RealTEQ Academy

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
PHAN NGUYỄN TRÚC PHƯƠNG
NGÀNH: LÝ LUẬN PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2022
DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM
MÔN CÔNG NGHỆ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TẠI
TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
PHAN NGUYỄN TRÚC PHƯƠNG
DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM
MÔN CÔNG NGHỆ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
TẠI TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
NGÀNH : LÝ LUẬN PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC – 8140111
Hướng dẫn khoa học
PGS TS BÙI VĂN HỒNG
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11/ 2022

3. i
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI

4. ii
BIÊN BẢN CHẤM CỦA HỘI ĐỒNG

5. iii
NHẬN XÉT CỦA PHẢN BIỆN

6. iv

7. v

8. vi

9. vii

10. viii

11. ix
LÝ LỊCH KHOA HỌC
I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
Họ & tên: PHAN NGUYỄN TRÚC PHƯƠNG Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 28/01/1992 Nơi sinh: Tiền Giang
Quê quán: Tiền Giang Dân tộc: Kinh
Chức vụ, đơn vị công tác trước khi học tập, nghiên cứu: Giám đốc vận hành
Cty CP Công nghệ giáo dục GaraSTEM
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: B03-14 CC Chương Dương Home 34 đường
12 p. Trường Thọ, Tp Thủ Đức, TP.HCM
Điện thoại cơ quan: 0865484849 Điện thoại: 0398845870
Fax: E-mail:
phuongphandtvt@gmail.com
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Trung học chuyên nghiệp:
Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ …./….. đến …../…….
Nơi học (trường, thành phố):
Ngành học:
2. Đại học:
Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 9/2010 đến 3/2015
Nơi học (trường, thành phố): Đh Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh
Ngành học: Điện tử viễn thông
Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp:
Nghiên cứu hệ thống phát hiện cảnh báo kẹt xe tại Tp. Hồ Chí Minh
Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp:
16/01/2015– Đh Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh
Người hướng dẫn: TS Đỗ Đình Thuấn
3. Thạc sĩ:
Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 9/2020 đến 11/ 2022
Nơi học (trường, thành phố): Đh Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh
Ngành học: Lý luận và phương pháp dạy học công nghệ

12. x
Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp:
Dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ Trung học phổ thông tại trường Phổ
thông Năng khiếu, Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp:
12/11/2022 Viện SPKT – Đh Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh
Người hướng dẫn: PGS TS Bùi Văn Hồng
4. Tiến sĩ:
Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/
……
Tại (trường, viện, nước):
Tên luận án:
Người hướng dẫn:
Ngày & nơi bảo vệ:
5. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Ngoại ngữ Anh văn trình độ B1
6. Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật được chính thức cấp; số bằng, ngày & nơi
cấp:
III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI
HỌC:
Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm
Từ 2015 đến
2019
Trung tâm Phát triển khoa học và
Công nghệ trẻ
Chuyên viên phòng PTPTST
Từ 12/2017
đến nay
Công ty CP Công nghệ giáo dục
GaraSTEM
Giám đốc vận hành điều hành
hoạt động sản xuất và học
thuật
Từ 8/2020
đến nay
Trường PTNK - ĐHQG Tp HCM Giáo viên thỉnh giảng STEM
Phụ trách STEAM LAB
IV. CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ:

13. xi
• Bùi Văn Hồng, Phan Nguyễn Trúc Phương, Nguyễn Quốc Tiệp, 2021 “Phát
triển chương trình bồi dưỡng năng lực dạy học STEM cho giáo viên Công
nghệ trung học cơ sở ”- Tạp chí Giáo dục, ISSN: 2354-0753, Số 511 (Kì 1 -
10/2021), tr 30-24
• Phan Nguyễn Trúc Phương, 2022 “Phát triển tư duy tính toán và kỹ năng lập
trình thông qua việc sử dụng robot giáo dục trong giảng dạy” -Kỷ yếu Hội
thảo khoa học “ Tiếp cận giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ
thông mới” trang 50-58 NXB ĐH Huế.
• Bùi Văn Hồng, Phan Nguyễn Trúc Phương, Nguyễn Quốc Tiệp, 2022 “Giáo
dục STEM trong dạy học môn Công nghệ” - Kỷ yếu Hội thảo khoa học quốc
gia “Vai trò và xu hướng của lĩnh vực Sư phạm kỹ thuật trong kỷ nguyên số”
Đh SPKT Tp HCM.

14. xii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong
luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 9 tháng 9 năm 2022
Người cam đoan
Phan Nguyễn Trúc Phương

15. xiii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các Thầy, Cô giảng viên Viện Sư
phạm kỹ thuật, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh đã giảng dạy và
trang bị cho tôi những kiến thức cơ bản trong học tập và nghiên cứu luận văn.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Bùi Văn Hồng, người đã tận tình
hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu, các Thầy, Cô giáo và các em học
sinh Trường Phổ thông Năng khiếu – ĐHQG Tp Hồ Chí Minh; Ban giám đốc Cty Cổ
phần Công nghệ Giáo dục GaraSTEM đã hỗ trợ cho tôi tổ chức thành công quá trình
thực nghiệm sư phạm.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 9 tháng 9 năm 2022
Phan Nguyễn Trúc Phương

16. xiv
TÓM TẮT
Trong chương trình giáo dục phổ thông nói chung và giáo dục THPT nói riêng thì
dạy học theo định hướng giáo dục STEM có vai trò rất quan trọng. Giáo dục STEM
trang bị cho người học những kỹ năng cốt lõi chung của thế kỷ 21 bên cạnh những kỹ
năng khoa học, công nghệ, kỹ thuật và Toán. Môn học Công nghệ Công nghệ ở
trường THPT có ý nghĩa quan trọng đối với học sinh trong lĩnh vực STEM để giải
quyết vấn đề, định hướng thực hành và khuyến khích làm việc nhóm giữa các học
sinh. Ngoài ra, có những ngành nghề thực tế chưa xuất hiện trong thời điểm hiện tại,
nhưng thông qua các hoạt động học thực hành STEM sáng tạo, học sinh có thể thấy
bản thân có thể phát triển nên một hoạt động công việc trong tương lai. Với đề tài
“Dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ Trung học phổ thông tại trường Phổ thông
Năng khiếu, Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh”, luận văn đã nghiên cứu những vấn
đề sau : Phân tích , tìm hiểu tổng quan về cơ sở lý luận liên quan đến vấn đề dạy học
chủ đề STEM các môn khoa học trong đó có môn Công nghệ ở bậc THPT. Giáo dục
STEM đề cao sự sáng tạo, chủ động tìm hiểu kiến thức , năng lực giải quyết vấn đề,
năng lực làm việc nhóm thông qua sự liên kết chặt chẽ của các lĩnh vực STEM. Từ kết
quả của luận văn này có thể thay đổi áp dụng tại các trường THPT khác nhằm phổ
biến giáo dục STEM và nâng cao năng lực của học sinh đặc biệt chương trình dành
cho khối THPT được áp dụng từ năm học 2022-2023.
Nội dung chính của Luận văn gồm ba phần:
Mở đầu
-Chương 1: Cơ sở lý luận về dạy học chủ đề STEM trong trường THPT.
-Chương 2: Thực trạng về dạy học STEM tại trường PTNK – ĐHQG Tp HCM.
-Chương 3: Tổ chức dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ tại trường PTNK –
ĐHQG Tp. HCM
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
.

17. xv
ABSTRACT
In the general education program in general and high school education in
particular, STEM-oriented teaching plays a very important role. STEM education
equips learners with common core 21st century skills in addition to science,
technology, engineering and math skills. The subject of Technology and Informatics
in high school is important for students in the STEM field to solve problems, orient
practice, and encourage teamwork among students. In addition, there are real-life
occupations that are not yet available, but through creative hands-on STEM learning
activities, students can find themselves able to develop into a future career activity.
future. With the topic " Teaching the topic of STEM in the high school technology
subject at Vietnam National University Ho Chi Minh city, The high school for the
gifted", the thesis has studied the following issues: Analysis and overview of the
theoretical basis related to the problem of teaching STEM topics in science subjects
including Technology at high school level... STEM education emphasizes creativity,
proactive knowledge, problem solving, and teamwork through the close association of
STEM fields. From the results of this thesis, it can be changed and applied in other
high schools to popularize STEM education and improve students' capacity, especially
the program for high school that will be applied from the school year 2022-2023.
This thesis is divided into three sections:
The first section: Introduction
The second section:
-Chapter 1: Theoretical basis for teaching STEM topics in high schools.
-Chapter 2: The reality of teaching STEM for students at the VNU-HCM High
School for the Gifted.
-Chapter 3: Organization of teaching STEM topics in Technology at the VNU-HCM
High School for the Gifted.
The third section: Conclusion and suggestion
Reference
Appendix

18. 1
MỤC LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI........................................................................................i
BIÊN BẢN CHẤM CỦA HỘI ĐỒNG ..........................................................................ii
NHẬN XÉT CỦA PHẢN BIỆN ...................................................................................iii
LÝ LỊCH KHOA HỌC...................................................................................................x
LỜI CAM ĐOAN.........................................................................................................xii
LỜI CẢM ƠN..............................................................................................................xiii
TÓM TẮT....................................................................................................................xiv
ABSTRACT .................................................................................................................xv
MỤC LỤC ......................................................................................................................1
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.........................................................................................7
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................8
DANH MỤC HÌNH......................................................................................................10
DANH MỤC BIỂU ĐỒ ...............................................................................................11
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................12
1 Lý do chọn đề tài:...................................................................................................12
2. Mục tiêu nghiên cứu:.............................................................................................14
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:...........................................................................................14
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu: ....................................................................14
5. Giả thuyết nghiên cứu:..........................................................................................14
6. Phạm vi nghiên cứu:..............................................................................................15
7 Phương pháp nghiên cứu:.......................................................................................15
7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận: ....................................................................15
7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:.................................................................15
7.2.1 Phương pháp khảo sát bằng bảng hỏi:.......................................................15
7.2.2 Phương pháp quan sát: ..............................................................................16

