NGÔ THỊ LIÊNBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNGĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2***CHUYÊN NGÀNH: GIÁO DỤC HỌC [TIỂU HỌC]NGÔ THỊ LIÊNGIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP 4QUA DỰ ÁN HỌC TẬPLUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC***KHÓA HỌC: 2016 - 2018HÀ NỘI, 2018BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNGĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2NGÔ THỊ LIÊNGIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP 4QUA DỰ ÁN HỌC TẬPChuyên ngành: Giáo dục học [Tiểu học]Mã số: 8 14 01 01LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤCNgười hướng dẫn khoa học:TS. Phạm Quang TiệpHÀ NỘI, 2018LỜI CẢM ƠNĐể hoàn thành được luận văn “Giáo dục STEM cho học sinh lớp 4qua dự án học tập” tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ củacác thầy, cô giáo trong khoa Giáo dục Tiểu học trường Đại học Sư phạm HàNội2 đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn.Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS. Phạm Quang Tiệpngười đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn trong suốtthời gian nghiên cứu.Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến trường tiểu học Trưng Nhị và đãcung cấp những số liệu cần thiết và giúp đỡ nhiệt tình trong quá trìnhthực hiện việc nghiên cứu đề tài.Trong quá trình thực hiện đề tài luận văn, dù đã cố gắng những do thờigian và năng lực có hạn nên tôi vẫn chưa đi sâu khai thác hết được, vẫn cònnhiều thiếu xót và hạn chế. Vì vậy, tôi mong nhận được sự tham gia đónggóp ý kiến của các thầy, cô giáo và các bạn.Tôi xin chân thành cảm ơn!Hà Nội, tháng 10 năm 2018Học viênNgô Thị LiênLỜI CAM ĐOANĐề tài luận văn: “Giáo dục STEM cho học sinh lớp 4 qua dự án họctập” được tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Quang Tiệp. Tôi xincam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Kết quả thuđược trong đề tài là hoàn toàn trung thực và không trùng với kết quả nghiêncứu của các tác giả khác.Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm!Hà Nội, tháng 10 năm 2018Học viênNgô Thị LiênMỤC LỤCLỜI CẢM ƠN LỜICAM ĐOANMỤC LỤCDANH MỤC CÁC CHỨ VIẾT TẮTDANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU DANHMỤC BIỂU ĐỒMỞ ĐẦU ........................................................................................................... 11. Lý do chọn đề tài........................................................................................ 12. Mục đích nghiên cứu.................................................................................. 23. Khách thể và đối tượng nghiên cứu ........................................................... 24. Giả thuyết khoa học ................................................................................... 35. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................. 36. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................... 37. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 38. Cấu trúc của luận văn ................................................................................. 5Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP 4 QUADỰ ÁN HỌC TẬP....................................................................... 61.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài ....................61.1.1. Những nghiên cứu về giáo dục STEM .............................................. 61.1.2. Những nghiên cứu về dạy học theo dự án ........................................ 71.2. Giáo dục STEM .................................................................................... 111.2.1. Khái niệm STEM ............................................................................. 