Sáng kiến kinh nghiệm Dạy học môn Công nghệ 8 theo định hướng giáo dục STEM

 UBND QUẬN THANH XUÂN
 TRƯỜNG THCS THANH XUÂN NAM
 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
 DẠY HỌC MÔN CÔNG NGHỆ 8
THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
 Lĩnh vực/ Môn: Công nghệ 
 Cấp học: Trung học cơ sở
 Tên Tác giả: Đinh Quang Chiến
 Đơn vị công tác: Trường THCS Thanh Xuân Nam 
 Chức vụ: Giáo viên
 NĂM HỌC 2021 – 2022 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
 Năm học 2021 – 2022 là một năm học tiếp tục gặp nhiều khó khăn do phải 
gánh chịu hậu quả nặng nề từ dịch Covid-19; đồng thời cũng là năm học cho thấy 
sức mạnh của việc ứng dụng công nghệ thông tin và đổi mới phương pháp dạy học. 
Trong thời đại mà sức mạnh của công nghệ thông tin được phát triển tối đa trong 
tất cả các ngành nghề và lĩnh vực thì không có lý do gì mà giáo dục lại không tận 
dụng lợi thế đó. Với tinh thần chuyển đổi số trong ngành giáo dục, ứng dụng trí tuệ 
nhân tạo (AI) và dữ liệu lớn (Big data) trong đổi mới công tác quản lý và dạy học 
thì những sáng kiến, sáng tạo của các thầy cô ngày càng được phát huy và nhân 
rộng. Thời gian gần đây, thuật ngữ STEM, giáo dục STEM được nhắc tới nhiều 
trong giáo dục, không chỉ bởi các thầy cô giáo, các chuyên gia giáo dục, mà còn có 
cả các chính trị gia, lãnh đạo các tập đoàn công nghệ toàn cầu. Điều này cho thấy 
vai trò và ý nghĩa quan trọng của giáo dục STEM. Việc khuyến khích, thúc đẩy 
giáo dục STEM tại mỗi quốc gia đều hướng tới mục đích phát triển nguồn nhân lực 
đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các ngành nghề liên quan đến khoa học, công 
nghệ, kỹ thuật và toán học. Nhờ vậy mà nâng cao được sức cạnh tranh của nền kinh 
tế của quốc gia đó trong bối cảnh toàn cầu hóa và sự phát triển vượt bậc của khoa 
học và công nghệ, mà đang hiện hữu là cuộc cách mạng 4.0. Đồng thời, cuộc cách 
mạng công nghiệp lần thứ 4 với xu hướng phát triển dựa trên nền tảng tích hợp cao 
độ của hệ thống kết nối số hóa, vật lí, sinh học và khâu đột phá là sự phát triển của 
trí tuệ nhân tạo, robot, công nghệ nano, công nghệ sinh học,. Phát triển nguồn 
nhân lực chất lượng cao là một trong những lĩnh vực chịu sự tác động mạnh mẽ và 
trực tiếp nhất từ cuộc cách mạng này. Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế đó. 
Điều này đặt ra cho ngành giáo dục đào tạo (GD – ĐT) sứ mệnh to lớn là chuẩn bị 
đội ngũ nhân lực chất lượng cao để đáp ứng yêu cầu phát triển của đất nước. Từ đó 
mô hình dạy học STEM là xu hướng tất yếu của nền giáo dục mỗi quốc gia và đặc 
biệt tại Việt Nam.
 Ở nước ta, định hướng phát triển đất nước sớm trở thành nước công nghiệp 
theo hướng hiện đại, đặc biệt chú trọng tới phát triển kinh tế tri thức. Trong chiến 
lược phát triển công nghiệp Việt Nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035 chú 
trọng đào tạo nguồn nhân lực công nghiệp có kĩ năng, có năng lực sáng tạo; ưu tiên 
phát triển và chuyển giao công nghệ đối với các ngành.Trong đó, Chính phủ đã xác 
định 3 nhóm ngành công nghiệp lựa chọn ưu tiên phát triển gồm: Công nghiệp chế 
biến chế tạo, điện tử và viễn thông, năng lượng mới và năng lượng tái tạo. Để xây PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1/ Cơ sở lí luận:
 Giáo dục STEM bắt nguồn từ nước Mỹ cách đây gần hai thập kỉ, đây được 
coi như một cuộc cải cách giáo dục mang tính đột phá của Mỹ với mục tiêu xác lập 
vững chắc vị thế của quốc gia đứng đầu thế giới về kinh tế, khoa học và công nghệ 
với nguồn lao động chất lượng thuộc các lĩnh vực STEM. Bên cạnh đó tiếp tục làm 
gia tăng tầm ảnh hưởng của Mỹ với thế giới thông qua những phát minh, sáng chế. 
