Phương pháp Giáo dục STEM là gì và được áp dụng như thế nào?

Trong khoảng hai thập niên gần đây, phương pháp giáo dục STEM đã trở nên phổ biến ở Mỹ, Úc, New Zealand, Phần Lan…. Bố mẹ cùng tham khảo phương pháp STEM được áp dụng ở một số nước trên thế giới và tại Việt Nam cũng như ở STEAMe GARTEN như thế nào nhé!

Giáo dục STEM là gì?

STEM tích hợp các yếu tố

Science: Khoa học
Technology: Công nghệ
Engineering: Kỹ thuật
Math: Toán học

Không chỉ giúp trẻ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể rút ngắn khoảng cách giữa kiến thức hàn lâm tới thực hành để tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.

Hiện nay nhiều phụ huynh thường sử dụng từ “phương pháp giáo dục” khi nhắc đến STEM. Tuy nhiên điều này lại vô tình khiến STEM bị dùng sai về mặt bản chất. Giáo dục STEM là một mảng lớn trong giáo dục nói chung, là một phần không thể tách rời của giáo dục nên trên thực tế đó không được gọi là một phương pháp.

Các bài học STEM luôn dựa trên những câu chuyện hoặc những vấn đề xảy ra trong thực tế. Nhờ đó, học sinh cảm thấy những bài học trở nên sinh động và gần gũi. Các chủ đề học tập rất phong phú, không chỉ về khoa học mà còn về xã hội, văn hóa, và các môn nghệ thuật. Ở đó, học sinh được khuyến khích vận dụng óc sáng tạo về các môn nghệ thuật, các kiến thức về lịch sử và nhân văn để tạo ra một sản phẩm mới, có giá trị và ý nghĩa cho xã hội.

Các bài học STEM thường được lồng ghép với các dự án học tập thường kéo dài vài buổi học trong đó yêu cầu các học sinh làm việc theo nhóm hoặc làm việc cá nhân, vận dụng kiến thức của các bài học đa ngành hoặc liên ngành để cùng tạo thành sản phẩm gắn liền với thực tế. Tùy theo trình độ của lớp học mà các dự án có thể đi từ đơn giản đến phức tạp, thực hiện tại lớp học, tại nhà, đi thực tế hoặc tìm hiểu các nguồn dữ liệu từ trên mạng, các thư viện, bảo tàng.

Với mô hình dạy học 5E: Gắn kết (Engage), Khám phá (Explore), Diễn giải (Explain), Củng cố (Elaborate), Đánh giá (Evaluate), học sinh từng bước khám phá kiến thức mới dựa trên các kiến thức đã biết trước đó thông qua hoạt động thực hành và trải nghiệm.

Mô hình dạy học 5E

Việc dạy học theo quy trình thiết kế công nghệ không chỉ giúp học sinh thực hành những kỹ năng giống như những kỹ sư thực thụ trong các bộ phận làm nghiên cứu và phát triển sản phẩm, mà quan trọng hơn đó là giúp cho học sinh cảm thấy tự tin hơn vào bản thân khi tự mình có thể giải quyết được những vấn đề.

Quy trình thiết kế công nghệ gồm: nêu vấn đề – đề xuất giải pháp – xây dựng kế hoạch – thực hiện ý tưởng – kiểm tra, đánh giá. Nếu phát hiện sự cố hoặc chưa hoàn thiện, học sinh có thể điều chỉnh hoặc gia cố lại. Cuối cùng, học sinh sẽ có cơ hội chia sẻ thành quả của mình với bạn bè hoặc cộng đồng. Dựa trên phản hồi của cộng đồng, các vấn đề mới lại nảy sinh và quy trình lại tiếp tục lặp lại.

Lịch sử hình thành giáo dục STEM

Dưới góc nhìn lịch sử, khái niệm về STEM thực ra đã tồn tại từ khá lâu trước khi nó phát triển rộng rãi như ngày nay. Biểu hiện đầu tiên là việc thành lập các trường Đại học kỹ thuật tại Châu u trong thế kỷ 19 như: Napoleon’s School; for Industry (1806-1815), Rensselaer Polytechnic Institute (1824), Vocational Education Act (1917), Land Grant Act (1862), đây có thể được coi là những trường đầu tiên trên thế giới được đào tạo STEM ở bậc cao.