111.2.2. Khái niệm giáo dục STEM .............................................................. 121.2.3. Đặc điểm của giáo dục STEM ........................................................ 151.2.4. Thành tố của giáo dục STEM ......................................................... 171.2.5. Vai trò của giáo dục STEM ............................................................ 191.2.6. Các cách tiếp cận giáo dục giáo dục STEM ................................... 211.3. Dự án học tập và dạy học theo dự án ....................................................271.3.1. Dự án học tập.................................................................................. 271.3.2. Dạy học theo dự án ......................................................................... 311.4. Đặc điểm học tập của học sinh lớp 4 .................................................... 401.4.1. Đặc điểm tri giác và nhận thức ...................................................... 401.4.3. Đặc điểm học tập theo kiểu tìm tòi, khám phá ............................... 421.5. Điều kiện giáo dục STEM cho học sinh lớp 4 qua dự án học tập ........ 421.5.1. Điều kiện về cơ sở vật chất, thiết bị dạy học .................................. 421.5.2. Điều kiện về năng lực của giáo viên............................................... 431.5.3. Điều kiện về sự tham gia chủ động, tích cực, sáng tạo củahọc sinh ..................................................................................................... 44Kết luận chương 1 ........................................................................................ 45Chương 2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP 4QUA DỰ ÁN HỌC TẬP .......................................................... 462.1. Khái quát về khảo sát thực trạng........................................................... 462.1.1. Mục đích khảo sát ........................................................................... 462.1.2. Nội dung khảo sát ........................................................................... 462.1.3. Phương pháp khảo sát, điều tra...................................................... 462.2. Kết quả khảo sát .................................................................................... 472.2.1. Thực trạng việc giáo dục STEM ở tiểu học .................................... 472.2.2. Thực trạng tổ chức dạy học theo dự án ở tiểu học ......................... 542.2.3. Thực trạng giáo dục STEM cho học sinh tiểu học qua dự ánhọc tập ....................................................................................................... 58Kết luận chương 2 ........................................................................................ 62Chương 3. BIỆN PHÁP GIÁO DỤC STEM CHO HỌC SINH LỚP 4QUA DỰ ÁN HỌC TẬP ................................................................................ 633.1. Nguyên tắc giáo dục giáo dục STEM cho học sinh lớp 4 qua dự ánhọc tập .......................................................................................................... 633.1.1. Nguyên tắc đảm bảo bản chất của giáo dục STEM........................ 633.1.2. Nguyên tắc đảm bảo tính chất và chức năng của học tập theodự án.......................................................................................................... 633.1.3. Nguyên tắc đảm bảo tính tích hợp chặt chẽ ................................... 643.1.4. Nguyên tắc đảm bảo môi trường học tập đa hợp tác và nhiều cơhội trải nghiệm .......................................................................................... 653.2. Biện pháp giáo dục STEM cho học sinh lớp 4 qua dự án học tập ........ 653.2.1. Thiết kế dự án giáo dục STEM cho học sinh lớp 4 ......................... 