Cho đến nay đã có rất nhiều quốc gia theo đuổi chương trình giáo dục STEM bởi 
họ nhận thấy đó là hướng đi đúng và mang tính tất yếu trong bối cảnh cạnh tranh 
kinh tế giữa các quốc gia trên thế giới. Thuật ngữ STEM được viết tắt của các 
từ Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Math 
(toán học). Mô hình giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người 
học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến 4 lĩnh vực khoa học, công 
nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng 
ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có 
thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hàng 
ngày. Có thể thấy, sự khác biệt lớn nhất giữa STEM và các mô hình giáo dục thông 
thường đó là STEM thúc đẩy học sinh hiểu bản chất bài giảng bằng cách suy nghĩ, 
sáng tạo, quan sát và thực hành nhiều hơn thay vì học thuộc lý thuyết một cách khô 
khan. Học STEM học sinh được khuyến khích thử sai và đúng. Những lần thử sai 
mang lại giá trị thực tế cho học sinh và từ đó rút ra được những kĩ năng, kinh 
nghiệm và tư duy sáng tạo.
 Giáo dục STEM không phải biến học sinh trở thành những nhà thực hành, nhà 
khoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà là phát triển cho học sinh các năng lực 
có thể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại 
ngày nay. Hơn nữa, đây cũng là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học 
sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn. 
Bài học STEM gắn với việc giải quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề, trong đó học 
sinh được tổ chức tham gia học tập một cách tích cực, chủ động và biết vận dụng 
kiến thức vừa học để giải quyết vấn đề đặt ra; thông qua đó góp phần hình thành 
phẩm chất năng lực cho học sinh. 2.2 Khó khăn:
 Mặc dù chương trình giáo dục phổ thông mới đã tạo điều kiện thuận lợi hơn để 
có thể triển khai giáo dục STEM. Tuy nhiên, với khung chương trình đề ra, giáo 
viên vẫn gặp khó khăn trong việc tổ chức các nội dung, chủ đề sao cho vừa đảm 
bảo yêu cầu của khung chương trình, vừa phát huy sức sáng tạo của học sinh. Như 
vậy, khi triển khai chương trình mới giáo dục phổ thông mới, cần phải có hướng 
dẫn về những chủ đề STEM trong các môn/lĩnh vực học tập để tạo thuận lợi cho 
giáo viên tổ chức dạy học. Đi kèm với việc “Chương trình hóa” giáo dục STEM 
cũng cần có các chính sách, chế độ, quy định kèm theo. Vì khi chưa có các quy 
định, chính sách cụ thể sẽ khiến quá trình triển khai giáo dục STEM chưa có chỗ 
đứng vững chắc mà mới chỉ dừng lại ở hình thức, phong trào.
 Thực tiễn qua các năm giảng dạy trực tiếp tại nhà trường, tôi nhận thấy học 
sinh liên hệ kiến thức đã học vào thực tiễn chưa được tốt, cũng như các em chưa 
được định hướng nhiều trong việc nghiên cứu áp dụng kiến thức liên môn vào cuộc 
sống để giải quyết các vấn đề gặp phải. Đôi khi các em còn học một cách thụ động, 
chưa biết cách tư duy và vận dụng kiến thức; hoặc chưa thể suy nghĩ được những 
giải pháp để giải quyết các vấn đề bất cập mà mình gặp phải. Vì vậy học sinh chưa 
có hứng thú học tập bộ môn và chưa có sự sáng tạo cũng như cố gắng tìm tòi các 
giải pháp thực tiễn. Thông qua giảng dạy chương trình Công nghệ bậc THCS cho 
thấy: Đa số học sinh chưa hứng thú khi học. Bởi vì: 
 - Học sinh còn thiếu phương pháp, thiếu tư duy trong giải quyết vấn đề.
 - Chưa được giáo viên hướng dẫn hay định hướng cụ thể về việc áp dụng 
kiến thức đã học được vào thực tế cuộc sống.
 Vậy làm thế nào để cuốn hút các em với môn học này? Câu hỏi đó là động 
lực luôn thôi thúc tôi cần phải sáng tạo, làm mới mình khi giảng dạy đặc biệt là 
trong thời đại mà KH – KT đã phát triển rất mạnh mẽ và giáo dục đang là một xu 
thế tất yếu. Chính vì lẽ đó mà đề tài được ra đời sau nhiều năm trải nghiệm trong 
giảng dạy và đúc rút kinh nghiệm cũng như trau dồi kiến thức của bản thân. + Hoạt động 1: Xác định vấn đề hoặc yêu cầu chế tạo một sản phẩm ứng 
dụng gắn với nội dung bài học với các tiêu chí cụ thể
 + Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền (bao gồm kiến thức trong bài học 
cần sử dụng để giải quyết vấn đề hoặc chế tạo sản phẩm theo yêu cầu) và đề xuất 
các giải pháp thiết kế đáp ứng các tiêu chí đã nêu
 + Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế, sử dụng kiến thức 
nền để giải thích, chứng minh và lựa chọn, hoàn thiện phương án tốt nhất (trong 
truờng hợp có nhiều phương án)
 + Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế đã đuợc lựa chọn; 
thử nghiệm và đánh giá trong quá trình chế tạo
 + Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo; điều chỉnh, 
hoàn thiện thiết kế ban đầu
 4.1/ Tổ chức bài học STEM theo hướng tiếp cận liên môn trong môn 
Công nghệ 8
 Tiết 18 – Bài 18: VẬT LIỆU CƠ KHÍ (tiết 1)
Hoạt động 1: Tìm hiểu vật liệu kim loại
 - Giáo viên cho học sinh theo dõi video về sự 
 ra đời và phát triển của xe đạp.