19. 2
7.2.3 Phương pháp phỏng vấn:...........................................................................16
7.2.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm:.........................................................17
7.2.5 Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động giáo dục:..........................17
7.2.6 Phương pháp xử lý số liệu.........................................................................17
8. Đóng góp của luận văn:.........................................................................................18
9. Cấu trúc của luận văn:...........................................................................................18
CHƯƠNG 1 - CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM TRONG
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG.....................................................................19
1.1. Tổng quan...........................................................................................................19
1.1.1. Nghiên cứu ngoài nước................................................................................19
1.1.2. Nghiên cứu trong nước ................................................................................23
1.2. Khái niệm sử dụng trong đề tài..........................................................................26
1.2.1. Giáo dục STEM ...........................................................................................26
1.2.2. Dạy học chủ đề STEM.................................................................................27
1.2.3. Môn Công nghệ ...........................................................................................27
1.2.4. Dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ.............................................28
1.3.2. Mục tiêu, năng lực STEM............................................................................30
1.3.2.1 Mục tiêu giáo dục STEM .......................................................................30
1.3.2.2 Năng lực STEM......................................................................................31
1.3.4 Phương pháp dạy học chủ đề STEM ............................................................36
1.3.4.1 Phương pháp hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu..................37
1.3.4.2 Phương pháp hình thành, phát triển các năng lực chung .......................37
1.3.5. Đánh giá kết quả dạy học, học tập chủ đề STEM........................................38
1.4. Dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ tại trường THPT .......................43
1.4.1. Đặc điểm dạy học môn công nghệ...............................................................43
1.4.1.1 Vị trí và vai trò trong chương trình giáo dục phổ thông ........................43
1.4.2. Chủ đề STEM trong môn Công nghệ ..........................................................46
1.4.3. Phương pháp và hình thức dạy học chủ đề STEM ......................................53

20. 3
1.4.3.1 Phương pháp dạy học thông qua trải nghiệm ............................................53
1.4.3.2 Phương pháp dạy học theo dự án...............................................................54
1.4.3.2 Phương pháp dạy học hợp tác....................................................................56
1.4.4. Quy trình dạy học chủ đề STEM .................................................................57
1.4.4.1 Dạy học chủ đề STEM theo quy trình 5E..................................................58
1.4.4.2 Dạy học chủ đề STEM theo quy trình tìm tòi khám phá...........................63
1.4.5. Phương tiện, thiết bị và điều kiện tổ chức dạy học......................................65
1.4.5.1 Phương tiện và thiết bị ...........................................................................65
1.4.5.2 Điều kiện tổ chức dạy học......................................................................65
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.............................................................................................67
CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG VỀ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM MÔN CÔNG NGHỆ
CHO HỌC SINH TẠI TRƯỜNG PTNK – ĐHQG TP HỒ CHÍ MINH .....................68
2.1. Giới thiệu về trường PTNK – ĐHQG Tp Hồ Chí Minh....................................68
2.1.1 Lịch sử hình thành ........................................................................................68
2.1.2 Cơ cấu tổ chức ..............................................................................................69
2.1.3 Công tác đào tạo của nhà trường ..................................................................70
2.1.4 Công tác tuyển sinh.......................................................................................71
2.1.4 Thành tích của nhà trường............................................................................71
2.1.5 Thành tích của học sinh ................................................................................72
2.1.6 Học bổng và chính sách hỗ trợ của nhà trường ............................................74
2.1.7 Cơ sở vật chất ...............................................................................................75
2.2. Tổ chức khảo sát thực trạng...............................................................................76
2.2.1. Mục tiêu khảo sát.........................................................................................76
2.2.2. Nội dung và đối tượng khảo sát...................................................................76
2.2.2.1 Nội dung khảo sát...................................................................................76
2.2.2.2 Đối tượng khảo sát .................................................................................77
2.2.3. Phương pháp và công cụ khảo sát ...............................................................77
2.2.3.1 Phương pháp phỏng vấn sâu...................................................................77
2.2.3.2 Công cụ phỏng vấn.................................................................................77

21. 4
2.2.3.3 Phương pháp khảo sát ............................................................................78
2.2.3.3 Công cụ khảo sát ....................................................................................78
2.3. Kết quả đánh giá thực trạng ...............................................................................78
2.3.1 Kết quả phỏng vấn GV .................................................................................78
2.3.1.1 Nhận thức của GV về mục tiêu dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ
............................................................................................................................78
2.3.1.2 Năng lực lựa chọn vấn đề thực tiễn xây dựng và thiết kế chủ đề dạy học
STEM môn Công nghệ.......................................................................................80
2.3.1.3 Thực trạng tổ chức dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ. .................81
2.3.1.4 Kiểm tra và đánh giá HS trong dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ82
2.3.1.5 Thuận lợi và khó khăn trong dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ...83
2.3.2 Kết quả khảo sát học sinh .............................................................................86
2.3.2.1 Nhận thức của học sinh trong việc học môn Công nghệ........................86
2.3.2.2 Thái độ của học sinh trong việc học môn Công nghệ............................88
2.3.2.3 Hành động học tập của HS trong việc học môn Công nghệ ..................89
2.3.5 Kỹ năng vận dụng kiến thức Công nghệ giải quyết vấn đề thực tiễn của HS
................................................................................................................................91
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.............................................................................................96
CHƯƠNG 3- TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM MÔN CÔNG NGHỆ TẠI
TRƯỜNG PTNK – ĐHQG TP HCM ..........................................................................97
3.1. Đặc điểm dạy học môn công nghệ tại trường PTNK – ĐHQG Tp HCM: ........97
3.1.1 Đặc điểm HS.................................................................................................97
3.1.2 Đặc điểm nội dung........................................................................................97
3.1.3 Điều kiện dạy học .........................................................................................98
3.2. Xây dựng chủ đề STEM môn Công nghệ tại trường PTNK - ĐHQG Tp HCM:
.................................................................................................................................100
3.2.1 Những yêu cầu khi xây dựng chủ đề STEM môn Công nghệ....................100
3.2.1.1 Đảm bảo mục tiêu học tập môn Công nghệ .........................................100

22. 5
3.2.1.2 Đảm bảo phù hợp năng lực của học sinh .............................................101
3.2.1.3. Đảm bảo tính ứng dụng thực tiễn........................................................101
3.2.2 Quy trình tổ chức dạy học: .........................................................................101
3.2.2.1 Nội dung bài học ..................................................................................102
3.2.2.2 Hoạt động dạy học................................................................................104
3.2.2.3 Kiểm tra đánh giá .................................................................................106
3.2.3 Một số chủ đề dạy học STEM môn Công nghệ trung học phổ thông ........112
3.4 Thiết kế minh họa..............................................................................................120
3.4.1 Dự án “Thiết kế ngôi nhà thông minh” môn Công nghệ............................120
3.4.1.1 Mô tả dự án...........................................................................................120
3.4.1.2 Xác định mục tiêu: ...............................................................................120
3.4.1.3 Nhiệm vụ học tập: ................................................................................121
3.4.1.4 Phương tiện hỗ trợ:...............................................................................121
3.4.1.5 Sản phẩm dự án ....................................................................................122
3.4.1.6 Các hoạt động dạy học .........................................................................122
3.4.1.7 Tiêu chí đánh giá kết quả dự án: ..........................................................124
3.4.2 Dự án “Thiết bị đo chiều cao tòa nhà” môn Công nghệ.............................129
3.4.2.1 Mô tả dự án...........................................................................................129
3.4.2.2 Mục tiêu dự án:.....................................................................................129
3.4.2.3 Nhiệm vụ học tập: ................................................................................130
3.4.2.4 Phương tiện hỗ trợ:...............................................................................130
3.4.2.5 Sản phẩm dự án ....................................................................................130
3.4.2.6 Tiêu chí đánh giá kết quả dự án: ..........................................................132
3.3. Thực nghiệm sư phạm......................................................................................136
3.3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm .................................................................136
3.3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm..................................................................136

23. 6
3.3.3 Thời gian và địa điểm thực nghiệm sư phạm .............................................136
3.3.4 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm .....................................136
3.3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .....................................................137
3.3.6 Kết quả thực nghiệm sư phạm ....................................................................137
3.3.6.1 Hành động học tập của HS sau khi thực nghiệm .................................138
3.3.6.2 Hành động học tập của HS sau khi thực nghiệm .................................139
3.3.6.3 Kỹ năng vận dụng kiến thức môn Công nghệ......................................141
3.3.6.4 Đánh giá kết quả học tập ......................................................................142
3.3.7 Kết luận thực nghiệm sư phạm...................................................................150
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3...........................................................................................151
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ........................................................................................152
1 Kết luận:...............................................................................................................152
2 Kiến nghị:.............................................................................................................153
3 Hướng phát triển: .................................................................................................154
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................155
TÀI LIỆU TRONG NƯỚC.....................................................................................155
TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI......................................................................................157
PHỤ LỤC ...................................................................................................................160
CÂU HỎI PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN ..................................................................160
CÂU HỎI KHẢO SÁT HỌC SINH .......................................................................162
BẢNG MÃ HÓA TÊN GIÁO VIÊN......................................................................164
GIÁO ÁN DỰ ÁN “THIẾT KẾ NHÀ THÔNG MINH” .......................................166
GIÁO ÁN DỰ ÁN “THIẾT BỊ ĐO CHIỀU CAO TÒA NHÀ”.............................181
HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM................................................................................196

24. 7
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TT Viết tắt Viết đầy đủ
1 BGD&ĐT Bộ giáo dục và đào tạo
2 DHKP Dạy học khám phá
3 ĐC Đối chứng
4 ĐHQG Đại học quốc gia
5 GQVD Giải quyết vấn đề
6 GQTH Giải quyết tình huống
7 GV Giáo viên
8 KQ Kết quả
9 HS Học sinh
10 NL Năng lực
11 PPDH Phương pháp dạy học
12 STEM Science, Technology, Engineering, Maths
13 STEAM Science, Technology, Engineering, Art, Maths
14 TN Thực nghiệm
15 THPT Trung học phổ thông
16 PTNK Phổ thông năng khiếu
17 Tp HCM Thành phố Hồ Chí Minh

