Luận án tiến sĩ: Bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM cho giáo viên THCS - Nguyễn Thị Thu Thủy, ĐH Sư phạm Hà Nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THU THỦY BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM CỦA GIÁO VIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THU THỦY BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM CỦA GIÁO VIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ Chuyên ngành: Lí luận và PPDH bộ môn Vật lí Mã số: 9.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Cán bộ hướng dẫn khoa học: 1. DƯƠNG XUÂN QUÝ Hà Nội – 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các công trình khác. Hà Nội, ngày … tháng …. năm 2023 Tác giả Nguyễn Thị Thu Thủy ii LỜI CẢM ƠN Em xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Vật lí, Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học Vật lí, trường Đại học sư phạm Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập tại nhà trường.

Trong quá trình học tập và nghiên cứu, em đã được học tập và trao đổi, chia sẻ chuyên môn từ các thầy, cô tổ bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí, trường Đại học sư phạm Hà Nội. Em xin chân thành cảm ơn tất cả Thầy Cô đã tận tình giảng dạy, truyền trụ, chia sẻ cho em những kiến thức quý giá. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến PGS. Nguyễn Văn Biên và TS.

Dương Xuân Quý đã tận tình hướng dẫn và luôn động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu. Sự hiểu biết sâu sắc về khoa học cũng như kinh nghiệm của các thầy là tiền đề, động lực để em phấn đấu học hỏi và hoàn thành luận án. Em cũng xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo trường Đại học Phạm Văn Đồng, các thầy cô giáo khoa Sư phạm Tự nhiên đã luôn động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em có thể học tập và nghiên cứu. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các chuyên gia, lãnh đạo phòng giáo dục, các thầy cô giáo ở các trường trung học cơ sở thành phố Quảng Ngãi, các em học sinh đã tham gia và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè đã luôn quan tâm, ủng hộ, động viên, khích lệ và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng …. năm 2023 Tác giả Nguyễn Thị Thu Thủy iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .ii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT. vi DANH MỤC BẢNG .vii DANH MỤC HÌNH.

viii MỞ ĐẦU. Tính cấp thiết của đề tài. Mục đích nghiên cứu. Giả thuyết nghiên cứu.

Nhiệm vụ nghiên cứu:. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Đóng góp mới của luận án.

Cấu trúc luận án. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Các nghiên cứu về năng lực dạy học tích hợp STEM. Nghiên cứu về khái niệm giáo dục STEM và dạy học tích hợp STEM.

Nghiên cứu về năng lực dạy học. Nghiên cứu về năng lực dạy học tích hợp STEM. Các nghiên cứu về bồi dưỡng giáo viên. Nghiên cứu về xây dựng khóa bồi dưỡng giáo viên.

Nghiên cứu về các hình thức, phương pháp bồi dưỡng giáo viên. Nghiên cứu về đánh giá khóa bồi dưỡng. 18 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM CỦA GIÁO VIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ.

Cơ sở lí luận về bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của GV THCS. Giáo dục STEM. Năng lực dạy học của giáo viên. Cấu trúc năng lực dạy học tích hợp STEM.

Các hình thức, phương pháp bồi dưỡng năng lực DHTH STEM cho giáo viên. Các nguyên tắc xây dựng khóa bồi dưỡng năng lực DHTH STEM cho giáo viên. Quy trình xây dựng chương trình bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM. Quy trình tổ chức bồi dưỡng giáo viên nhằm phát triển năng lực dạy học tích hợp STEM.

Cơ sở thực tiễn về bồi dưỡng năng lực dạy học tích hợp STEM của GV THCS. Mục đích khảo sát. Công cụ khảo sát. Kết quả khảo sát.

74 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC DẠY HỌC TÍCH HỢP STEM CHO GIÁO VIÊN TRUNG HỌC CƠ SỞ. Mục tiêu bồi dưỡng. Nội dung chương trình bồi dưỡng năng lực DHTH STEM cho GV.

Cấu trúc chương trình bồi dưỡng. Các phương tiện hỗ trợ khóa bồi dưỡng. Phương pháp tổ chức khóa bồi dưỡng năng lực DHTH STEM cho GV. Phương pháp chung.

Kế hoạch tổ chức bồi dưỡng. Phương pháp đánh giá khóa bồi dưỡng năng lực DHTH STEM cho GV. Mục tiêu đánh giá. Hình thức đánh giá.

Phương pháp đánh giá, thu thập và xử lí số liệu. Thiết kế các công cụ kiểm tra, đánh giá. 96 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.

Mục đích thực nghiệm sư phạm. Đối tượng và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. Đối tượng, địa bàn thực nghiệm sư phạm. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.

Thực nghiệm sư phạm thăm dò. Thực nghiệm sư phạm vòng 1. Tiến trinh thực nghiệm sư phạm vòng 1. Phân tích kết quả thực nghiệm vòng 1.

Kết luận quá trình thực nghiệm sư phạm vòng 1 và định hướng điều chỉnh ở thực nghiệm sư phạm vòng 2. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2. Tiến trình thực nghiệm sư phạm vòng 2. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2.