Giáo dục STEM đã được áp dụng tài nhiều nước phát triển

Ngày nay, giáo dục STEM được áp dụng rộng rãi tại các quốc gia phát triển trên toàn thế giới như Mỹ, Úc, Phần Lan, Canada, Nhật Bản, Hàn Quốc… Như vậy, có thể thấy rằng STEM trên thế giới đã trở thành xu hướng và đang phát triển mạnh mẽ tại nhiều nước trên thế giới. Thậm chí tại Canada người lao động nhập cư có các kỹ năng STEM được hưởng các phúc lợi xã hội tốt hơn so với người dân lao động bản xứ.

Một thống kê ở Mỹ cho thấy từ năm 2004 đến năm 2014, việc làm liên quan đến khoa học và kỹ thuật tăng 26%, gấp hai lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngành nghề khác. Trong khi đó, việc làm STEM có tốc độ tăng trưởng gấp 4 lần so với tốc độ tăng trưởng trung bình của các ngành nghề khác nếu tính từ năm 1950 đến 2007.

Giáo dục STEM được áp dụng trên thế giới như thế nào

Giáo dục STEM tại Mỹ

Học sinh Mỹ cũng được giới thiệu rất nhiều loại sách STEM tham khảo khác nhau. Đối với học sinh tiểu học, thường là các loại sách tranh ảnh, truyện kể với các hình ảnh minh họa sinh động, không chỉ giúp học sinh dễ hình dung về những khái niệm trừu tượng, những hiện tượng hay sự vật mà mắt thường không nhìn thấy được, mà còn giúp cho các em cơ hội tăng vốn từ vựng để diễn đạt và hình thành tư duy khoa học.

Đối với các học sinh ở trình độ trung học, các thể loại sách tham khảo cả phi hư cấu và hư cấu gắn liền với chủ đề bài học đều được khuyến khích đọc thêm, giúp học sinh mở rộng kiến thức chuyên ngành và phát triển kỹ năng đọc hiểu và kỹ năng viết về sau.

Giáo dục STEM tại New Zealand

Các lớp học STEM ở New Zealand để khơi gợi thêm niềm đam mê học tập, giáo viên dạy theo kiểu kích thích tư duy logic và phản biện nhiều, luôn cố gắng tạo cơ hội để học sinh liên hệ những kiến thức mà các em đã có và ứng dụng nội dung mới học vào cuộc sống.

Học sinh sẽ tự tìm hiểu trước về vấn đề, nhìn nhận mọi việc theo nhiều hướng, đưa ra nhiều ý tưởng rồi trao đổi trên lớp, tự do phát biểu suy nghĩ, ý tưởng của mình, sau đó giáo viên mới đưa ra định hướng chung. Chính phương pháp này đã khơi gợi và thúc đẩy học sinh say mê tìm tòi, khám phá, phát triển tư duy phản biện và xây dựng lập trường cho mình.

Để chuẩn bị cho học sinh bước vào “thời đại số”, New Zealand đã đưa Công nghệ số – một trong bốn lĩnh vực cốt lõi của giáo dục STEM vào chương trình giảng dạy với sáu chủ đề: các thuật toán, lập trình, biểu diễn dữ liệu, các thiết bị số và cơ sở hạ tầng, các ứng dụng kỹ thuật số, con người và máy tính. Qua đó, trẻ em New Zealand sẽ hiểu được những khái niệm về công nghệ số như robot, trí tuệ nhân tạo… từ đó nắm bắt tư duy máy tính và giải quyết các vấn đề trong cuộc sống thực nhờ kỹ năng thiết kế và phát triển các kết quả kỹ thuật số của mình.