25. 8
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1 Năng lực STEM từ các tài liệu nghiên cứu nước ngoài…………………30
Bảng 1. 2 Tiêu chí đánh giá bài học STEM (Bộ GD&ĐT,2019)…………………..38
Bảng 1. 3 Tiêu chí đáng giá bảng thiết kế của học sinh…………………………….40
Bảng 1. 4 Tiêu chí đánh giá sản phẩm của học sinh………………………………..40
Bảng 1. 5 Mô tả chủ đề STEM “Thiết kế ngôi nhà thông minh”…………………..45
Bảng 1. 6 Mô tả chủ đề STEM “Thiết kế thiết bị chăm sóc cây tự động”…………46
Bảng 1. 7 Mô tả chủ đề STEM “Thiết kế trạm thu thập dữ liệu môi trường”……...47
Bảng 1. 8 Mô tả chủ đề STEM “Thiết kế hệ thống nhận dạng biển báo giao thông” 48
Bảng 1. 9 Mô tả chủ đề STEM “Thiết kế hệ thống đo điện năng tiêu thụ”………..49
Bảng 1. 10 Mô tả chủ đề STEM “Thiết kế hệ thống cho cá ăn tự động”………….50
Bảng 1. 11 Các bước của dạy học theo dự án (Frey 2005)………………………..54
Bảng 1. 12 Sự khác nhau trong các hoạt động của GV……………………………58
Bảng 2. 1 Thành tích HSG cấp quốc gia và KHKT cấp quốc gia từ 2015-2022…..71
Bảng 2. 2 Nhận thức của học sinh về vai trò môn Công nghệ……………………..84
Bảng 2. 3 Hành động học tập của học sinh trong việc học môn Công nghệ……….86
Bảng 2. 4 Thang đo đánh giá kỹ năng vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề….88
Bảng 2. 5 Kết quả đánh giá kỹ năng vận dụng kiến thức Công nghệ của HS………91
Bảng 3.1 Bảng rubric đánh giá sản phầm sau khi tổ chức dạy học chủ đề STEM….104
Bảng 3.2 Bảng rubric đánh giá kỹ năng làm việc của nhóm sau khi tổ chức dạy học
chủ đề STEM………………………………………………………………………..107
Bảng 3.3 Cấu trúc một số nội dung môn Công nghệ trung học phổ thông thành các
chủ đề STEM………………………………………………………………………..109
Bảng 3.4 Tiêu chí đánh giá dự án “Thiết kế nhà thông minh”……………………..110
Bảng 3.5 Tiêu chí đánh giá làm việc nhóm dự án “Thiết kế nhà thông minh”……..120
Bảng 3.6 Tiêu chí đánh giá dự án “Thiết bị đo chiều cao tòa nhà”…..……………..126
Bảng 3.7 Tiêu chí đánh giá làm việc nhóm dự án “Thiết bị đo chiều cao tòa nhà”...127
Bảng 3.8 Đối tượng thực nghiệm và đối chứng……………………………………..128
Bảng 3.9 KQ khảo sát hành động học tập của HS sau khi thực nghiệm sư phạm…..131

26. 9
Bảng 3.10 KQ khảo sát thái độ học tập của HS sau khi thực nghiệm sư phạm…….132
Bảng 3.11 KQ khảo sát kỹ năng vận dụng kiến thức môn Công nghệ vào giải quyết
vấn đề thực tiễn…………………………………………………………………… 134
Bảng 3.12 Phân bố điểm kiểm tra 45 phút của lớp thực nghiệm……………………136
Bảng 3.13 Phân bố điểm kiểm tra 45 phút của lớp đối chứng………………………137
Bảng 3.14: Thống kê điểm trung bình và độ lệch tiêu chuẩn……………………….138
Bảng 3.15 Phân phối tần số xuất hiện ở lớp ĐC và lớp TN………………………138

27. 10
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1 Chu trình STEM …………………………………………………………22
Hình 1. 2 Mục đích dạy học chủ đề STEM thông qua môn Công nghệ…………….43
Hình 1. 3 Các đặc điểm của dạy học theo dự án……………………………………54
Hình 1. 4 Tiến trình tổ chức học tập trải nghiệm…………………………………...58
Hình 1. 5 Mô hình dạy học 5E gồm 5 giai đoạn giúp HS khám phá khoa học…….60
Hình 1. 6 Mô hình 7E được mở rộng từ 5E theo Eisenkraft, A. (2003)……………61
Hình 2. 1 Logo nhận diện của trường PTNK – ĐHQG Tp HCM…………………..67
Hình 2. 2 Sơ đồ tổ chức trường PTNK – ĐHQG Tp HCM……………….………..68
Hình 2. 3 Các huân chương của trường PTNK – ĐHQG Tp HCM ..…….………..70
Hình 2. 4 Cơ sở 1 của trường PTNK – ĐHQG Tp HCM ..…….…………………..72
Hình 2. 5 Cơ sở 2 của trường PTNK – ĐHQG Tp HCM ..…….…………………..73
Hình 3. 1 Phòng STEM LAB trường PTNK – ĐHQG Tp HCM ..…….…………..96
Hình 3. 2 Cấu trúc nội dung chủ đề STEM môn Công nghệ …....…….………….100
Hình PL.1 Hình ảnh các nhóm hoạt động trong dự án ”Thiết bị đo chiều cao tòa
nhà”…………………………………………………………………………….….162
Hình PL.2 Báo cáo dự án “Thiết kế nhà thông minh”……………………………..162

28. 11
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 2. 1 KQ khảo sát thái độ học tập của học sinh trong việc học môn Công nghệ
..…….………………………………………………………………………………...85
Biểu đồ 3.1 Hành động của HS sau khi thực nghiệm sư phạm……………………..128
Biểu đồ 3.2 Thái độ học tập của HS sau khi thực nghiệm sư phạm………………...129
Biểu đồ 3.3 Kỹ năng vận dụng kiến thức môn Công nghệ vào GQVD thực tiễn….130
Biểu đồ 3.4 Phân phối tần số xuất hiện điểm số ở lớp ĐC và lớp TN………………135

29. 12
MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài:
Hiện nay, trong bối cảnh toàn cầu hoá thì sản xuất thông minh dựa trên số là một
xu thế tất yếu trong Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Điều đó dẫn đến áp lực
giáo dục để tạo ra lực lượng lao động có khả năng sử dụng kiến thức, áp dụng vào
thực tiễn đáp ứng được nhu cầu xã hội. Đặc biệt trong thời điểm từ 2019, dịch Covid-
19 lan nhanh trên toàn thế giới dẫn đến việc làm cũng thay đổi ở các ngành nghề khác
nhau.” Bên ngoài xáo trộn hiện tại do các lệnh phong tỏa và suy thoái kinh tế, xu
hướng các công ty tăng cường ứng dụng sẽ làm thay đổi các nhiệm vụ, công việc và
kỹ năng vào năm 2025” (Borge Brende, 2020).
STEM là từ viết tắt của các từ Science, Technology, Engineering và Mathematics
(Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) (Sanders, 2009). Dựa trên ý tưởng
trang bị cho người học những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các lĩnh vực khoa học,
công nghệ, kỹ thuật và toán học, theo cách tiếp cận liên môn và người học có thể áp
dụng để giải quyết vấn đề trong thực tiễn. STEM kết hợp các lĩnh vực thành một mô
hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế thay vì dạy chúng như các đối
tượng tách biệt và rời rạc (Tsupros & Hallinen, 2009). Hiệp hội các GV dạy khoa học
quốc gia Mỹ (National Science Teachers Association - NSTA) được thành lập năm
1944 đã đề xuất ra khái niệm giáo dục STEM (STEM education) với cách định nghĩa
ban đầu như sau:"Giáo dục STEM là cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học,
trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài
học trong thế giới thực, ở đó các HS áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ,
kỹ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể giúp kết nối giữa trường học, cộng
đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh
vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh tế mới"
Giáo dục STEM được du nhập vào Việt Nam từ những năm 2010 thông qua các
cuộc thi robot của công ty DTT Eduspec được tổ chức. Liên tiếp các của thi robot của
hãng Lego Đan Mạch, cuộc thi Make X của hãng Mblock Trung Quốc, cuộc thi IYCR
của hãng Huna Hàn Quốc của hay cuộc thi MYOR của các hãng GaraSTEM Việt
Nam. Từ đó đến nay giáo dục STEM đã bắt đầu có sự lan toả với nhiều hình thức,
cách thức thực hiện khác nhau. Giáo dục STEM đã được mở rộng triển khai tại các

30. 13
trường phổ thông tại thành phố Hà Nội, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh bằng
hình thức xã hội hóa thông qua việc giảng dạy robot (Nguyễn Chí Thành & Đặng Văn
Sơn, 2019). Đó cũng chính là tiền đề và cơ hội cho HS để tham gia các cuộc thi sáng
tạo với robot trong nước cũng như quốc tế. Nhưng mặc hạn chế là nhà trường và phụ
huynh nhầm lẫn việc giáo dục STEM là phải có robot.
Đổi mới trong giáo dục được Đảng và Nhà nước quan tâm sâu sát. Nhằm đổi mới
căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa
trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế.
(Ban chấp hành trung ương Đảng,2013). Bộ GD&ĐT đã ban hành chương trình giáo
dục phổ thông tổng thể ra đời theo Thông tư số 32/2018 / TT-BGDĐT do Bộ trưởng
Bộ GD&ĐT ban hành ngày 26 tháng 12 năm 2018 nhằm đáp ứng nhu cầu về phương
pháp, giáo trình dạy học mới trong giai đoạn mới theo tinh thần của Đảng và nhà
nước. Đặc biệt đổi mới việc dạy và học các môn học giúp HS tìm hiểu về thế giới tự
nhiên, khoa học và con người, trang bị cho HS những kiến thức, kỹ năng nền tảng
cũng như chúng phát triển lòng biết ơn đối với thiên nhiên, óc sáng tạo khoa học và
hứng thú khám phá môi trường xung quanh. Một trong những yêu cầu mà chương
trình đặt ra là HS phải được hòa mình vào các trải nghiệm (Bộ GD-ĐT, 2018).
Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, giáo dục STEM đã được chú
trọng hơn thông qua các biểu hiện: Chương trình giáo dục phổ thông mới có đầy đủ
các môn học STEM. Đó là các môn Toán học; Khoa học tự nhiên; Công nghệ; Tin
học. Vị trí, vai trò của giáo dục Công nghệ giáo dục trong chương trình giáo dục phổ
thông mới đã được nâng cao rõ rệt. Điều này không chỉ thể hiện rõ tư tưởng giáo dục
STEM mà còn là sự điều chỉnh kịp thời của giáo dục phổ thông trong giai đoạn phát
triển hiện nay.
Yếu tố chính của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư là công nghệ chủ chốt và
chuyển đổi số. Việc cấu trúc lại nội dung môn Công nghệ theo chủ đề tích hợp STEM
và tổ chức dạy học theo phương pháp STEM là thực sự cần thiết. Nhằm tạo nền tảng
cho sự tiếp thu và phát triển khoa học kỹ thuật của HS. Trường Phổ thông Năng khiếu
– ĐHQG Tp Hồ Chí Minh là trường phát hiện và đào tạo HS có năng khiếu, chuẩn bị
cho HS có vốn kiến thức và phương pháp tư duy sáng tạo để học tốt các bậc học cao
hơn, để trở thành những nhà khoa học, những chuyên gia giỏi phục vụ cho sự nghiệp