653.2.2. Kĩ thuật tổ chức cho học sinh lớp 4 học tập trong dự án giáodục STEM .................................................................................................. 713.2.3. Xây dựng môi trường công nghệ đa tương tác hướng tới giáodục STEM cho học sinh ............................................................................ 753.3. Thực nghiệm sư phạm........................................................................... 773.3.1. Khái quát về thực nghiệm ............................................................... 773.3.2. Phân tích kết quả thực nghiệm ....................................................... 81Kết luận chương 3 ....................................................................................... 88KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................. 89TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 91PHỤ LỤCDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTDH: Dạy học DAHT: Dự án học tập DHTDA: Dạyhọc theo dự án ĐC: đốichứngĐLC: độ lệch chuẩn ĐTB: điểm trung bình GD:giáo dụcGV: giáo viênHS: học sinhHSTH: học sinh tểu họcKN: kĩ năngNL: năng lựcPP: phương phápPPDH: phương pháp dạy họcPPDHTDA: Phương pháp dạy học theo dự ánPS: phương saiSL: số lượngTN: thực nghiệmDANH MỤC BẢNG SỐ LIỆUSTT1Tên bảngBảng 2.1. Mức độ hiểu biết của giáo viên về giáo dụcSTEMSố trang472Bảng 2.2. Mức độ hiểu biết của HS về giáo dục STEM483Bảng 2.3. Tần số giáo dục STEM cho HSTH504Bảng 2.4. Thực trạng sử dụng các phương pháp dạy họctrong giáo dục STEM cho HSTH5Bảng 2.5. Nhận thức của GV về dạy học theo dự án họctập6Bảng 2.6. Tần số dạy học theo dự án cho HSTH7Bảng 2.7. Mức độ cần thiết sử dụng PPDHTDA trong GDSTEM cho HSTH8Bảng 2.8. Thực trạng sử dụng PPDHTDA trong GDSTEM cho HSTH9Bảng 3.1. So sánh mức độ năng lực STEM của HS trướcTN10525456586081Bảng 3.2. Kết quả kiểm định khác biệt trung bìnhtrước thực nghiệm giữa lớp đối chứng và lớp82thực nghiệm11Bảng 3.3. So sánh mức độ năng lực STEM của HS sauTN12Bảng 3.4. Kết quả kiểm định khác biệt trung bình sauthực nghiệm giữa lớp đối chứng và lớp thực nghiệm8385DANH MỤC BIỂU ĐỒSTT1Tên biểu đồBiểu đồ 1. Mức độ hiểu biết của giáo viên về giáo dụcSTEMSố trang482Biểu đồ 2. Mức độ hiểu biết của HS về giáo dục STEM493Biểu đồ 3. Tần số giáo dục STEM cho HSTH514Biểu đồ 4. Thực trạng sử dụng các phương pháp GDSTEM cho HSTH535Biểu đồ 5. Nhận thức của GV về PPDHTDA556Biểu đồ 6. Tần số GV sử dụng PPDHTDA577Biểu đồ 7. Mức độ cần thiết sử dụng PPDHTDA trong GDSTEM cho HSTH8Biểu đồ 8. Thực trạng sử dụng PPDHTDA trong GDSTEM cho HSTH596012MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tàiNhân loại đang bước vào thời kì cuộc cách mạng khoa học 4.0, cuộccách mạng của trí tuệ nhân tạo, nó đã và đang làm thay đổi vô cùng mạnhmẽ, nhanh chóng mọi mặt của đời sống xã hội. Thế giới ảo đang hòaquyện vào thế giới thực và dần đi vào cuộc sống của con người hiện đại.Khoảng cách không gian vật lí dần trở nên vô nghĩa khi mà công nghệ cóthể giúp con người kết nối họ ở mọi vị trí với nhau, thậm trí kết nối vạn vậtđể phục vụ cho nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống văn minh. Với sự độtphá của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, các nền giáo dục tên tiến trên thếgiới đang có sự thay đổi to lớn với mục đích cuối cùng là đào tạo ra thế hệ trẻcó đủ trí tuệ và sự nhạy cảm thời đại để thích ứng và phát triển.Chính vì vậy, một trong những mô hình giáo dục hiện đại nhằm hiệnthực hóa mục đích giáo dục nêu trên đang có sức lan tỏa và ảnh hưởng rộngkhắp thế giới đó chính là giáo dục STEM. STEM là cụm từ viết tắt các chữcái đầu của các từ trong tiếng anh: Science [Khoa học], Technology [Côngnghệ], Engineering [Kĩ thuật] và Mathematics [Toán học]. Giáo dục STEM làmột mô hình giáo dục ra đời vào khoảng những năm 90 của thế kỉ 20. Nó làmô hình theo