pháp thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả trong dạy học môn Khoa học lớp 4 theo chương trình GDPT 2018”. Qua thời gian thực hiện, được sự đánh giá của Ban giám hiệu và đồng nghiệp tôi đã thực hiện thành công. Với học sinh, qua các bài học STEM các em học nắm được kiến thức và vận dụng tạo được sản phẩm thiết thực từ các vật liệu tái chế nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn, nâng cao chất lượng môn Khoa học thực hiện được mục tiêu giáo dục.

3. Nội dung biện pháp

Để thực hiện giáo dục STEM có hiệu quả trong dạy học môn Khoa học lớp 4 theo chương trình GDPT 2018 với bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống, đạt mục tiêu môn học, mục tiêu giáo dục tôi đã thực hiện tốt các giải pháp sau:

– Biện pháp 1: Nghiên cứu tài liệu, xây dựng kế hoạch dạy học giáo dục STEM phù hợp với điều kiện thực tế.

– Biện pháp 2: Thiết kế, thực hiện bài học STEM.

– Biện pháp 3: Hướng dẫn học sinh cách chuẩn bị vật liệu là những dụng cụ bỏ đi có thể là tái chế.

– Biện pháp 4: Tạo hứng thú, khơi dậy đam mê, sáng tạo làm ra các sản phẩm cho học sinh qua môn Khoa học gắn với giáo dục STEM.

– Biện pháp 5: Tổ chức các hoạt động trải nghiệm với giáo dục STEM vào thực tiễn.

4. Cách thức, quy trình thực hiện biện pháp

4.1. Biện pháp 1: Nghiên cứu tài liệu, xây dựng kế hoạch dạy học giáo dục STEM phù hợp với điều kiện thực tế.

Để dạy học môn Khoa học lớp 4 gắn với giáo dục STEM đạt hiệu quả ngay từ tháng 8, tôi và các thành viên trong tổ đã nghiên cứu kỹ tài liệu hướng dẫn về dạy học STEM, tham khảo sách Bài học STEM 4 của Nhà xuất bản GDVN, tiến hành rà soát chương trình môn học, xây dựng triển khai kế hoạch dạy học, các hoạt động trong từng bài có thể vận dụng dạy lồng ghép, lựa chọn hình thức tổ chức hoạt động giáo dục STEM. Cụ thể: Nếu kiến thức học sinh chưa được học thì xây dựng kế hoạch STEM dạy học theo hướng dạy kiến thức mới thông qua nhu cầu giải quyết vấn đề trong cuộc sống và đích đến là một sản phẩm nhằm giải quyết vấn đề đó. Nếu kiến thức đã được học, học sinh chỉ cần vận dụng để tạo ra sản phẩm STEM nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn. Sau đó tôi cùng tổ tập trung thống nhất các bài, thảo luận để lựa chọn hình thức, phương pháp, các vật liệu làm sản phẩm phù hợp với đối tượng học sinh với tình hình của địa phương. Lên kế hoạch dạy học từng bài gắn với bài học STEM có thể dạy trong 2 hoặc 3 tiết, đưa dạy học STEM vào sinh hoạt chuyên môn, chuyên đề để tổ khối, đồng nghiệp và Ban giám hiệu cùng dự giờ rút kinh nghiệm. Tham gia hội thảo cấp trường, cấp cụm để học tập lẫn nhau. Lựa chọn các chủ đề dạy học theo định hướng STEM được lồng ghép trong tiết học trên lớp hoặc tổ chức trong một hoạt động trải nghiệm trong, ngoài lớp. Ở môn Khoa học lớp 4 tổ tôi đã nghiên cứu và lựa chọn sẽ dạy Tuần 2: Bài học STEM: Sự chuyển thể của nước và vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên thay thế cho bài 2: Sự chuyển thể của nước và vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên. Tuần 8 bài học STEM: Rạp chiếu bóng mini thay thế bài 8: Ánh sáng và sự chuyền ánh sáng. Tuần 13 bài học STEM: Dẫn nhiệt thay thế bài 13: Vật dẫn nhiệt tốt, vật dẫn nhiệt kém. Tuần 24 bài học STEM: Ăn uống cân bằng thay thế bài 24: Chế độ ăn uống cân bằng. Tuần 30 bài học STEM: Chuối thức ăn trong tự nhiên thay thế bài 29: Chuỗi thức ăn, …

…

>> Tải file để tham khảo toàn bộ tài liệu!