31. 14
phát triển đất nước. Tôi chọn trường này để thực hiện đề tài “Dạy học chủ đề STEM
môn Công nghệ Trung học phổ thông tại trường phổ thông Năng khiếu, Đại học Quốc
gia Tp. Hồ Chí Minh” hiện thực hóa những lý do trên.
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Xây dựng chủ đề STEM và tổ chức dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ hiệu
quả cho học sinh tại trường Phổ thông năng khiếu – ĐHQG Tp Hồ Chí Minh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ tại
trường THPT.
- Đánh giá thực trạng dạy học chủ đề STEM tại trường PTNK – ĐHQG Tp
HCM.
- Xây dựng chủ đề STEM chủ đề STEM môn Công nghệ.
- Tổ chức dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ tại trường PTNK –
ĐHQG Tp HCM.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu:
●Khách thể nghiên cứu: Hoạt động dạy học chủ đề STEM tại trường PTNK –
ĐHQG Tp HCM.
●Đối tượng nghiên cứu: Tổ chức dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ.
5. Giả thuyết nghiên cứu:
Hiện nay, việc dạy học chủ đề STEM cho HS trường THPT nhìn chung đã được
thực hiện nhưng chưa thường xuyên, các hình thức tổ chức lớp học của GV chưa được
đa dạng nên khả năng vận dụng vào thực tế của HS còn hạn chế. Trường Phổ thông
Năng khiếu - Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh là một trong những trường tạo dựng
môi trường giúp HS phát triển cá nhân toàn diện, xác định được đam mê, chuẩn bị
những kiến thức, kỹ năng, thái độ ứng xử, nền tảng văn hóa và trên hết là một tinh
thần tự lập vô cùng cần thiết cho giai đoạn học tập đại học và chính thức trưởng thành
sau này.
Kỹ năng vận dụng kiến thức môn Công nghệ vào thực tiễn của HS được phát huy
nếu GV vận dụng tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho HS tại trường
Phổ thông năng khiếu – ĐHQG Tp Hồ Chí Minh.

32. 15
6. Phạm vi nghiên cứu:
- Phạm vi phỏng vấn: tất cả GV dạy môn Công nghệ
- Phạm vi khảo sát: HS lớp không chuyên, trường PTNK – ĐHQG Tp HCM.
- Phạm vi thực nghiệm: lớp 10KC3 trường PTNK – ĐHQG Tp HCM.
- Phạm vi nội dung: xây dựng và tổ chức dạy học chủ đề STEM trong môn Công
nghệ qua hai chủ đề:
+Thiết kế nhà thông minh
+Thiết kế thiết bị đo chiều cao tòa nhà.
7 Phương pháp nghiên cứu:
7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận:
Nghiên cứu các tài liệu, lý luận khác nhau bằng cách phân tích chúng thành từng bộ
phận để tìm hiểu sâu sắc về giáo dục STEM, dạy học chủ đề STEM và dạy học chủ đề
STEM trong môn Công nghệ. Sắp xếp các tài liệu khoa học theo từng nội dung, từng
đơn vị, từng vấn đề có cùng dấu hiệu bản chất, cùng một hướng phát triển. Kết quả
nghiên cứu là cơ sở khoa học để xây dựng các vấn đề lý luận, mô hình lý dạy học chủ
đề STEM trong môn Công nghệ tại trường PTNK – ĐHQG Tp HCM.
7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu thực tiễn sau:
7.2.1 Phương pháp khảo sát bằng bảng hỏi:
Sử dụng phương pháp khảo sát bằng bảng hỏi để tìm hiểu thực trạng hoạt động học
môn Công nghệ của HS và thực trạng dạy môn Công nghệ của GV tại trường Phổ
thông Năng khiếu – Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh. Bên cạnh đó, phương pháp
khảo sát bằng bảng hỏi còn được sử dụng để tìm hiểu sự thay đổi về kỹ năng vận dụng
kiến thức môn Công nghệ giải quyết thực tiễn của HS khi tổ chức dạy học chủ đề.
Phiếu khảo sát được thực hiện trên 240 HS lớp không chuyên tại trường PTNK –
ĐHQG Tp HCM.
Câu hỏi dành cho HS tìm hiểu các vấn đề sau:
● Nhận thức của HS về vai trò của môn Công nghệ;
● Thái độ học tập môn Công nghệ của HS;
● Hành động học tập của HS trong và ngoài giờ học môn Công nghệ;

33. 16
● Kỹ năng vận dụng kiến thức Công nghệ vào giải quyết vấn đề thực tiễn của HS
đạt được sau khi GV tổ chức chủ đề dạy học chủ đề STEM;
● Yếu tố ảnh hưởng đến kết quả học tập môn Công nghệ của HS.
Câu hỏi dành cho GV tìm hiểu các vấn đề sau:
● Mục tiêu dạy học, PPDH;
● Hình thức tổ chức dạy học, phương tiện dạy học môn Công nghệ;
● Kiểm tra - đánh giá kết quả học tập của HS khi dạy chủ đề STEM môn Công
nghệ;
● Nhận thức của GV về dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ;
● Nội dung dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ;
● Phương pháp dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ;
● Công cụ kiểm tra - đánh giá kết quả học tập của HS khi tổ chức dạy học chủ đề
STEM môn Công nghệ;
● Thuận lợi và khó khăn khi dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ.
7.2.2 Phương pháp quan sát:
Phương pháp quan sát được sử dụng nhằm thu thập thông tin, phát hiện các vấn
đề từ thực trạng hoạt động dạy - học của GV và HS môn Công nghệ tại tại trường
PTNK – ĐHQG Tp.HCM
Những nội dung cần thực hiện quan sát đối với HS gồm: Thái độ học tập và sự
tương tác của HS và GV trong tiết học; Các hoạt động học tập của HS trong giờ học
môn Công nghệ.
Những nội dung cần thực hiện quan sát đối với GV gồm: Cách thức GV tổ chức
giảng dạy và tương tác với HS khi dạy môn Công nghệ, Cách thức GV đánh giá kết
quả học tập môn Công nghệ của HS.
7.2.3 Phương pháp phỏng vấn:
Phương pháp phỏng vấn được sử dụng để thu thập các thông tin định tính về hoạt
động dạy và hoạt động học môn Công nghệ tại trường PTNK – ĐHQG Tp.HCM.
Khách thể phỏng vấn là GV và HS.
Nội dung phỏng vấn HS:
● Nhận thức của HS về vai trò của môn Công nghệ;
● Thái độ học tập môn Công nghệ của HS;

34. 17
● Hành động học tập của HS trong và ngoài giờ học môn Công nghệ;
● Kỹ năng vận dụng kiến thức Công nghệ vào giải quyết vấn đề thực tiễn của
HS đạt được sau khi GV tổ chức chủ đề dạy học chủ đề STEM;
● Yếu tố ảnh hưởng đến kết quả học tập môn Công nghệ của HS.
Nội dung phỏng vấn GV:
● Mục tiêu dạy học, PPDH, hình thức tổ chức dạy học, phương tiện dạy học
môn Công nghệ;
● Kiểm tra - đánh giá kết quả học tập của HS khi dạy môn Công nghệ; Nhận
thức của GV về dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ; Nội dung dạy học
chủ đề STEM môn Công nghệ;
● Phương pháp dạy học chủ đề STEM môn Công nghệ; Công cụ kiểm tra -
đánh giá kết quả học tập của HS khi tổ chức dạy học chủ đề STEM môn
Công nghệ;
● Thuận lợi và khó khăn khi dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ.
7.2.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm:
Phương pháp thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính đúng đắn của giả thuyết
khoa học “Kỹ năng vận dụng kiến thức môn Công nghệ vào thực tiễn của HS được
phát huy nếu GV vận dụng tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho HS
tại trường PTNK – ĐHQG Tp Hồ Chí Minh”
7.2.5 Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động giáo dục:
Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động giáo dục được sử dụng đề tìm hiểu
mức độ thay đổi và phát triển kỹ năng vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực
tiễn của HS khi GV chức dạy chủ đề STEM trong môn Công nghệ tại trường PTNK –
ĐHQG Tp.HCM.
7.2.6 Phương pháp xử lý số liệu
Xử lý số liệu theo phương pháp nghiên cứu định lượng: Đề tài sử dụng phương
pháp thống kê toán học và phần mềm Excel để xử lý, tổng hợp, kết quả khảo sát thực
trạng hoạt động dạy và học môn Công nghệ và sự thay đổi về kỹ năng vận dụng kiến
thức môn Công nghệ vào GQTH thực tiễn của HS khi GV tổ chức dạy học chủ đề
STEM trong môn Công nghệ tại trường PTNK – ĐHQG Tp.HCM.