đuổi triết lí giáo dục tích hợp, tập trung vào việc hình thànhcho người học kiến thức nền tảng rộng, liên lĩnh vực và đặc biệt chú trọng tớihình thành và phát triển ở người học năng lực hoạt động thực tễn. Tích hợptrong giáo dục STEM không dàn trải trên phạm vi rộng lớn mà tập trung vào 4lĩnh vực cụ thể là khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Những lĩnh vựckhoa học này được thiết kế lồng ghép, đan xen vào nhau trong các hoạtđộng học tập gắn với thực tiễn. Quá trình học tập của học sinh chủ yếutheo phương thức làm việc, thực hành, trải nghiệm và hợp tác. Thông quaviệc tìm tòi, hoạt động thực tiễn, người học tự giác khám phá tri thức khoahọc và điều quantrọng hơn là học sinh được hình thành, phát triển được các kĩ năng tm tòi,thí nghiệm, khai thác và ứng dụng công nghệ thông tn, thiết kế kĩ thuật, tưduy và tính toán.Có nhiều cách tếp cận trong tổ chức việc giáo dục STEM cho học sinhtểu học nói chung như dựa vào vấn đề, dựa vào dự án, trải nghiệm,… Mỗicách tếp cận lại mang lại hiệu quả giáo dục khác nhau. Tuy nhiên, giáo dụcSTEM nên được thực hiện bằng những hoạt động trải nghiệm thực tiễn, chứađựng các nhiệm vụ cụ thể để học sinh tham gia giải quyết, từ đó học sinhrút ra được những bài học, hình thành và phát triển năng lực qua quá trìnhgiải quyết các nhiệm vụ. Đó chính là giáo dục STEM cho học sinh qua dự ánhọc tập. Với đặc trưng tích hợp, định hướng hoạt động, có ưu thế trongdạy học các vấn đề thực tiễn, và đặc biệt là trong việc hình thành và pháttriển năng lực thực tiễn cho HSTH..Từ các lý do trên chúng tôi đi sâu nghiên cứu đề tài giáo dục “Giáo dụcSTEM cho học sinh lớp 4 qua dự án học tập”. Nhằm đề xuất ra các giảipháp giáo dục hợp lý để giáo dục STEM cho học sinh, góp phần nâng caochất lượng giáo dục trong giai đoạn đổi mới căn bản và toàn diện giáodục hiện nay.2. Mục đích nghiên cứuĐề xuất biện pháp giáo dục STEM cho học sinh tiểu học qua dự án họctập, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục 4 lĩnh vực Khoa học, Công nghệ,Kĩ thuật và Toán học cho học sinh tểu học.3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu3.1. Khách thể nghiên cứuQuá trình giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học cho họcsinh tiểu học.3.2. Đối tượng nghiên cứuPhương pháp dạy học theo dự án và ứng dụng của phương phápdạy học theo dự án vào giáo dục STEM cho học sinh lớp 4.4. Giả thuyết khoa họcNếu những biện pháp giáo dục STEM dựa vào dự án học tập khai thácđược những ưu thế của dự án học tập, tạo ra được những tình huống chohọc sinh trải nghiệm, phát huy được tính tích cực của học sinh thì sẽ có tácdụng cải thiện kết quả học tập các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật,Toán cho học sinh lớp 4.5. Nhiệm vụ nghiên cứu- Nghiên cứu cơ sở lý luận của giáo dục STEM cho học sinh tiểu họcqua dự án học tập.- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn của giáo dục STEM cho học sinh tiểu họcqua dự án học tập.- Đề xuất biện pháp giáo dục STEM cho học sinh tiểu học qua dự án họctập.- Thực nghiệm sư phạm.6. Phạm vi nghiên cứu- Giới hạn về nội dung: Đề tài tập trung nghiên cứu về giáo dục STEMcho học sinh lớp 4 qua dự án học tập.- Giới hạn về phạm vi nghiên cứu: Học sinh lớp 4 của một số trường tiểuhọc thuộc địa bàn thị xã Phúc Yên, Vĩnh Phúc.7. Phương pháp nghiên cứu7.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận- Phương pháp nghiên cứu sách và tài liệu lí luận để khai thác nhữngthông tin khoa học lí luận giáo dục có liên quan đến vấn đề giáo dục STEMcho học sinh lớp 4 qua dự án học tập. Vận dụng các thao tác trí tuệ như:Phântch, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa để nghiên cứu các tài liệu, sách báoliên quan đến đề tài nhằm xây dựng được cơ sở lý luận cho đề tài.7.