New Zealand chú trọng đến yếu tố Arts trong STEAM. Arts giúp trẻ có được những kiến thức mới rất hữu ích, giúp học sinh tăng khả năng tư duy, được khuyến khích suy nghĩ sáng tạo và độc lập để phát triển tốt nhất cũng như hiểu và phát huy những tiềm năng của bản thân mình.

Trên các bảng xếp hạng quốc tế, học sinh New Zealand nằm trong top 10 về khả năng đọc, top 12 về kiến thức văn học, toán học và khoa học… các trường ở New Zealand đều đạt những tiêu chuẩn học thuật thuộc hành cao nhất thế giới.

Giáo dục STEM tại Israel

Trẻ em mẫu giáo ở Israel được học các môn Khoa học, Công nghệ, Toán. Khi lên lứa tuổi tiểu học các em sẽ được học đủ các môn học STEM bao gồm: Khoa học, Công nghệ, Toán và Kỹ thuật. Học sinh được học theo phương pháp tiếp cận khoa học – công nghệ – xã hội, được dạy cách dùng khoa học để giải thích các hiện tượng hàng ngày và sử dụng cuộc sống hàng ngày để hiểu được khoa học là gì

Học STEM ở cấp 2,3 theo phương pháp tiếp cận liên ngành, học sinh không phải biết từng môn học riêng biệt mà kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó, học sinh vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. Trong lớp học, học sinh luôn được khuyến khích học hỏi và trải nghiệm.

Một trong những cách giáo dục STEM ở Israel làm là kết hợp với các công ty lớn như IBM hoặc Google để tạo ra những trải nghiệm thực tiễn cho học sinh. Khi học sinh thực hành, đó cũng lại là nguồn nhân lực dồi dào cho các công ty lớn

Giáo dục STEM xuất hiện ở Việt Nam từ bao giờ?

Giáo dục STEM được giới thiệu ở Việt Nam lần đầu cách đây khoảng từ năm 2012, ở thời điểm đó STEM chỉ mới được áp dụng tại thành phố lớn và cũng chỉ tập trung vào mảng robot và lập trình.

STEM du nhập vào Việt Nam không phải bắt nguồn từ các nghiên cứu khoa học giáo dục hay từ chính sách vĩ mô về nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các cuộc thi Robot dành cho học sinh phổ thông do các công ty công nghệ tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài. Ví dụ cuộc thi Robotics của công ty DTT Eduspec được tổ chức từ những năm 2012 (STEM, 2012) tới nay, cùng với đó là những hội thảo chính thức do công ty DTT Eduspec tổ chức với định hướng giáo dục STEM tập trung vào các môn học mới như robot, khoa học dữ liệu. Từ đó đến nay STEM đã bắt đầu có sự lan tỏa với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức thực hiện khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau.

STEM du nhập vào Việt Nam thông qua các cuộc thi robot

Hệ thống các công ty giáo dục tư nhân Việt Nam đã rất nhanh nhạy đưa bài giảng STEM, chủ yếu là các hoạt động Robot vào giảng dạy tại nhiều trường phổ thông tại một số thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng.

Như vậy, mô hình STEM hiện nay tại Việt Nam hầu hết là cuộc chơi của các công ty tư nhân tại các thành phố lớn và một số hoạt động phong trào tại nhiều địa phương.

Thực trạng giáo dục STEM tại Việt Nam hiện nay

Mô hình STEM tại Việt Nam hầu hết được thực hiện bởi các công ty tư nhân ở các thành phố lớn và một số hoạt động phong trào tại nhiều địa phương. Với các hoạt động phong trào có thể nêu ra một số hoạt động chính sau:

Ngày hội STEM

Ngày hội STEM là sáng kiến của Liên minh STEM do các công ty: Học viện Sáng tạo S3, Trung tâm toán Pomath, Học viện STEM cùng tổ chức dưới sự bảo trợ của Bộ Khoa học Công nghệ. Ngày hội STEM đầu tiên tổ chức tại Hà Nội năm 2015 tại trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Cho đến nay, Ngày hội STEM đều duy trì hàng năm vào dịp xung quanh ngày 18 tháng 5 hàng năm nhân kỷ niệm Ngày Khoa học Công nghệ Việt Nam. Một trong những ý nghĩa quan trọng của Ngày hội STEM đối với giáo dục STEM chính là yếu tố truyền thông cộng đồng, kết nối xã hội, kết nối Hệ sinh thái STEM tại Việt Nam.