35. 18
Xử lý số liệu theo phương pháp nghiên cứu định tính: Phân tích, so sánh, tổng hợp
các kết quả thu được từ các phương pháp nghiên cứu phỏng vấn bằng bảng hỏi, bảng
quan sát để làm rõ kết quả thống kê từ phương pháp định lượng.
8. Đóng góp của luận văn:
− Ý nghĩa lý luận của đề tài: Đề tài phát triển năng lực vận dụng kiến thức môn
Công nghệ vào thực tiễn cho HS THPT tại trường PTNK – ĐHQG Tp Hồ Chí Minh.
− Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Kết quả nghiên cứu có thể được vận dụng để tăng tính
hứng thú và hiệu quả trong học tập môn Công nghệ cho HS THPT tại trường PTNK –
ĐHQG Tp HCM. Từ đó, phát triển áp dụng cho những trường THPT có điều kiện
tương đồng.
9. Cấu trúc của luận văn:
Mở đầu
Chương 1: Cơ sở lý luận về dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ trong trường
trung học phổ thông
Chương 2: Thực trạng về dạy học STEM cho học sinh tại trường Phổ thông năng
khiếu – Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Chương 3: Tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh tại trường Phổ thông năng
khiếu – Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Kết luận – Kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

36. 19
CHƯƠNG 1 - CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ
STEM TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
1.1. Tổng quan
1.1.1. Nghiên cứu ngoài nước
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công
nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Mathematics (Toán học) (Sanders, 2009). Chương
trình giảng dạy STEM dựa trên ý tưởng trang bị cho người học những kiến thức, kỹ
năng liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học - theo
cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và người học có thể áp dụng để giải quyết
vấn đề trong cuộc sống hàng ngày. Thay thay cho việc dạy bốn môn học dạy bốn môn
học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình
học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Giáo dục STEM như được giải thích
bằng thuật ngữ này chưa có lịch sử lâu đời. Việc áp dụng các lĩnh vực STEM trong
giảng dạy có thể bắt nguồn từ những năm 1990 khi Tổ chức Khoa học Quốc gia Hoa
Kỳ (NSF) chính thức đưa kỹ thuật và với khoa học và toán học vào giáo dục đại học
và giáo dục trung học (National Science Foundation, 1998). NSF đặt ra từ viết tắt
SMET (khoa học, toán học, kỹ thuật và công nghệ) sau đó được sử dụng bởi các cơ
quan khác bao gồm Quốc hội Hoa Kỳ (Ủy ban Khoa học Hạ viện Hoa Kỳ, 1998). NSF
cũng đặt ra từ viết tắt STEM để thay thế SMET (Christenson, 2011; Chute, 2009) và
nó đã trở thành từ viết tắt được lựa chọn. Tuy nhiên, vẫn chưa đạt được sự đồng thuận
về các nguyên tắc bao gồm trong STEM.
Với chương trình giảng dạy, trọng tâm vào việc nâng cao năng lực các lĩnh vực
STEM của tất cả học sinh và định hướng lực lượng lao động trong các lĩnh vực
STEM. Điều này cũng liên quan đến sự căng thẳng giữa các chương trình giảng dạy
và kiểm tra có kịch bản chặt chẽ và mong muốn phát triển các năng lực sáng tạo, giải
quyết vấn đề …. Đặc biệt là tác động ở cấp sau trung học đặc biệt là đối với các ngành
STEM. Ở cấp độ giáo dục đại học, các quốc gia trên thế giới đã tập trung chú ý vào sự
chuẩn bị của lao động cho một thế giới liên kết toàn cầu. Việc này đòi hỏi phải nâng
cao trình độ khoa học và kỹ năng nghiên cứu cấp cao. Theo đó, việc tham gia vào các
lĩnh vực STEM của giáo dục đại học đã được giám sát chặt chẽ, cũng như nỗ lực tăng
cường các kỹ năng có thể chuyển tiếp của học sinh có thể đáp ứng nhu cầu của ngành.

37. 20
Những tiến bộ của khoa học và của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã khuyến
khích hình dung lại thế giới việc làm trong tương lai. (Brigid, Simon & Russell, 2019)
Việc tham gia vào các ngành STEM được xác định rộng rãi, bao gồm kỹ thuật,
khoa học, thông tin, y tế và nông nghiệp, thay đổi theo quốc gia, lãnh thổ và khu vực,
theo thời gian. Trong giai đoạn 2011-2015, sự tham gia cao nhất ở một số nền kinh tế
Châu Âu (Phần Lan, Đức, Thụy Điển, Vương quốc Anh) và Châu Á (Hàn Quốc,
Trung Quốc, Singapore). Số lượng lớn sinh viên giáo dục đại học theo học các chương
trình STEM này nằm ở ba hệ thống giáo dục đại học lớn nhất, đó là Trung Quốc, Ấn
Độ và Hoa Kỳ. (Brigid, Simon & Russell, 2019)
Trong giai đoạn 2011-2015, sự quan tâm vẫn tương đối ổn định ở hầu hết các quốc
gia trong các lĩnh vực STEM, tuy nhiên, có một số trường hợp ngoại lệ. Số lượng sinh
viên vào các chương trình giáo dục đại học về khoa học tự nhiên, toán học và thống kê
đã tăng lên ở Vương quốc Anh, Ấn Độ và Pháp. Đồng thời, tuyển sinh vào truyền
thông thông tin tăng ở Brazil và Israel, và đăng ký vào nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy
sản và thú y tăng ở Brazil. Sự biến động lớn hơn được ghi nhận trong lĩnh vực kỹ
thuật, sản xuất và xây dựng, nơi số lượng tuyển sinh giảm nhẹ ở Brazil và Phần Lan,
và đáng kể ở Ấn Độ, trong khi tăng ở Na Uy (UNESCO Institute for Statistics, 2018).
Tại Hoa kỳ, NSF đã công bố một danh sách các trường được phê duyệt xem xét
dưới sự ảnh hưởng của STEM.Danh sách này không chỉ bao gồm các ngành được xem
xét rộng rãi trong các lĩnh vực STEM (được gọi là các ngành "cốt lõi", chẳng hạn như
vật lý, hóa học và nghiên cứu vật liệu), mà còn bao gồm các ngành về tâm lý học và
khoa học xã hội (ví dụ: khoa học chính trị, kinh tế). Tuy nhiên, danh sách các lĩnh vực
STEM của NSF không nhất quán với các cơ quan liên bang khác. (Gonzalez & Kuenzi
2012) . Các nhà nghiên cứu cũng nhìn nhận sự tích hợp giữa các lĩnh vực STEM khác
nhau bằng cách sử dụng các thuật ngữ khác nhau như đa ngành, liên ngành và xuyên
ngành (Vasquez, Sneider, & Comer, 2013). Đây chỉ là hai ví dụ về sự không rõ ràng
và phức tạp trong việc mô tả và xác định những gì cấu thành STEM. Năm 2009, sáng
kiến Giáo dục để Đổi mới được công bố bởi tổng thống Obama. Mục tiêu là đưa học
sinh Hoa Kỳ lên vị trí hàng đầu về thành tích khoa học và toán học trong vòng 10 năm
tới. Tăng đầu tư liên bang vào STEM và chuẩn bị 100.000 GV STEM mới vào năm

38. 21
2021. Thông cáo báo chí ngày 13 tháng 4 của Nhà Trắng về Hội chợ Khoa học Nhà
Trắng 2016 và các sáng kiến STEM khác của Chính quyền Obama tuyên bố rằng Hoa
Kỳ đã thông qua đánh dấu nửa chặng đường trong việc đạt được mục tiêu chuẩn bị
100.000 GV STEM mới”.
Tại Phần Lan, từ lâu đã nổi tiếng là một đất nước có nền giáo dục chất lượng tốt
nhất thế giới. Bộ môn khoa học và toán học ở Phần Lan vượt trội hoàn toàn so với
nhiều nước tiên tiến khác, học sinh được khuyến khích, đề cao sự sáng tạo, chủ động,
học thực tế thay vì tập trung nhồi nhét những kiến thức sách vở và đặt nặng điểm số,
thi cử. STEM trở nên phổ biến ở Phần Lan kể từ cuộc cải cách những năm 1970. Bất
kỳ chương trình giáo dục nào bao gồm các bài kiểm tra tiêu chuẩn đều không được
chấp nhận. Các nhà giáo dục đã có thể thiết kế chương trình giảng dạy của mỗi
trường. Một khía cạnh làm cho hệ thống giáo dục của Phần Lan nổi bật là hoạt động
nhóm hoặc nỗ lực của nhóm. Các bên liên quan trong ngành giáo dục như GV, học
sinh … Các GV phải họp hàng tuần để phát triển chương trình giảng dạy cho trường
học của họ. Các nỗ lực hợp tác tương tự cũng được thấy trong STEM. Chính phủ tài
trợ cho hơn 90% trường học ở Phần Lan. Có cơ hội cho tất cả mọi người học STEM.
Học sinh thậm chí có thể học STEM trong chương trình giáo dục dành cho người lớn.
(Hui Fang Huang & cộng sự, 2017)
Ở khu vực châu Á, tại Nhật Bản, theo một cuộc khảo sát, sẽ cần thêm 0,16 triệu nhà
nghiên cứu và 1,09 triệu kỹ sư vào năm 2030 để duy trì tốc độ tăng trưởng kinh tế
hàng năm là 2%. Do tỷ lệ sinh giảm và dân số già đi nhanh chóng, họ đang tự hỏi liệu
nhu cầu này có được đáp ứng trong tương lai hay không. Một trong những chương
trình là cải thiện phát triển giáo dục STEM, nhiều chương trình được chính phủ Nhật
Bản thực hiện nhằm cải thiện giáo dục STEM trong trường học. (Irma Rahma
Suwarma, 2014).
STEM đã được áp dụng ở Đài Loan, nơi một số nỗ lực đã được thực hiện để mở
rộng chương trình giảng dạy hướng tới một hình thức giáo dục cuộc sống nhanh nhạy,
năng động và toàn diện hơn (Lee, Chai, & Hong, 2019).
Ở Hàn Quốc, một số sửa đổi chương trình giảng dạy đã được thực hiện nhằm thúc
đẩy cho việc hội nhập. Giáo dục STEAM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ

39. 22
thuật và Toán học), bằng cách bổ sung Nghệ thuật vào giáo dục STEM, được áp dụng
trong hệ thống giáo dục và một số chương trình liên quan bởi Bộ Giáo dục, Khoa học
và (MEST) và Quỹ Hàn Quốc phát triển cho Tiến bộ Khoa học & Sáng tạo (KOFAC)
từ năm 2011.Tuy nhiên, GV thiếu hiểu biết về giáo dục STEAM và chương trình
giảng dạy tích hợp. GV đã cảm thấy khó khăn trong việc thực hiện giáo dục STEM.
Một số nghiên cứu cho thấy rằng sự lo lắng khi giảng dạy của GV trung học càng
mạnh hơn khi giảng dạy các lĩnh vực khoa học không được đào tạo khi học đại học.
(Miran Song, 2017)
Tại Singapore, Bộ Giáo dục Singapore (MOE) đã thúc đẩy từ năm 2013 chương
trình Học tập Ứng dụng. Dự kiến đến năm 2023, tất cả các trường tiểu học ở
Singapore sẽ áp dụng chương trình này. Trung tâm Khoa học Singapore có những
chương trình về STEM nhằm khơi dậy niềm đam mê của học sinh đối với STEM. Các
chuyên gia về chương trình giảng dạy và các nhà giáo dục STEM từ Trung tâm Khoa
học sẽ hợp tác với các GV để đồng phát triển các bài học STEM, cung cấp đào tạo cho
GV và đồng giảng dạy các bài học đó nhằm cung cấp cho học sinh sự tiếp xúc sớm và
phát triển niềm yêu thích của học sinh với STEM. (Science Centre Singapore , 2014)
Tương tự như vậy, các quốc gia như Úc, Ấn Độ và Malaysia đã áp dụng các khái
niệm về STEM và triển khai hệ thống giáo dục STEM với những thành công và thách
thức tương đối. Hơn nữa, xu hướng giáo dục STEM đang được áp dụng ở các nước
Châu Á như Trung Quốc, Hàn Quốc, Singapore, Đài Loan… dưới nhiều hình thức
khác nhau. Tương tự như vậy, nhiều quốc gia ở lục địa châu Phi đã cải cách hệ thống
giáo dục của họ trong những năm gần đây.
Nhiều quan điểm về ý nghĩa của giáo dục STEM làm tăng thêm sự phức tạp trong
việc xác định mức độ hoạt động học thuật có thể được phân loại là giáo dục STEM. Ví
dụ: giáo dục STEM có thể được nhìn nhận với quan điểm bao quát gồm giáo dục
trong các lĩnh vực riêng lẻ của STEM, nghĩa là giáo dục khoa học, giáo dục công
nghệ, giáo dục kỹ thuật và giáo dục toán học, cũng như các kết hợp liên ngành hoặc
xuyên ngành của các ngành STEM riêng lẻ (Yeping Li, 2014). Mặt khác, giáo dục
STEM có thể được những người khác coi là chỉ đề cập đến sự kết hợp liên ngành hoặc
xuyên ngành của các ngành STEM riêng lẻ (Honey, Pearson, & Schweingruber, 2014;

40. 23
Johnson, Peters-Burton, & Moore, 2015; Kelley & Knowles, 2016; Yeping Li, 2018).
Những quan điểm đa dạng này cho phép các học giả xuất bản các bài báo trong một
mảng rộng lớn và các tạp chí đa dạng, miễn là các tạp chí sẵn sàng đảm nhận vị trí kết
nối với giáo dục STEM. Tuy nhiên, tình hình cũng đặt ra những thách thức đáng kể
cho các nhà nghiên cứu có ý định xác định vị trí, xác định và phân loại các ấn phẩm là
nghiên cứu giáo dục STEM. Để giải quyết những thách thức như vậy, chúng tôi đã cố
gắng tìm hiểu những gì chúng tôi có thể học được từ các đánh giá trước đây liên quan
đến giáo dục STEM.
1.1.2. Nghiên cứu trong nước
Nghị quyết số 29/NQ-TW ngày 4 tháng 11 năm 2013 của ban chấp hành Trung
Ương được ban hành “Về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu
cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã
hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế" đã được hội nghị trung ương 8 (khóa XI) thông
qua và nêu rõ: Về nhiệm vụ và giải pháp “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp
dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận
dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi
nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để
người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học
chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội,
ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng thông tin và truyền thông trong
dạy và học.” (Ban chấp hành trung ương, 2013)
Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể ra đời theo Thông tư số 32/2018 / TT-
BGDĐT do Bộ trưởng Bộ GD&ĐT ban hành ngày 26 tháng 12 năm 2018 nhằm đáp
ứng nhu cầu về phương pháp, giáo trình dạy học mới trong kỷ nguyên mới. Đặc biệt
chú trọng đổi mới việc dạy và học môn khoa học, vì môn học này là một trong những
môn học “giúp HS tìm hiểu về thế giới tự nhiên, khoa học và con người, trang bị cho
HS những kiến thức, kỹ năng nền tảng cũng như chúng phát triển lòng biết ơn đối với
thiên nhiên, óc sáng tạo khoa học và hứng thú khám phá môi trường xung quanh. Một
trong những yêu cầu mà chương trình đặt ra là HS phải được hòa mình vào các trải
nghiệm” (Bộ GD&ĐT,2018). Đổi mới hệ thống giáo dục phổ thông được coi là một
trong những mục tiêu quan trọng nhất của công cuộc đổi mới giáo dục Việt Nam

41. 24
nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng nhu cầu xã hội và vươn ra thị trường
quốc tế.
Giáo dục STEM được du nhập vào Việt Nam từ những năm 2010 thông qua các
cuộc thi robot của công ty DTT Eduspec được tổ chức. Liên tiếp các của thi robot của
hãng Lego Đan Mạch, cuộc thi Make X của hãng Mblock Trung Quốc, cuộc thi IYCR
của hãng Huna Hàn Quốc của hay cuộc thi MYOR của các hãng GaraSTEM Việt
Nam. Từ đó đến nay giáo dục STEM đã bắt đầu có sự lan toả với nhiều hình thức,
cách thức thực hiện khác nhau. Giáo dục STEM đã được mở rộng triển khai tại các
trường phổ thông tại thành phố Hà Nội, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh bằng
hình thức xã hội hóa thông qua việc giảng dạy robot (Nguyễn Chí Thành & Đặng Văn
Sơn, 2019).
Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH năm 2020 và công văn số: 3892/BGDĐT-
GDTrH về việc triển khai và hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục STEM của Bộ
giáo dục và đào tạo yêu cầu về việc đổi mới phương pháp, hình thức dạy học như sau:
“Xây dựng kế hoạch bài học theo hướng tăng cường, phát huy tính chủ động, tích cực,
tự học của học sinh thông qua việc thiết kế tiến trình dạy học thành các hoạt động học
để thực hiện cả ở trên lớp và ngoài lớp học. Trong công văn có ghi rất cụ thể về giáo
dục STEM về mục đích, các hình thức tổ chức STEM, nội dung của giáo dục STEM,
xây dựng và thực hiện bài học STEM, tổ chức thực hiện. Trong chương trình giáo dục
phổ thông tổng thể, giáo dục STEM đã được chú trọng thông qua các biểu hiện:
Chương trình giáo dục phổ thông mới có đầy đủ các môn học STEM. Đó là các môn
Toán học; Khoa học tự nhiên; Công nghệ; Tin học. Vị trí, vai trò của giáo dục Công
nghệ giáo dục trong chương trình giáo dục phổ thông mới đã được nâng cao rõ rệt.
Điều này không chỉ thể hiện rõ tư tưởng giáo dục STEM mà còn là sự điều chỉnh kịp
thời của giáo dục phổ thông trước cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.
Nghiên cứu về giáo dục STEM trong nhà trường phô thông, nhà nghiên cứu đã sơ
lược vài nét về giáo dục STEM gồm một số quan niệm về giáo dục STEM, các nghiên
cứu, xu hướng giáo dục ŠTEM trên thế giới và tại Việt Nam. Bên cạnh đó, phần cơ sở
cũng nói rõ mục tiêu, nội dung tích hợp, phương tiện, phương pháp và hình thức dạy
học tích cực như dạy học theo dự án, dạy học nêu và giải quyết vấn đề, dạy học tìm tòi

42. 25
khám phá, dạy học dựa trên trải nghiệm. Ngoài ra, các tác giả cũng xây dựng quy trình
và tổ chức thực hiện giáo dục STEM ở trường phổ thông. Quy trình tổ chức thực hiện
giáo dục STEM gồm quy trình tìm tòi khám phá, quy trình 5E, quy trình TRIAL, quy
trình dựa trên hoạt động thiết kế kỹ thuật và quy trình tổ chức hoạt động STEM trên
lớp học. Các tác giả cũng phân tích chi tiết giáo dục STEM trong từng môn học và
trong hoạt động giáo dục. Trong môn Công nghệ, khái quát hóa đặc điểm môn Công
nghệ, nêu rõ cơ hội giáo dục STEM và các biện pháp tổ chức giáo dục STEM
(Nguyễn Văn Biên & Tưởng Duy Hải, 2019).
Nghiên cứu cách tổ chức chủ đề giáo dục STEM đã xác định, giáo dục STEM
theo cả nghĩa rộng và nghĩa hẹp là mối quan hệ giữa các môn Khoa học, Công nghệ,
Kỹ thuật và Toán học. Nghiên cứu xây dựng, mở rộng các chủ đề giáo dục STEM
mang tính xuyên suốt giữa các lớp học bậc học và phát triển các module phục vụ dạy
học ŠTEM chính khóa và ngoại khóa. Việc áp dụng phương pháp dạy học tích hợp
STEM sẽ rất thuận lợi và mang lại hiệu quả cao đối với sự phát triển năng lực của HS
(Lê Xuân Quang,2017).
Trong chương trình giáo dục phổ thông 2018, cấu trúc môn học Công nghệ có
nhiều thay đổi, giảm tải một số nội dung và tăng cường dạy học theo các chủ đề gắn
với cuộc sống và định hướng nghề nghiệp. Cấu trúc này đặt ra yêu cầu đổi mới với
GV Công nghệ và HS về thay đổi phương pháp, hình thức dạy và học. Trong đó, dạy
học tích hợp STEM môn Công nghệ là một trong những hình thức dạy học hiệu quả,
øóp phần nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực của HS. Dạy học tích
hợp STEM môn Công nghệ thúc đẩy HS học tập và tham gia vào các hoạt động học
tập của nhóm và các ngành nghề trong tương lai. Do vậy, việc tổ chức dạy học tích
hợp STEM môn Công nghệ là cần thiết giúp phát triển năng lực sáng tạo của HS trong
quá trình học tập. Dạy học tích hợp STEM môn Công nghệ cần áp dụng chặt chẽ các
quy trình dạy học STEM. Muốn tổ chức dạy học tích hợp STEM Công nghệ cần đặt
HS trước những vấn đề trong bối cảnh thực tế có liên quan đến các kiến thức Công
nghệ và yêu cầu HS giải quyết các vấn đề đó. Quá trình giải quyết yêu cầu HS phải
tìm tòi, vận dụng kiến thức để đưa ra phương án giải quyết vấn đề. Mỗi chủ đề dạy
học STEM trong Công nghệ sẽ đề cập đến một vấn đề thực và yêu cầu HS giải quyết
trọn vẹn theo quy trình giải quyết khoa học, từ “xác định vấn đề”, “đưa ra giải pháp”,