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn7.2.1. Phương pháp điều tra giáo dục+ Phỏng vấn gián tiếp bằng phiếu hỏi các giáo viên ở trường tiểu họcvề thực trạng giáo dục STEM cho học sinh tiểu học qua dự án học tập.+ Tọa đàm với giáo viên ở trường tiểu học về thực trạng giáo dụcSTEM cho học sinh lớp 4 qua dự án học tập.7.2.2. Phương pháp quan sát sư phạm+ Vận dụng phương pháp quan sát sư phạm để quan sát các thao tác,biểu hiện về năng lực STEM của học sinh lớp 4 trường tiểu học Trưng Nhị,thành phố Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.7.2.3. Phương pháp lấy ý kiến chuyên giaXin ý kiến GV ở một số trường tiểu học về thuận lợi và khó khăn vàphương hướng khắc phục khó khăn khi giáo dục STEM cho học sinh lớp 4qua dự án học tập để làm cơ sở đề xuất các biện pháp giáo dục STEM cho họcsinh lớp 4 qua dự án học tập; đồng thời xin ý kiến của họ về tnh khả thi củacác biện pháp này.7.2.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm- Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tnh hiệu quả của biện phápgiáo dục STEM cho học sinh lớp 4 được đề xuất. Tiến hành thực nghiệm theotrình tự sau:+ HS khối 4: Chọn 1 lớp làm lớp ĐC [44 HS], 1 lớp làm lớp TN [44HS], 2 lớp tương đồng với nhau về các phương diện cơ bản, kiểm tra đầuvào để đảm bảo 2 lớp có mức độ biểu hiện năng lực STEM ngang nhau.+ Khi tến hành tác động, ở lớp ĐC sẽ tổ chức việc dạy học các môn họcKhoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học như vẫn thường sử dụng, ở nhómTN sẽ áp dụng biện pháp giáo dục STEM đề xuất để giáo dục STEM cho HSlớp 4; đo kết quả biểu hiện năng lực STEM của học sinh lớp 4.+ Phân tch và tổng hợp kết quả thu được trước và sau TN.7.3. Phương pháp thống kê Toán họcTrong quá trình nghiên cứu, chúng tôi vận dụng các công thức củathống kê toán học vào xử lí các số liệu trong khảo sát thực tế và thực nghiệmsư phạm.8. Cấu trúc của luận vănNgoài phần “Mở đầu”,phần “Kết luận và khuyến nghị”, “Danh mục tàiliệu tham khảo”, luận văn gồm có 3 chương:- Chương 1. Cơ sở lí luận của giáo dục STEM cho học sinh lớp 4 quadự án học tập- Chương 2. Cơ sở thực tễn của giáo dục STEM cho học sinh lớp 4qua dự án học tập- Chương 3. Biện pháp giáo dục STEM cho học sinh lớp 4 qua dự ánhọc tậpChương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA GIÁO DỤC STEMCHO HỌC SINH LỚP 4 QUA DỰ ÁN HỌC TẬP1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài1.1.1. Những nghiên cứu về giáo dục STEMSTEM có nguồn gốc từ những năm 1990 tại Quỹ Khoa học Quốc gia[NSF] và đã được sử dụng như một nhãn chung cho bất kỳ sự kiện, chínhsách, chương trình hoặc thực hành nào liên quan đến một hoặc một số mônSTEM. Khi giáo dục STEM xuất hiện lần đầu tiên, nó thu hút sự chú ý củamột vài nhóm. Các nhà khoa học thực vật đã phấn khởi, vì họ nghĩ rằng cácnhà giáo dục cuối cùng đã nhận ra tầm quan trọng của một phần chínhcủa thực vật. Các nhà công nghệ và kỹ sư rất vui mừng vì họ nghĩ nó đượcgọi là một phần của đồng hồ. Những người sành rượu cũng nhiệt tình, vì họnghĩ nó đề cập đến sự hỗ trợ mảnh mai của một ly rượu vang. Và nhữngngười bảo thủ chính trị lo lắng, bởi vì họ nghĩ đó là một sự nhấn mạnh giáodục mới hỗ trợ nghiên cứu tế bào gốc. Trên thực tế, không ai trong sốnhững nhận thức này của STEM đáp ứng việc sử dụng hiện tại như là một từviết tắt cho giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. [36]Một nghiên cứu năm 2005 của Văn phòng Trách nhiệm Chính phủ ởHoa Kỳ đã phát hiện ra rằng 207 chương trình giáo dục STEM của liên bangđã được sử dụng gần 3 tỷ đô la vào năm 2004. Gần ba phần tư số quỹ này vàgần một nửa số chương trình STEM nằm trong hai cơ quan: Viện Y tế Quốcgia và NSF. Mặc dù khám phá nhiều chương trình cá nhân ít hơn, một bảnkiểm kê năm 2007 do Hội đồng Cạnh tranh Hoa Kỳ biên soạn cũng đặt nỗ lựcSTEM