 (Học sinh phối hợp giữa kiến thức tìm hiểu và 
 kiến thức thực tế)
 Học sinh kết hợp giữa quan sát và sự hiểu biết 
 của mình để phát biểu về cấu tạo của xe đạp, vật 
 liệu để làm ra các bộ phận đó. Kết thúc video là 
 hình ảnh chiếu xe đạp của hãng Peugeot cùng 
 logo Học sinh được thể hiện sự hiểu biết của mình về các lĩnh vực trong đời 
 sống xã hội. 
 - Tìm hiểu thành phần của Kim loại đen: Fe và C - Để tìm hiểu phần này chúng ta sẽ tiến hành làm việc theo nhóm. Giáo viên 
 giao nhiệm vụ cho các nhóm và hướng dẫn cách thức hoạt động nhóm (theo 
 phương pháp mảnh ghép) cho học sinh. Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát video 
 sau đó làm việc theo nhóm để hoàn thành nội dung phần Vật liệu phi kim loại. Đại 
 diện các nhóm trình bày phần tìm hiểu của nhóm mình, các nhóm khác bổ sung và 
 hoàn thiện kiến thức cho nhóm bạn.
 (Học sinh tự tìm tòi và phát hiện kiến thức, bổ sung kiến thức cho nhau)
 - Giáo viên đưa ra vấn đề về rác thải nilon Học sinh nêu ra sự hiểu biết của 
 mình về nilon cùng những hiểm họa từ nó. Từ đó có ý thức bảo vệ môi trường, 
 cũng như đề ra biện pháp để bảo vệ môi trường tại nhà, khu dân cư và trường học.
 (Học sinh phối hợp giữa kiến thức tìm hiểu và kiến thức thực tế đưa ra giải 
 pháp cho vấn đề trong thực tiễn.)
 4.2/ Tổ chức bài học STEM theo hướng nghiên cứu khoa học trong môn 
 Công nghệ 8
 Trong bài học trên sau khi kết thúc bài học ta cũng có thể giúp học sinh lên ý 
tưởng và thực hiện nghiên cứu khoa học về giải pháp bảo vệ môi trường.
 - Giáo viên nêu ý tưởng về “Thùng rác thông minh”: Tự động mở nắp khi có 
 người tới gần và tự động đóng nắp lại sau đó vài giây.
 Giáo viên hướng dẫn học sinh tự tìm hiểu và lắp đặt:
 + Dụng cụ gồm: 01 KIT Arduino, 01 Cảm biến siêu âm SRF05, 01 động cơ 
 Servo SG90 và 01 thùng rác. (Học sinh được trải nghiệm thực tế để phát hiện và tìm hiểu vấn đề)
 - Học sinh sử dụng các thiết bị và giải thích trực tiếp cho các bạn hiểu để cùng 
nhau, tìm tòi và chiếm lĩnh tri thức.
 (Học sinh được trải nghiệm thực tế để giải quyết vấn đề)
 - Giáo viên chiếu hình ảnh cầu dao điện 1 pha và 3 pha. Yêu cầu học sinh 
quan sát vào giải thích: Tại sao cầu dao điện 1 pha có 2 chốt tiếp điện mà cầu dao 
điện 3 pha có 3 chốt tiếp điện?
 (Học sinh sử dụng kiến thức môn Vật lý và kiến thức thực tế để giải thích)
 - Giáo viên thực hiện lắp mạch điện, thực hiện thao tác đóng cắt cầu dao
 Học sinh tìm ra nguyên lý làm việc của công tắc và cầu dao.
 (Học sinh được trải nghiệm thực tế để phát hiện và tìm hiểu vấn đề)
 Hoạt động 2: Tìm hiểu thiết bị lấy điện của mạng điện trong nhà.
 Để thực hiện được nội 
dung này, giáo viên giao dự án 
cho các nhóm học sinh nghiên 
cứu và chuẩn bị nội dung bài học 
trước. Tại lớp, các nhóm trình 
bày nội dung đã chuẩn bị, đồng 
thời bổ sung cho nhau và thực 
hành trực tiếp trên các thiết bị 
điện để giải thích cho phần chuẩn bị của nhóm mình. 
 (Học sinh nghiên cứu bài học kết hợp sử dụng kiến thức thực tiễn để phát 
 hiện và tìm hiểu vấn đề) 
 - Giáo viên đưa ra 1 chiếc phích cắm có 3 chốt tiếp điện: yêu cầu học sinh giải 
 thích tại sao lại có 3 chốt tiếp điện và chốt tiếp điện thứ 3 này có tác dụng gì?
 Học sinh rút ra những lưu ý khi sử dụng điện: an toàn và tiết kiệm.