Phân tích định lượng kết quả TN vòng thứ hai. Kết quả về sự phản hồi của GV và HS sau khóa BD. Kết luận thực nghiệm sư phạm vòng 2. 147 KẾT LUẬN CHƯƠNG 4.

148 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ. 150 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ. 151 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 152 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Đọc là BD Bồi dưỡng BH Bài học CBQL Cán bộ quản lí CSHV Chỉ số hành vi CĐ Chủ đề CNTT Công nghệ thông tin CT Chương trình DH Dạy học DHKH Dạy học kết hợp DHTH Dạy học tích hợp DHVM Dạy học vi mô ĐG Đánh giá ĐT Đào tạo GD Giáo dục GV Giáo viên GTTB Giá trị trung bình HĐ Hoạt động HS Học sinh KH Khoa học KT Kiến thức KHDH Kế hoạch dạy học NC Nghiên cứu NCBH Nghiên cứu bài học NCKH Nghiên cứu khoa học NL Năng lực PT Phổ thông PP Phương pháp THCS Trung học cơ sở TNSP Thực nghiệm sư phạm vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.

Các quan điểm về cấu trúc NLDH của các nhà NC trên thế giới. Các quan điểm về cấu trúc NLDH của các nhà NC ở Việt Nam. Các quan điểm về cấu trúc NL DHTH STEM. Bảng giải thích các thuật ngữ liên quan đến STEM.

Phiếu học tập HĐ 1_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi”. Phiếu ĐG bản thiết kế_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi”. Phiếu ĐG sản phẩm_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi” .5 Các đặc trưng của DHTH STEM. Cấu trúc NL DHTH STEM dành cho GV Trung học cơ sở.

Mô tả các biểu hiện của các CSHV. Mô tả các tiêu chí chất lượng của các CSHV. Các CSHV thuộc cấu trúc NL DHTH STEM được tập trung BD. Hướng dẫn sử dụng tài liệu BD GV về GD STEM.

Mối liên hệ giữa các nguyên tắc BD & các CSHV cần BD với các HĐBD và công cụ thu thập & ĐG. Mẫu phiếu ĐG kế hoạch DH CĐ STEM. Mẫu phiếu ĐG giờ dạy CĐ/ BH STEM. Bảng rubric ĐG một số CSHV cần tập trung BD.

So sánh KHDH CĐ/ BH STEM của các nhóm trước và sau tác động. Bảng rubric đánh giá chỉ số hành vi NT1. Bảng rubric đánh giá chỉ số hành vi NT1. Bảng rubric đánh giá chỉ số hành vi NT1.

Bảng rubric đánh giá chỉ số hành vi NT1. Các giá trị thống kê tự ĐG NL DHTH STEM của GV. 144 viii DANH MỤC HÌNH Hình 2. Các bước xây dựng CĐ/ BH STEM.

Tiến trình DH CĐ/ BH STEM. Thí nghiệm 1_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi”. Bản thiết kế_ CĐ STEM “Chế tạo bè nổi”. Các bước xây dựng cấu trúc NL.

Quy trình xây dựng khung NL DHTH STEM. Các bước xây dựng CTBD GV. Quy trình xây dựng CT BD. Sơ đồ cấu trúc quy trình tổ chức BD GV về NL DHTH STEM.

Quy trình tổ chức BD giai đoạn 1. Quy trình tổ chức BD giai đoạn 2. Các đồ thị thể hiện các thông tin về đối tượng khảo sát .13 Đồ thị biểu diễn số lượng GV đã tìm hiểu những lĩnh vực liên quan đến STEM. Đồ thị biểu diễn mức độ sử dụng các kênh thông tin khi soạn giáo án của GV.

Đồ thị biểu diễn số lượng GV kết hợp các môn học khác trong DH. Đồ thị biểu diễn mức độ gắn lí thuyết với thực tiễn và giải quyết vấn đề thực tiễn trong DH. Đồ thị biểu diễn mức độ sử dụng các PPDH khác nhau trong DH. Đồ thị biểu diễn tỉ lệ tham gia TH về GD STEM và mức độ DH CĐ STEM.

Đồ thị biểu diễn mức độ cần thiết của một số vấn đề thuộc hợp phần NL nhận thức về DHTH STEM. Đồ thị biểu diễn mức độ cần thiết của một số vấn đề thuộc hợp phần NL thiết kế KHDH CĐ STEM. Đồ thị biểu diễn mức độ cần thiết của một số vấn đề thuộc hợp phần NL thực hiện KHDH CĐ STEM. Đồ thị biểu diễn mức độ cần thiết của một số vấn đề thuộc hợp phần NL ĐG và điều chỉnh KHDH CĐ STEM.

Đồ thị biểu diễn GTTB về sự cần thiết BD một số nội dung GD STEM. Đồ thị biểu diễn các khảo sát về CT BD. Cấu trúc CT BDGV về NL DHTH STEM. Mô tả nội dung tài liệu BD GV về NL DHTH STEM.

Mô tả sơ đồ trang web https://khoahocstem. Tiến trình TN SP vòng 1. Tiến trình TN SP vòng 1. Đồ thị biểu diễn giá trị trung bình ĐG trang web https://khoahocstem.com/ theo một số tiêu chí của GV sau TH .