của liên bang ở mức 3 tỷ USD và đồng tình với nhiều phát hiện củaGAO về phân cấp và điều phối.Có mối quan tâm ngày càng tăng rằng Hoa Kỳ không chuẩn bị đủ sốhọc sinh, giáo viên và học viên trong các lĩnh vực công nghệ, khoa học, kỹthuật và toán học [STEM]. Phần lớn số học sinh trung học không đạt đượctrình độ thông thạo về toán học và khoa học, và nhiều người được giáo viênthiếu kiến thức môn học đầy đủ. [36]Khi so sánh với các quốc gia khác, thành tựu toán học và khoa học củahọc sinh Mỹ và tỷ lệ đạt trình độ STEM xuất hiện không phù hợp với mộtquốc gia được coi là nước dẫn đầu thế giới trong đổi mới khoa học.Trong một đánh giá quốc tế gần đây của sinh viên 15 tuổi, Hoa Kỳ xếp thứ28 về môn toán và thứ 24 về khoa học về khoa học. Hơn nữa, Hoa Kỳ đứngthứ 20 trong số tất cả các quốc gia trong tỷ lệ 24-tuổi, những người cóbằng cấp trong khoa học tự nhiên hoặc kỹ thuật. [37]Các vấn đề giáo dục STEM [và khả năng cạnh tranh] đã nhận được rấtnhiều sự chú ý trong những năm gần đây. Một số đề xuất cao cấp đã đượcchuyển tiếp bởi các cộng đồng học thuật và kinh doanh. Tháng 2 năm 2006,Tổng thống phát hành Sáng kiến Cạnh tranh của Hoa Kỳ. Trong Đại hội 109,ba chương trình GD STEM khiêm tốn đã được thông qua và ký kết thành luật.Cuối cùng, vào mùa xuân và mùa hè năm 2007, một số đề xuất lập pháp GDSTEM chính đã được kết hợp với Đạo luật Cạnh tranh Hoa Kỳ năm 2007,được thông qua bởi Quốc hội 110 và được Tổng thống ký ngày 9 tháng 8 năm2007. [37]Báo cáo này cung cấp bối cảnh và bối cảnh để hiểu những sự pháttriển về lập pháp này. Báo cáo đầu tiên trình bày dữ liệu về thực trạng giáoGD STEM ở Hoa Kỳ. Sau đó kiểm tra vai trò của liên bang trong việc thúc đẩyGD STEM. Báo cáo kết luận với một cuộc thảo luận về các hành động lậppháp gần đây đã được thực hiện để giải quyết chính sách GD STEM liên bang.1.1.2. Những nghiên cứu về dạy học theo dự ánVào những thế kỉ XVI, những kiến trúc sư người Ý đã làm việc chuyênnghiệp xu hướng nghề nghiệp của họ bằng cách thành lập một Học việnnghệthuật – The Accademia di San Luca – Rome dưới sự bảo trợ của Giáo hoàngGregory XIII năm 1577.Cuộc thi đầu tiên của Học viện được tổ chức vào năm 1656. Cấu trúccủa các cuộc thi vào Học viện tương đương với kì thi kiến trúc. Việc thiết kếtrong các cuộc thi vào Học viện chỉ là những tình huống giả định. Vì lí donày, chúng được gọi là “dự án” – “những dự án với ý định là những bài tậptrong tưởng tượng chứ chúng không được dùng để xây dựng” [theo Egbert].Sau mô hình của Ý, Viện hàn lâm kiến trúc Hoàng gia cũng được thànhlập ở Pháp năm 1761, nhiệm vụ của cuộc thi ở đây trở nên phổ biến. Ngoàinhững cuộc thi “Prix d Emulaton” diễn ra hàng tháng. Với sự giới thiệu củaPrix d Emulation, việc đào tạo đã tập trung vào học tập bằng các dự án. Sinhviên phải hoàn thành một vài dự án cấp tháng để được trao tặng huânchương hoặc được công nhận kết quả. Sự công nhận này hết sức cần thiết đểhọc tiếp thạc sĩ và được trao tặng danh hiệu kiến trúc sư hàn lâm. VớiPrix d Emulation năm 1763, sự phát triển ý tưởng dự án thành phương pháphọc tập và GD hàn lâm được hoàn thiện.Học tập dự án không còn là duy nhất với ngành kiến trúc. Đến cuối thếkỉ XVIII chuyên ngành cơ khí đã được thành lập và được coi là một bộ phậncủa các trường đại học công nghiệp và kĩ thuật mới.Học tập theo dự án được lan truyền từ châu Âu sang châu Mĩ và từngành kiến trúc đến ngành cơ khí có ảnh hưởng quan trọng đến việc sử dựngvà trang bị cơ sở lí luận cho các PPDH theo dự án.Theo nghiên cứu của Apel và Knoll [34], [43], “Project” lần đầu tiênđược sử dụng trong các trường kiến trúc ớ Ý vào cuối thế kỉ 16. Đến cuối thếkỉ 19 đầu thế kỉ 20, dạy học dựa vào dự án được các nhà sư phạm Mỹvận dụng trong dạy học ở các trường phổ thông, xây dựng cơ sở lý thuyếtcho dạy học dựa