43. 26
“lựa chọn phương án” và giải quyết vấn đề”. Do các chủ đề STEM là sự kết nối nhiều
kiến thức nền HS phải tiếp cận kiến thức liên môn thì mới có thể thực hiện được chủ
đề STEM trong quá trình học tập (Nguyễn Thanh Nga, 2018; Nguyễn Thành Hải,
2019).
1.2. Khái niệm sử dụng trong đề tài
1.2.1. Giáo dục STEM
Hiện nay, nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu về giáo dục STEM.
Khái niệm về giáo dục STEM của các tổ chức, nhà giáo dục cũng có sự khác nhau về
các khía cạnh. Các cách hiểu chính về giáo dục STEM hiện nay là:
Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập
giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc
nhiều môn học khác trong nhà trường (Sanders, 2009). Theo định nghĩa này, giáo dục
STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) từ hai lĩnh vực về Khoa học,
Công nghệ, kỹ thuật và Toán học trở lên.
Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến
thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS được áp
dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, kỹ thuật và Toán học vào trong những
bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp
cho phép người học phát triển những kỹ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh
trong nền kinh tế mới (Tsupros & Hallinen, 2009).Theo định nghĩa này thì giáo dục
STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp của bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ
thuật và Toán học.
Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là sự quan tâm đến các môn Khoa học,
Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Đây cũng là quan niệm về giáo dục STEM của Bộ
giáo dục Mỹ “Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường,
giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học
cho đến bậc sau đại học” (U.S. Department of Education, 2007). Giáo dục STEM
được định nghĩa rộng và bao quát nhất.

44. 27
1.2.2. Dạy học chủ đề STEM
Trong mô hình STEM người ta không chia bốn môn học trên theo cách rời rạc mà
kết hợp lại dựa trên mô hình học tập với các ứng dụng thực tế. Nói khác hơn, quy
trình dạy học STEM không hướng tới việc đào tạo ra những kỹ sư, nhà toán học hay
nhà khoa học mà nhằm giúp các HS có kỹ năng cùng kiến thức để có thể làm việc và
phát triển được trong thời kỳ phát triển trong thế kỷ 21. Mô hình STEM không chỉ tạo
ra những con người, nguồn nhân lực đáp ứng các yêu cầu công việc ngày càng cao của
xã hội. Nhờ đó tác động tới sự thay đổi của nền kinh tế, xã hội. Trong STEM cách tiếp
cận không phải riêng rẽ mà nó là sự tiếp cận liên ngành, với những bài học được lồng
ghép kiến thức thực tế. Trong bài học, các em HS có thể sử dụng kiến thức về Toán
học, Công nghệ, Khoa học, Kỹ thuật áp dụng ngay trong thực tế. Nhờ sự liên kết thực
tiễn đó giúp kết nối giữa các cộng đồng, các trường, nơi làm việc hay các tổ chức trên
toàn cầu, giúp tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới. (Bộ GD&ĐT, 2019).
1.2.3. Môn Công nghệ
Môn Công nghệ là môn học bắt buộc trong giai đoạn giáo dục cơ bản; là môn học
lựa chọn, thuộc nhóm môn Công nghệ và Nghệ thuật (Công nghệ, Tin học, Nghệ
thuật) trong giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp. Nội dung giáo dục công nghệ
rộng, đa dạng, thuộc nhiều lĩnh vực kỹ thuật, công nghệ khác nhau. Trong dạy học
công nghệ, có những nội dung cơ bản, cốt lõi, phổ thông tất cả học sinh đều phải học.
Bên cạnh đó, có những nội dung đặc thù, chuyên biệt nhằm đáp ứng nguyện vọng, sở
thích của học sinh, phù hợp với yêu cầu của từng địa phương, vùng miền. Sự đa dạng
về lĩnh vực kỹ thuật, công nghệ trong nội dung môn Công nghệ mang lại ưu thế của
môn học trong việc lồng ghép, tích hợp nội dung giáo dục hướng nghiệp. Thông qua
các chủ đề về lựa chọn nghề nghiệp, các nội dung giới thiệu về ngành nghề chủ yếu
thuộc các lĩnh vực sản xuất môn Công nghệ đề cập; các hoạt động trải nghiệm nghề
nghiệp qua các mô đun kỹ thuật, công nghệ tự chọn. Cũng như các lĩnh vực giáo dục
khác, giáo dục công nghệ góp phần hình thành và phát triển các phẩm chất chủ yếu và
năng lực chung được đề cập trong Chương trình tổng thể. Với việc coi trọng phát triển
tư duy thiết kế, giáo dục công nghệ có ưu thế trong hình thành và phát triển năng lực
giải quyết vấn đề và sáng tạo.(Bộ GD&ĐT, 2018)

45. 28
1.2.4. Dạy học chủ đề STEM trong môn Công nghệ
Môn Công nghệ góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, phát hiện và bồi dưỡng năng
khiếu công nghệ cho học sinh. Giáo dục STEM giúp dạy học môn Công nghệ hiệu quả
Nội dung dạy học có thể cấu trúc theo chủ đề và dự án học tập. Một số dự án có thể
phát triển thành đề tài nghiên cứu khoa học của học sinh. Dạy học chủ đề STEM trong
môn Công nghệ là việc cấu trúc lại nội dung môn Công nghệ theo chủ đề STEM và tổ
chức dạy học theo quan điểm giáo dục STEM. Giải quyết những vấn đề hoặc nhiệm
vụ thực tiễn thông qua các kiến thức liên quan tạo cơ hội cho HS thể hiện và phát triển
năng lực.
1.3. Dạy học chủ đề STEM trong trường trung học phổ thông
1.3.1. Đặc điểm dạy học chủ đề STEM
Dạy học chủ đề STEM là hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với
thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, để nâng cao hứng thú, để hình thành và
phát triển năng lực và phẩm chất cho HS.
Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp
với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông thông qua các đặc điểm như: (Bộ
GD&ĐT 2019):
● Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên
cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực
Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương
diện về đội ngũ GV, chương trình, cơ sở vật chất.
● Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong
giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết
các vấn đề thực tiễn, HS được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa
của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của HS.
● Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS: Khi triển khai các dự
án học tập STEM, HS hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các
nhiệm vụ học, được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học.
Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm
chất, năng lực cho HS.

46. 29
● Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục
STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục
nghề nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con
người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó,
giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc
thù của địa phương.
● Hướng nghiệp: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông, HS sẽ
được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp,
năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.
Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút
HS theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành
nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp
lần thứ tư.
Tính chất của dạy học chủ đề STEM thể hiện mối quan hệ giữa Khoa học, Công
nghệ, Kỹ thuật, Toán học. Trong sự phát triển của khoa học - kỹ thuật hiện nay mối
quan hệ đó được khái quát trong chu trình STEM dưới đây(Bộ GD&ĐT, 2019).
Hình 1. 1 Chu trình STEM

47. 30
Chu trình STEM của hình 1.1 bao gồm hai quy trình: Quy trình khoa học và Quy
trình kỹ thuật.
Quy trình khoa học: Xuất phát từ các ý tưởng khoa học, với sự hỗ trợ của các nhà
khoa học hiện tại, với công cụ toán học, các nhà khoa học khám phá ra tri thức mới.
Để thực hiện công việc đó, các nhà khoa học thực hiện quy trình: câu hỏi - giả thuyết -
kiểm chứng - kết luận. Kết quả là phát minh ra kiến thức mới cho nhân loại.
Quy trình kỹ thuật: Xuất phát từ vấn đề hay nhu cầu của thực tiễn, các nhà sử dụng
kiến thức khoa học, toán học sáng tạo ra giải pháp ứng dụng các kiến thức khoa học
đó để giải quyết vấn đề. Để thực hiện việc này, các nhà thực hiện quy trình: vấn đề -
giải pháp - thử nghiệm - kết luận. Kết quả là sáng chế ra các sản phẩm, cho xã hội.
Hai quy trình nói trên tiếp nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học - kỹ
thuật theo mô hình "xoáy ốc" mà cứ sau mỗi chu trình thì lượng kiến thức khoa học
tăng lên và cùng với nó là phát triển ở trình độ cao hơn.
1.3.2. Mục tiêu, năng lực STEM
1.3.2.1 Mục tiêu giáo dục STEM
Mục tiêu giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau nhưng đều hướng tới sự tác
động đến người học, hướng tới vận dụng kiến thức các môn học để giải quyết các vấn
đề thực tiễn nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, xã hội của đất nước. Tùy
theo bối cảnh, mục tiêu giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau.
Tại Úc, mục tiêu của giáo dục STEM là xây dựng kiến thức nền tảng của quốc gia
nhằm đáp ứng các thách thức đang nổi lên của việc phát triển một nền kinh tế cho thế
kỷ 21( Sanders,2009)
Tại Anh, mục tiêu giáo dục STEM là tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học
chất lượng cao. Còn tại Mỹ, ba mục tiêu cơ bản cho giáo dục STEM là: trang bị cho
tất cả các công dân những kỹ năng về STEM, mở rộng lực lượng lao động trong lĩnh
vực STEM bao gồm cả phụ nữ và dân tộc thiểu số nhằm khai thác tối đa tiềm năng
con người của đất nước, tăng cường số lượng HS sẽ theo đuổi và nghiên cứu chuyên
sâu về các lĩnh vực STEM. (Sanders,2009)
Tại Mỹ, tất cả các môn thuộc các lĩnh vực STEM đều tạo cơ hội tăng cường cho
các kỹ năng của thế kỷ 21. HS có thể phát triển các kỹ năng thế kỷ như khả năng thích