Sự thành công của chuỗi Ngày hội STEM cho đến nay không phải là việc có bao nhiêu em học sinh tham dự mỗi năm, có bao nhiêu công ty, trường học tham gia, mà chính là tính lan tỏa của tinh thần dạy học STEM tới khắp các trường học trên cả nước.

Cho đến nay, đã có hàng trăm Ngày hội STEM được tổ chức tại chính các trường phổ thông và các cấp giáo dục cao hơn như: Phòng giáo dục, Sở giáo dục. Từ tinh thần của Ngày hội STEM cùng với sự vận động, hỗ trợ không ngừng nghỉ của các thành viên trong “Liên minh STEM”, phong trào giáo dục STEM đã lan tỏa đến các vùng miền từ miền núi, biên giới như Hà Giang, Nghệ An, tới các vùng đồng bằng ven biển như Hải Phòng, Hạ Long… bằng các hoạt động cụ thể.

Trong các địa phương đi đầu và tiên phong với các hoạt động phong trào và các Ngày hội STEM phải kể đến huyện Thanh Chương – Nghệ An, nơi có 88 CLB STEM tại các cấp học với 100% giáo viên phụ trách các CLB STEM đã được tập huấn chuyên môn về Robot và tích hợp STEM theo chủ đề.

Khác với mô hình CLB tại các thành phố lớn, nơi giáo viên của các công ty vận hành mô hình STEM và duy trì hoạt động của CLB STEM, tại các vùng nông thôn, hoạt động của các CLB STEM do chính giáo viên của nhà trường tổ chức và vận hành với sự đào tạo, chuyển giao chương trình của Học viện Sáng tạo S3 do TS. Đặng Văn Sơn sáng lập và Học viện Kidscode STEM do ThS. Hoàng Vân Đông sáng lập.

Thanh Chương cũng là nơi đầu tiên trên cả nước tổ chức cuộc thi Robot bơi cho học sinh tiểu học và trung học cơ sở trong Ngày hội STEM năm 2018 tại địa phương. Cùng với đó còn có các huyện khác như Nam Trực – Nam Định, Thái Thuỵ – Thái Bình, đều là những huyện có các CLB STEM ngoài giờ học hoạt động rất tích cực, làm tiền đề để các trường và Phòng giáo dục tổ chức các Ngày hội STEM cấp trường và cấp Huyện hàng năm với 100% các trường tham gia.

Câu lạc bộ STEM

Hiện nay có 2 loại hình CLB STEM đang duy trì ở trong trường phổ thông đó là hình thức CLB xã hội hóa do các công ty kết hợp với nhà trường tổ chức, hình thức này chủ yếu diễn ra tại các trường học ở khu vực thành phố, nơi phụ huynh sẵn sàng chi trả thêm cho các hoạt động giáo dục ngoài nhà trường. Các nội dung sinh hoạt của các CLB nay chủ yếu tập trung vào các mảng như robot, lập trình máy tính. Một loại hình CLB nữa được duy trì chủ yếu ở các vùng nông thôn là các CLB do giáo viên của nhà trường tự duy trì ở dạng CLB ngoại khóa. Các địa phương điển hình duy trì được các hoạt động CLB STEM liên tục như thế này có: Thái Thuỵ – Thái Bình, Nam Trực – Nam Định, Thanh Chương – Nghệ An, Bắc Từ Liêm – Hà Nội.

Các CLB STEM là nơi thúc đẩy sức sáng tạo của trẻ

Một ví dụ ở huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định: Đến cuối năm học 2017-2018, ngày 2/6/2018 huyện Nam Trực đã tự tổ chức được Ngày hội STEM lần thứ nhất với tên gọi “Đánh thức trí tuệ làng thời 4.0” với tham gia của tất cả 55 trường học trong huyện theo 3 trụ cột của giáo dục STEM nêu trên, trong đó Cuộc thi lập trình Robot của huyện lần đầu tiên được tổ chức với sự tham gia 16 trường làng.