vào dự án và coi đó là PPDH quan trọng để thực hiện quanđiểm dạyhọc lấy học sinh làm trung tâm. Từ những năm 1970, dạy học dựa vào dựán đã có những thay đổi mang tính kĩ thuật như sử dụng công nghệ kĩ thuậtsố để học sinh có thể tm kiếm các nguồn tài nguyên một cách dễ dàng vàphong phú, tạo ra các sản phẩm chất lượng cao, có thể ghi lại toàn bộ quátrình thực hiện dự án, chia sẻ sự sang tạo với học và thế giới [39], [40].PPDH theo dự án được xem là một phương pháp dạy học và nó được vậndụng linh hoạt vào các môn học cụ thể để tăng cường cơ hội học tập bằngtrải nghiệm, hợp tác của học sinh, tăng cường năng lực vận dụng tích hợpkiến thức môn học vào giải quyết các vấn đề của cuộc sống.Một số tác giả đã làm rõ một số khía cạnh về PPDH theo dự án. Nghiêncứu về bản chất và đặc trưng của dạy học dựa vào dự án, W.H.Kilpatrick đãđịnh nghĩa, dự án trong dạy học là “Hành động có chủ ý, với toàn bộ nhiệttình, diễn ra trong một môi trường xã hội” [32], [33]. Như vậy, theoquan điểm của W.H.Kilpatrick, dạy học theo dự án được xem như một tưtưởng dạy học, tạo điều kiện cho người học được học tập bằng thực tiễntrong môi trường xã hội. Theo K.Frey quan niệm: “Đó là một hình thức củahoạt động học tập. Trong đó nhóm người học xác định một chủ đề làm việc,thống nhất về nội dung làm việc, tự lập kế hoạch và tiến hành công việc dẫnđến một sự kết thúc có ý nghĩa, dự án thường có một sản phẩm cụ thể đểtrưng bày hoặc trình diễn”. Với quan niệm như vậy. Học tập theo dự án đượccoi là phương pháp, hình thức hay kĩ thuật dạy học. Trong đó, đề cao cácnăng lực làm việc của một cá nhân: tính tự lực, năng lực hợp tác của ngườihọc để tạo ra được sản phẩm học tập có kết quả.Nghiên cứu về vai trò của dạy học theo dự án, hầu hết các tác giả đềucho rằng kiểu dạy học này có những vai trò như: thành tích học tập của họcsinh được cải thiện nhanh chóng, phát triển năng lực giải quyết dựa vàovấn đề và khả năng vận dụng kiến thức môn học vào thực tiễn đời sống,ngoài ravới việc thực hiện các dự án học tập có hiệu quả cho việc phát triển các kĩnăng xã hội cho học sinh. Dạy học theo dự án làm gia tăng số học sinh dự lớp,lôi cuốn học sinh nghe giảng chăm chú và tham gia học tập tích cực hơn [39],[40]. Học sinh có xu hướng giữ lại những điều đã học được, biết kết nối cácđối tượng đã học với nhau và áp dụng chúng vào các vấn đề khác [43]. BoalerJ. [1998] đã chứng minh được rằng năng lực giải quyết vấn đề, khả năng vậndụng kiến thức của học sinh được học tập bằng dự án trội hơn học sinh lớptruyền thống [21], [22]. Theo Tretten R. và Zachariou P. [42], học sinh tự tnhơn trong hoạt động cá nhân và nhóm, khi nói chuyện trước đám đông, có kĩnăng tư duy phê phán khi giải quyết vấn đề [21], tích cực và thấy thảomái hơn trong việc đặt câu hỏi với bạn bè trong nhóm [20].Khi nghiên cứu về tiến trình dạy học theo dự án, đã có nhiều tến trìnhdạy học theo dự án được đưa ra bởi các tác giả khác nhau. Theo K.Frey, tếntrình dạy học theo dự án có thể được chia thành bốn phần chính: 1- Sángkiến dự án, 2- Thảo luận về sáng kiến, Lập kế hoạch, 3- Thực hiện dự án, 4Kết thúc dự án [44]. Trần Văn Thành [2012] [17] đã đưa ra tiến trình dạy họctheo dự án như sau: 1- Thu thập thông tn, sự kiện thực tiễn, thực trạngcuộc sống,2- Phát biểu vấn đề, bài toán cần giải quyết, 3- Phát biểu mâu thuẫn, đề xuấtgiải pháp, 4- Giải quyết mâu thuẫn, thực hiện giải pháp, 5- Xây dựng sảnphẩm, 6- Báo cáo, trình bày sản phẩm, 7- Đánh giá, xem xét dự án. Với việcđưa ra quy trình cho dạy học theo dự án khá chi tiết, cũng theo quy trìnhđó các bước tiến hành còn tản mạn, chưa có sự liên kết chặt chẽ, khái quátđược quá trình thực hiện dự án. Cũng theo Intel, tiến trình dạy học dự ánbao gồm: lập dự án, thiết kế và thực hiện dự án, đánh giá dự án. Quy trìnhcủa Intel đưa