48. 31
ứng, giao tiếp phức tạp, kỹ năng xã hội, giải quyết vấn không theo lối mòn, tự quản lý,
tự phát triển và tư duy hệ thống. HS được trình bày quá trình khảo sát hay các dự án
học tập, cơ hội giúp HS phát triển kỹ năng thế kỷ 21. Các chủ đề được đề cập đến
như: hiệu quả sử dụng năng lượng, sử dụng tài nguyên, chất lượng môi trường và
giảm thiểu nguy cơ. Các năng lực mà HS cần để hiểu và giải quyết các vấn đề thực tế
liên quan đến các năng lực STEM trước khi đề cập đến các môn khác. (William E.
Dugger, 2010).
Tại Việt Nam, tốc độ phát triển của khoa học ngày một tăng cao; vòng đời của
ngày càng ngắn; lượng tri thức khoa học được sản sinh với tốc độ ngày càng cao; cơ
cấu nghề nghiệp trong xã hội thay đổi nhanh chóng... đòi hỏi con người phải có đủ
năng lực để thích ứng. Mục tiêu giáo dục STEM ở Việt Nam là xây dựng kế hoạch bài
học theo hướng tăng cường, phát huy tính chủ động, tích cực, tự học của học sinh
thông qua việc thiết kế tiến trình dạy học thành các hoạt động học để thực hiện cả ở
trên lớp và ngoài lớp học. Tiếp tục quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp khoa học -
kỹ thuật – toán học trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông ở những
môn học liên quan thể hiện qua các công văn số 3892/BGDĐT-GDTrH năm 2019 và
3089/BGDĐT-GDTrH năm 2020 do Bộ giáo dục và Đào tạo ban hành.
1.3.2.2 Năng lực STEM
Giáo dục STEM là hướng đến một chất lượng của sự nhận thức và hiểu biết trong
lĩnh vực STEM, gọi là STEM literacy (tạm dịch là năng lực STEM), được hiểu theo
nghĩa rộng là khả năng vừa hiểu và vận dụng các kiến thức phổ thông trong bốn lĩnh
vực STEM. (Nguyễn Thành Hải, 2019).
Năng lực STEM có thể được mô tả là kiến thức, kỹ năng và thiên hướng mà học
sinh có được và phát triển là kết quả của việc tham gia vào giáo dục STEM (Kelley &
Knowles, 2016; Liston, 2018). HS có năng lực giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo... HS
có thể làm việc với những người khác nhưng tự chủ và có năng lực về (Huling &
Speake Dwyer, 2018; Kettler, 2019). Một định nghĩa chung về năng lực STEM là:
“Năng lực STEM là khả năng xác định, áp dụng và tích hợp các khái niệm từ khoa
học, công nghệ, kỹ thuật và toán học để hiểu các vấn đề phức tạp và đổi mới để giải
quyết chúng” (Alan Zollman, 2012).

49. 32
Bảng 1. 1 Năng lực STEM từ các tài liệu nghiên cứu nước ngoài (Alan Zollman,
2012)
Năng lực
khoa học
National Science
Education
Standards (1996)
Hiểu biết về các khái niệm và quy trình khoa học
cần thiết để ra quyết định cá nhân, tham gia vào
các công việc xã hội, văn hóa và kinh tế.
Organization for
Economic
Cooperation and
Development
(2003)
Khả năng sử dụng kiến thức khoa học (về vật lý,
hóa học, khoa học sinh học và khoa học trái đất /
vũ trụ) và các quy trình để hiểu và ngoài ra, tham
gia vào các quyết định có ảnh hưởng đến khoa
học về cuộc sống và sức khỏe, trái đất và môi
trường và
Năng lực
kỹ thuật
National
Assessment
Governing Board
(2010)
Năng lực sử dụng, hiểu và đánh giá cũng như
hiểu các nguyên tắc và chiến lược cần thiết để
phát triển các giải pháp và đạt được mục tiêu
International
Society for
Technology in
Education (2000)
Khả năng thể hiện sự sáng tạo và đổi mới, giao
tiếp và hợp tác, thực hiện nghiên cứu và sử dụng
thông tin, suy nghĩ chín chắn, giải quyết vấn đề,
đưa ra quyết định và sử dụng một cách hiệu quả
và năng suất.
International
Technology
Education
Association (2007)
Khả năng hiểu được, với sự tinh vi ngày càng
tăng theo thời gian, cách được tạo ra và cách nó
định hình xã hội, và xa hơn nữa, được định hình
bởi xã hội.
Năng lực
công nghệ
Organization for
Economic
Cooperation and
Development
(2003)
Khả năng áp dụng một cách có hệ thống và sáng
tạo các nguyên tắc khoa học và toán học vào các
mục đích thực tế như thiết kế, sản xuất và vận
hành các cấu trúc, máy móc, quy trình và hệ
thống hiệu quả và tiết kiệm.

50. 33
Accreditation
Board for
Engineering and
Technology (2010)
Kiến thức về toán học và khoa học tự nhiên thu
được từ nghiên cứu, kinh nghiệm và thực hành
được áp dụng để phát triển các cách sử dụng kinh
tế các vật liệu và lực lượng của tự nhiên vì lợi ích
của nhân loại.
Năng lực
toán học
Program for
International
Student
Assessment (2006)
Năng lực xác định, hiểu và tham gia vào toán
học, cũng như đưa ra những đánh giá có cơ sở về
vai trò của toán học trong cuộc sống xã hội hiện
tại và tương lai.
National Council
of Teachers of
Mathematics
(2000)
Khả năng nhận biết, suy nghĩ sáng tạo và giao
tiếp về các tình huống có vấn đề, biểu diễn toán
học và các giải pháp để phát triển và nâng cao
hiểu biết về toán học
Tại Việt Nam, những năng lực STEM được thể hiện từ chu trình STEM (Bộ
GD&ĐT,2019).
● Trước thực tiễn và trình độ hiện tại, con người cần có tư duy phản
biện để đặt ra những câu hỏi khoa học, xác định những vấn đề cần
giải quyết.
● Để trả lời câu hỏi khoa học hay giải quyết vấn đề, con người cần có tư
duy sáng tạo để đề xuất được "giả thuyết khoa học" hay "giải pháp
giải quyết vấn đề".
● "Giả thuyết khoa học" nếu được kiểm chứng là đúng sẽ trở thành tri
thức khoa học mới; "giải pháp giải quyết vấn đề" nếu được thử
nghiệm thành công sẽ sinh ra mới.
Theo những tài liệu hội thảo “Định hướng giáo dục stem trong trường trung học”
năm 2018 và chương trình giáo dục phổ thông do Bộ GD&ĐT ban hành thì năng lực
STEM là những kiến thức và kỹ năng 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

51. 34
tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
● Kỹ năng khoa học: học sinh được trang bị kiến thức về các khái niệm, các
nguyên lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học. Mục tiêu
quan trọng nhất là thông qua giáo dục khoa học, học sinh có khả năng liên kết
các kiến thức này để thực hành và có tư duy để sử dụng kiến thức vào thực tiễn
để giải quyết các vấn đề trong thực tế.
● Kỹ năng công nghệ: học sinh có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy
cập được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến
những hệ thống phức tạp như mạng Internet, máy móc.
● Kỹ năng kỹ thuật: học sinh được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng và
hiểu được quy trình để làm ra nó. Vấn đề này đòi hỏi học sinh phải có khả năng
tổng hợp và kết hợp biết cách làm thế nào cân bằng các yếu tố liên quan (như
khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất
trong thiết kế và xây dựng quy trình. Ngoài ra học sinh còn có khả năng nhìn
nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ
thuật.
● Kỹ năng toán học là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học
trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Học sinh có kỹ năng toán học sẽ có
khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các
khái niệm và kỹ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.
Để thực hiện tốt việc phát hiện và giải quyết vấn đề như trên đòi hỏi con người cần
có nhiều năng lực như: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng
lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực ngôn ngữ, tính toán, tìm hiểu tự nhiên và
xã hội, công nghệ, tin học, thẩm mỹ
1.3.3. Tiêu chí xây dựng bài học STEM
Để tổ chức được các hoạt động trong giáo dục, mỗi bài học STEM cần phải được
xây dựng bài học STEM theo 6 tiêu chí sau (Bộ GD&ĐT, 2019):
Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn
Trong các bài học STEM, HS được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế,
môi trường và yêu cầu tìm các giải pháp.

52. 35
Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kỹ thuật
Quy trình thiết kế kỹ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa HS từ việc xác
định một vấn đề - hoặc một yêu cầu thiết kế - đến sáng tạo và phát triển một giải pháp.
Theo quy trình này, HS thực hiện:
● Xác định vấn đề.
● Nghiên cứu kiến thức nền.
● Đề xuất nhiều ý tưởng cho các giải pháp.
● Lựa chọn giải pháp tối ưu.
● Phát triển và chế tạo một mô hình (nguyên mẫu).
● Thử nghiệm và đánh giá.
● Hoàn thiện thiết kế.
Trong quy trình thiết kế kỹ thuật, các nhóm HS thử nghiệm các ý tưởng dựa
nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận
và học từ sai lầm, và thử lại. Sự tập trung của HS là phát triển các giải pháp.
Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa HS vào hoạt động tìm tòi và
khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm
Trong các bài học STEM, hoạt động học của HS được thực hiện theo hướng mở
có "khuôn khổ" về các điều kiện mà HS được sử dụng (chẳng hạn các vật liệu khả
dụng). Hoạt động học của HS là hoạt động được chuyển giao và hợp tác; các quyết
định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính HS. HS thực hiện các hoạt động trao
đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu của mình nếu cần. HS tự
điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động khám phá của bản thân.
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM thu hút HS hoạt động nhóm kiến tạo
Giúp HS làm việc cùng nhau như một nhóm kiến tạo không bao giờ là một việc
dễ. Tuy nhiên, việc này sẽ trở nên dễ dàng hơn nếu tất cả GV STEM ở trường làm
việc cùng nhau để áp dụng làm việc nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và
mong đợi cho HS. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của bài học STEM là
cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác.
Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và
toán mà HS đã và đang học