Điều làm cho các khách mời bất ngờ không chỉ là ở chỗ huyện Nam Trực đã có câu lạc bộ STEM ở tất cả các trường tiểu học và THCS, mà họ còn bị bất ngờ vì toàn huyện đã có khoảng 80 thầy cô giáo có thể hướng dẫn học sinh lập trình robot, một việc tưởng như bất khả thi ở trường làng trong điều kiện chưa có chỉ đạo chuyên môn của Bộ GD & ĐT và không có ngân sách.

Vừa qua, trong dịp 20-11-2018, VTV1 Đài truyền hình Việt Nam đã đưa tin 22 trường làng ở huyện Nam Trực đã tham gia cuộc thi lập trình robot lần thứ 2 do Phòng GD&ĐT tự tổ chức. Đây là một bước tiến lớn, một kinh nghiệm chuyên môn có giá trị trong việc thúc đẩy STEM ở nông thôn.”

Các hoạt động STEM khác

Các hoạt động STEM khác hiện đang duy trì tại một số trường và địa phương như: Cuộc thi robot của các tổ chức Việt Nam và nước ngoài, Cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật (Visef), Các cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh tiểu học và trung học cơ sở của các nước như Hàn Quốc, Thái Lan đều có học sinh Việt Nam tham gia trong những năm gần đây.

Có thể nói, các hoạt động STEM trong nhà trường hiện nay là khá phong phú, song, các hoạt động đó tại các thành phố lớn hầu hết là các hoạt động xã hội hoá với mức chi phí khá cao dành cho các học sinh có nhu cầu. Trong khi đó, mô hình tại các trường khu vực nông thôn là các hoạt động CLB do giáo viên nhà trường tự vận hành dựa nguồn lực của trường cũng như sự ủng hộ của cộng đồng với các giải pháp giá rẻ phù hợp với điều kiện địa phương.

Thách thức và cơ hội để phát triển STEM tại Việt Nam

Một trong những khó khăn thách thức lớn nhất để triển khai các hoạt động STEM tại Việt Nam hiện nay đó chính là chưa có các chính sách chính thống ở tầm vĩ mô về giáo dục STEM. Hiện nay văn bản định hướng cao nhất có đề cập đến dạy học STEM đó là chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 nói về việc tăng cường năng lực cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Ở các văn bản cấp Bộ hiện nay, hàng năm Bộ Giáo dục đã có văn bản hướng dẫn thực hiện năm học, trong đó khuyến khích thành lập các CLB ngoại khóa trong đó có CLB Khoa học tuy nhiên mới ở cấp độ dưới dạng các tài liệu hội thảo, hướng dẫn. Một tín hiệu đáng mừng là thuật ngữ giáo dục STEM đã được đưa vào chương trình giáo dục phổ thông mới.

Ở góc độ nghiên cứu giáo dục, hiện nay, một số đề tài cấp Bộ cũng đã được triển khai tại Trường Đại học sư phạm hay Viện Khoa học giáo dục, hay cấp trường Đại học Giáo dục trong đó có các đề tài như: Xây dựng mô hình STEM tại Việt Nam. Tuy nhiên, các đề tài này đều trong giai đoạn mới bắt đầu và chưa có các kết quả được công bố ở tầm quốc tế.

STEM đang được giảng dạy rộng rãi tại Việt Nam

Chính vì những lý do đó, việc mở rộng các hoạt động STEM trong nhà trường còn rất nhiều khó khăn bởi chưa ai có thể trả lời câu hỏi Giáo dục STEM là gì một cách đầy đủ nhất theo nghĩa áp dụng tại Việt Nam. Một điều nữa khiến nhiều giáo viên và quản lý nhà trường còn băn khoăn là trước đấy, các dự án gần giống với STEM như: Dạy học tích hợp liên môn giải quyết các vấn đề của cuộc sống, dạy học theo chủ đề… đều đã được triển khai tại Việt Nam nhưng cho đến nay vẫn chưa thể phổ biến và chưa tạo thành các phương pháp dạy học bắt buộc trong nhà trường. Khi mà các dự án thí điểm trước đây đều không được trở nên phổ biến thì tại sao lại cần triển khai cái mới.