ra khá ngắn gọn, khái quát được các khâu một cách khá đầy đủtừ việc chuẩn bị cho dự án đến việc thực hiện dự án và những đánh giá đểcó khắc phục, tến bộ về dự án.Nghiên cứu về đánh giá trong dạy hoc theo dự án, việc xây dựng côngcụ đánh giá trong dạy học theo dự án đã và đang được nhiều nhà nghiên cứuquan tâm. Joel [2009] [30] và Tim [2012] [38], William N. Bender đã đề xuấtphương án đánh giá người học bằng việc sử dụng cac Rubrics trong dạy họctheo dự án. Nguyễn Lăng Bình, Đỗ Hương Trà, Nguyễn Phương Hồng, Cao ThịThặng [2010] [6] đã đề cập đến phương thức đánh giá trong dạy học tích cựcbao gồm cả dạy hoc theo dự án như sau: Xây dựng quy trình và công cụ đánhgiá; đa dạng hóa các hình thức đánh giá; khuyến khích người học tham giavào quá trình đánh giá. Các tác giả trên đã đề xuất việc sử dụng các bảngkiểm như một công cụ để đánh giá hành vi và thái độ của học sinh.1.2. Giáo dục STEM1.2.1. Khái niệm STEMTheo từ điển Tiếng việt: “STEM là viết tắt của các thuật ngữ - Khoahọc, công nghệ, kỹ thuật và toán học [STEM, trước đây SMET] là thuật ngữdùng để chỉ các ngành học về Science [Khoa học], Technology [Công nghệ],Engineering [Kỹ thuật] và Mathematcs [Toán học]. Thuật ngữ này thườngđược sử dụng khi giải quyết các chính sách giáo dục và lựa chọn chương trìnhgiảng dạy trong các trường học để nâng cao khả năng cạnh tranh trong pháttriển khoa học và công nghệ. Nó có liên quan đến phát triển nguồn nhân lực,những vấn đề về an ninh quốc gia và chính sách di dân”.Từ viết tắt này đã được sử dụng phổ biến ngay sau khi một cuộchọp liên ngành về giáo dục khoa học được tổ chức tại Quỹ Khoa học Quốcgia Hoa Kỳ [NSF] dưới sự chủ trì của giám đốc NSF lúc đó là Rita Colwell.Giám đốc Phòng Khoa học của Bộ phận Phát triển Nguồn nhân lực cho giáoviên và các nhà khoa học, Peter Faletra, đề nghị thay đổi từ METS [từ cũ]sang STEM. Colwell, cũng không thích cách viết tắt cũ [METS] và đã hưởngứng bằng đề nghị NSF thay đổi. Một trong những dự án NSF đầu tiên sử dụngtừ viết tắt là STEMTEC - Chương trình Hợp tác Giáo viên trong Khoa học,Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học tại Đại học Massachusetts Amherst, đượctài trợ vào năm 1998.Theo tác giả: Đỗ Văn Tuấn [trích báo Tin học và Nhà trường số 182]thuật ngữ STEM là chữ viết tắt bằng tiếng Anh của bốn chữ: “Science [Khoahọc], Technology [Công nghệ], Engineering [Kỹ thuật] và Mathematcs [Toán].Tuy nhiên, trong tiếng Anh STEM thường đi kèm với các từ khác, làm choSTEM có những nghĩa bổ sung tương ứng. Ban đầu thuật ngữ STEM đượcviết “STEM fields” được xuất hiện trong các văn bản về ngân sách đầu tưtrong giáo dục và vấn đề cấp visa cho nhập cư tại Mỹ. Về sau, STEM đượcviết đi kèm với các từ khác như: “STEM education” [giáo dục STEM],“STEM workforce” [nguồn nhân lực trong lĩnh vực STEM], “STEMlearning” [học trong lĩnh vực STEM], “STEM careers” [các ngành nghề tronglĩnh vực STEM], “STEM curriculum” [khung chương trình dạy học STEM],“STEM awareness” [nhận thức về các ngành nghề STEM]” [18],…Như vậy, đa số các tác giả và các cách quan niệm về STEM đều chorằng, STEM được đề cập như sự tích hợp của các lĩnh vực: Khoa học, Côngnghệ, Kĩ thuật và Toán học. Có thể coi đây là một trong những hình thức tíchhợp, lồng ghép các lĩnh vực trên để tạo ra một lĩnh vực tổ hợp mới, giải quyếtcác vấn đề có liên quan.1.2.2. Khái niệm giáo dục STEMNhư đã đề cập, STEM là viết tắt của các từ Science [Khoa học],Technology [Công nghệ], Engineering [Kỹ thuật] và Math [Toán học]. GDSTEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹnăng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật vàToán học. Các kiến thức và kỹ năng thuộc bốn lĩnh vực này phải được tíchhợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, tạo cơ hội để giúp HS không chỉ hiểubiết