Mặt khác, giáo dục STEM lại nhận được sự ủng hộ khá lớn từ cộng đồng, đặc biệt là sự tham gia của các tổ chức, cá nhân và các doanh nghiệp tư nhân, và trên hết là sự đón nhận và sẵn sàng chi trả của một bộ phận cha mẹ học sinh khu vực thành thị.

Bên cạnh đó, nhiều ý tưởng dạy và thực hành STEM cũng đang dần được triển khai tại một số địa phương chẳng hạn như dự án trồng cây thâm canh trên phần mái của THPT Lê Hồng Phong, Nam Định hay những chuyến thực tế của THPT Chúc Động, dự án thực tế “Máy thu rác trên Vịnh Hạ Long” hay “Thiết bị chống đuối nước” của các em học sinh tại THPT Hòn Gai, Hạ Long. Thông qua những hoạt động trên, các em phải đào sâu nghiên cứu về đặc điểm các loại đất, loại nước ở tỉnh mình để tìm ra giải pháp thâm canh phù hợp, được đi thăm các cơ sở sản xuất gạch ngói thủ công hoặc học cách làm việc nhóm để đưa ra được sản phẩm sáng tạo, hiệu quả khi áp dụng vào thực tiễn.

Giáo dục STEM dù chưa được gọi tên một cách chính thức nhưng đã xuất hiện khá nhiều trong các hoạt động dạy học từ bậc mầm non, tiểu học, THCS cho đến THPT. Các hoạt động STEM thực tiễn, sinh động có sức hấp dẫn lớn đối với học sinh và đem đến hiệu quả giảng dạy cao.

Có thể thấy ở thời điểm hiện tại, mô hình dạy học STEM đã phát triển khá rộng rãi tại Việt Nam, được nhiều bậc phụ huynh quan tâm. Và để STEM đạt được hiệu quả như tại các nước đang phát triển, trở thành chương trình học đào tạo ra nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, giáo dục STEM cần có các chính sách mang tầm vĩ mô từ các cơ quan nhà nước.

Giáo dục STEM tại STEAMe GARTEN

Tại STEAMe GARTEN, điểm nhấn của chương trình giáo dục dành cho trẻ mẫu giáo là STEM và TIẾNG ANH. Giáo án STEM được nghiên cứu kỹ lưỡng sẽ giúp trẻ tiếp cận sớm với khoa học công nghệ, tìm tòi, ứng dụng vào thực tế, tăng khả năng thích ứng với cuộc sống cũng như tự tin giao tiếp Tiếng Anh trong sinh hoạt hàng ngày.

Bên cạnh đó, trẻ còn được khuyến khích tinh thần khám phá, tìm tòi qua các hoạt động bổ trợ: thực hành theo nội dung môn bọc, hoạt động tại các phòng chức năng; Các hoạt động ngoài trời: Khám phá – sáng tạo cùng thiên nhiên; tham gia các dự án học tập; các hoạt động dã ngoại, hoạt động ngoại khóa.

STEAMe GARTEN tự hào là Hệ thống trường mầm non SONG NGỮ ứng dụng giáo dục STEM/STEAM và DẠY HỌC DỰ ÁN đầu tiên và bài bản nhất tại Việt Nam.

“TRẢI NGHIỆM THỰC để PHÁT TRIỂN TOÀN DIỆN cùng STEAMe GARTEN”

Hotline: 0243 888 1800 | Fanpage: https://www.facebook.com/steamegarten/

Các bậc phụ huynh quan tâm đến chương trình giáo dục STEM/STEAM và giảng dạy STEM tại STEAMe GARTEN xin vui lòng điền thông tin vào bảng dưới để nhận tư vấn chi tiết.

Báo chí nói về STEAMe GARTEN: