Công nghệ dạy stem phát triển như thế nào

Chương trình học STEM đã du nhập vào giáo dục Việt Nam trong những năm gần đây, nhiều trường quốc tế và cơ sở giáo dục đã triển khai mô hình học tích hợp này để giúp học sinh phát triển toàn diện. Nhưng để hiểu đúng về giáo dục STEM vẫn còn không ít phụ huynh tỏ ra nghi ngại cũng như chưa thể phân biệt chương trình STEM với phương pháp giáo dục truyền thống. Do đó, hãy cùng VAS tháo gỡ những thắc mắc qua những thông tin dưới đây nhé.

1. Mô hình giáo dục STEM là gì

STEM là viết tắt của 4 môn học:

- Science (Khoa học)

- Technology (Công nghệ)

- Engineering (Kỹ thuật)

- Mathematics (Toán học)

Chương trình học STEM là cách tiếp cận liên môn (Interdisciplinary) trong quá trình học, trong đó những khái niệm hàn lâm sẽ được áp dụng trực tiếp trong các môn: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Các môn học này rất gần gũi với đời sống thực tế và các ngành trong 4 lĩnh vực này còn giúp phát triển kinh tế toàn cầu, do đó, việc ứng dụng kiến thức vào thực tiễn như mô hình STEM sẽ giúp học sinh có sự kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và xa hơn là nơi làm việc hoặc các tổ chức quốc tế, từ đó phát triển năng lực bản thân, biết cách giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày.

Mô hình học STEM không hướng học sinh trở thành các nhà khoa học, kỹ sư hay toán học mà cốt lõi là trang bị cho học sinh kỹ năng làm việc, kiến thức chuyên môn để tự vận dụng và phát triển trong thời đại công nghệ 4.0 như hiện nay. Bên cạnh đó, chương trình STEM còn tạo ra những công dân toàn cầu có khả năng giao tiếp, làm việc nhóm, tư duy phản biện, sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề,.. Bằng cách kết hợp 4 môn học thành một mô hình STEM gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế.

STEM giúp học sinh tiếp cận kiến thức khoa học từ sớm

2. Tầm quan trọng của giáo dục STEM

Hiện nay, nhiều nước trên thế giới cũng đã và đang mở rộng tuyển dụng các công việc liên quan đến STEM, cụ thể:

- Tại Anh và Mỹ cần 100.000 sinh viên chuyên ngành STEM mỗi năm

- Đức hiện đang thiếu 210.000 công nhân trong lĩnh vực STEM

Theo dự đoán của Cục thống kê lao động Hoa Kỳ, trong 03 năm tới, tỷ lệ nghề nghiệp STEM có thể tăng 23%, cụ thể:

- Khoa học máy tinh: 71%

- Khoa học đời sống: 4%

- Khoa học vật lý: 7%

- Toán học: 2%

- Kỹ thuật truyền thống: 16%

Qua những con số thống kê trên, có thể thấy như cầu STEM đang rất được chú trọng và mang đến tương lai rộng mở cho nguồn lao động khắp nơi trên thế giới. Vì vậy, việc đầu tư cho các em sớm tiếp cận mô hình tổ hợp này là một điều đúng đắn nên được phụ huynh học sinh cân nhắc chọn lựa.

3. Lợi ích của chương trình học STEM

Ngoài việc giúp học sinh, sinh viên vươn tầm quốc tế, đi sâu vào giáo dục STEM còn phải kể đến những lợi ích thiết thực khác như:

Thích thú với nghề nghiệp trong tương lai: Thay vì dạy 4 môn học một cách rời rạc và tách biệt, chương trình STEM kết hợp cả 4 lĩnh vực thành một mô hình học tập liên môn, gắn kết với nhiều ứng dụng thực tiễn. Từ đó, các em vừa có thể trang bị kiến thức khoa học, vừa áp dụng được kiến thức đó vào thực tiễn, đúc kết được những giá trị riêng cho bản thân trong những lần thực hành, khơi gợi được tính sáng tạo và niềm đam mê trong mỗi học sinh vì tất cả đều là những tình huống gần gũi trong đời sống, nhờ vậy trẻ sẽ dần quan tâm hơn đến những nghề nghiệp trong tương lai.

Học sinh có định hướng nghề nghiệp sớm khi tiếp cận với STEM

Phát triển năng lực giải quyết vấn đề: Trong chương trình giáo dục STEM, học sinh sẽ học theo chủ đề, nghĩa là đặt học sinh trong một tình huống thực tế. Nghĩa vụ của các em là tự nghiên cứu, tìm tòi, học hỏi, áp dụng những kiến thức thuộc môn học đó để giải quyết vấn đề được đặt ra một cách nhanh chóng và hiệu quả nhất.

Đánh thức khả năng sáng tạo: STEM tạo ra một phong cách học tập đầy tính sáng tạo cho mỗi học sinh, các em sẽ được thực hành giải quyết tình huống dưới vai trò là một nhà khoa học, nhà phát minh. Qua đó, học sinh sẽ hiểu bản chất thực của những lý thuyết trong sách vở khi áp dụng vào thực tế, mặt khác các em sẽ biết cách mở rộng kiến thức cũng như biết cách khắc phục vấn đề, chấp nhận thử thách và tiếp tục thử nghiệm những công thức mới để vấn đề được giải quyết một cách triệt để.

4. Phương pháp giáo dục STEM giúp trẻ tiếp cận với kiến thức mới

4.1. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm

Để tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM giúp học sinh khám phá, ứng dụng kiến thức khoa học kỹ thuật vào đời sống đòi hỏi các tổ chức, trường học, cơ sở giáo dục nên hợp tác với các doanh nghiệp vì chính các doanh nghiệp sẽ là nơi thể hiện rõ những lý thuyết trong sách vở mà các em được học. Tổ chức các buổi tham quan mô hình hoặc dây chuyền sản xuất của một doanh nghiệp, tổ chức cho trẻ thực hành những thao tác cơ bản trong dây chuyền đó cũng là một cách giúp trẻ trải nghiệm và nâng cao hứng thú học tập trong chương trình STEM. Điều này cũng tạo nên sự thu hút sự quan tâm của xã hội đến mô hình giáo dục STEM còn mới mẻ này.

Ví dụ:

- Tổ chức các cuộc thi nấu ăn song song với hướng dẫn trẻ về sự biến đổi chất (hóa học)

- Tổ chức trồng cây, chăm sóc, quan sát thực vật (sinh học)

- Thực hành đo lường khoảng cách (toán học)

- Tổ chức đến siêu thị, hướng dẫn trẻ mua sắm, sử dụng tiền đúng cách
- ….

Các bé tại VAS đang tham gia hoạt động ngoại khóa trồng cây

hông qua các hoạt động thực tiễn này, trẻ sẽ vô cùng hào hứng và lúc này sẽ kích thích khả năng tự tìm tòi của trẻ. Giáo viên chỉ đóng vai trò là người quan sát và đặt những câu hỏi như “em thấy điều gì?”, “em sẽ làm gì tiếp theo?”,v.v… để dẫn dắt trẻ phát huy khả năng vốn có của minh thay vì chỉ hướng dẫn theo kiểu truyền thống “thầy giảng, trò ghi chép”.

4.2. Tổ chức hoạt động khoa học, kỹ thuật

Xây dựng câu lạc bộ STEM theo sở thích và năng khiếu của các nhóm học sinh giúp học sinh nâng cao trình độ thông qua các dự án nhóm, giúp các em có cái nhìn sâu sắc về STEM hơn cũng là phương pháp thường được sử dụng trong các tổ chức giáo dục có chương trình này. Tuy nhiên, các hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật thường không mang tính đại trà mà chỉ dành cho một nhóm học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá.

5. Những kỹ năng trẻ học được trong chương trình giáo dục STEM

Tùy vào từng độ tuổi mà trẻ sẽ học được những kỹ năng khác nhau trong mô hình STEM, nhưng cơ bản sẽ có 6 kỹ năng sau đây;

Kỹ năng quan sát:

- So sánh, đối chiếu sự vật, hiện tượng

- Gom nhóm và phân loại sự giống/khác của các sự vật

- Tìm kiếm và xử lý thông tin

- Biết cách chứng minh những quyết định đưa ra dựa trên các dữ liệu

Kỹ năng lập kế hoạch:

- Biết cách đặt câu hỏi đúng trọng tâm

- Tổng hợp dữ kiện hợp lý để đưa ra câu trả lời khoa học, xác đáng

- Có kế hoạch dự trù phù hợp nếu kế hoạch trước không đạt hiệu quả

- Lập kế hoạch và thực hiện theo từng bước

- Biết lựa chọn phương pháp thực hiện kế hoạch hiệu quả

- Chọn lựa phù hợp trang thiết bị hỗ trợ công việc

Trẻ biết cách lập kế hoạch và làm việc nhóm

Kỹ năng thực hành:

- Thu thập và ghi nhận số liệu

- Biết cách áp dụng các biện pháp an toàn

- Áp dụng các biện pháp phù hợp

Kỹ năng phân tích:

- Phân tích và đưa ra kết quả chính xác, phù hợp

- Biết cách sử dụng các đại lượng và đơn vị

- Trình bày bằng biểu đồ, đồ thị

- Biết phân tích toán học

- Sử dụng lý thuyết và giả định để đưa ra kết quả

Kỹ năng đánh giá:

- Phân tích lỗi

- Đánh giá và cải thiện

- Đánh giá phương pháp trình bày

- Đánh giá luận điểm

- Đánh giá các mô hình khoa học

- Đánh giá rủi ro và lợi ích

- Đánh giá hạn chế và quy chuẩn

Kỹ năng giao tiếp:

- Kỹ năng lập luận, chứng minh

- Kỹ năng giao tiếp đội nhóm

- Kỹ năng sắp xếp thông tin

- Kỹ năng thuyết trình hoặc trình bài các giải pháp

Tình hình giáo dục STEM trên thế giới hiện nay

Hiện nay, mô hình STEM đã và đang trở thành xu hướng phát triển mạnh mẽ tại nhiều nước trên thế giới như: Mý, Úc, Nhật, Hàn, Phần Lan,.. Đặc biệt ở Canada, người lao động nhập cư có kỹ năng STEM được hưởng phúc lợi xã hội tốt hơn cả người lao động bản xứ.

6.1. Giáo dục STEM tại Mỹ

Ở Mỹ, trẻ em được tiếp xúc với STEM từ sớm qua tranh ảnh, truyện kể có hình minh họa sống động giúp trẻ hình dung được cả khái niệm trừu tượng đối với các sự vật hiện tượng không thể nhìn bằng mắt thường. Những ấn phẩm này giúp trẻ em có cơ hội tiếp cận các khái niệm, tư duy khoa học ngay từ sớm cũng như gia tăng vốn từ vựng cho trẻ sau này.

6.2. Giáo dục STEM tại New Zealand

Trẻ em New Zealand được khơi gợi niềm đam mê học tập ngay từ nhỏ, học sinh sẽ tự tìm hiểu trước các vấn đề, đưa ra góc nhìn đa chiều của mình và cùng hội ý với bạn bè trên lớp để trình bày cho giáo viên và cả lớp cùng hiểu. Học sinh được tự do phát biểu ý tưởng, suy nghĩ, sau cùng giáo viên sẽ đưa ra kết quả mang tính khách quan nhất. Phương pháp này đã khơi dậy niềm đam mê, khả năng sáng tạo, tìm tòi học hỏi, đặc biệt là khả năng tư duy phản biện.

Đất nước New Zealand còn hỗ trợ học sinh bằng cách ứng dụng công nghệ số trong các lĩnh vực cốt lõi như: toán học, lập trình, con người và máy tính, dữ liệu, lập trình, các ứng dụng kỹ thuật số,... Do đó, trẻ em tại quốc gia này đã sớm nắng bắt các khái niệm về robot, AI (trí tuệ nhân tạo),...để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống.

Chính vì vậy, New Zealand đã trở thành quốc gia nằm trong top 10 về khả năng đọc và top 12 trong lĩnh vực toán học, khoa học,... trên thế giới. Các trường tại đây cũng đạt tiêu chuẩn học thuật thuộc hàng cao nhất toàn cầu.

Chương trình STEM đã và đang phát triển ở rất nhiều quốc gia

6.3. Giáo dục STEM tại Israel

Mô hình STEM tại Israel có sự hợp tác từ các “ông lớn” như IBM và Google để tạo ra những trải nghiệm thực tế cho học sinh vì họ sớm nhận thấy đây cũng chính là nguồn lực dồi dào cho các công ty sau này. Trẻ em mầm non tại đây cũng được tiếp cận STEM bằng các môn: Khoa học, Công nghệ, Toán học. Lên bậc tiểu học sẽ tích hợp thêm môn Kỹ thuật và được giảng dạy theo phương pháp: khoa học - công nghệ - xã hội để giải thích các hiện tượng và ứng dụng những gì đã học vào cuộc sống hàng ngày.

Ở bậc Trung học, học sinh sẽ tiếp cận STEm bằng hình thức liên môn, nghĩa là không tách biệt học từng môn mà kết hợp các môn thành một mô hình thống nhất dựa trên ứng dụng thực tế. Học sinh luôn được khuyến khích trải nghiệm và học hỏi, phát triển không ngừng các kiến thức khoa học từ lớp học đến đời sống thực tiễn.

6.4. Giáo dục STEM ở Việt Nam

Năm 2012, STEM lần đầu xuất hiện ở Việt Nam thông qua cuộc thi Robot dành cho học sinh phổ thông do Công ty Công nghệ DTT Eduspec tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài. Từ thời điểm đó, định hướng giáo dục STEM cũng dần hình thành và tập trung chủ yếu vào các môn như: Robot, Khoa học dữ liệu tại các thành phố lớn.

Hiện tại, mô hình STEM đã lan rộng với nhiều hình thức và cách thức thực hiện khác nhau ở nhiều tổ chức trong khắp cả nước, đặc biệt là ở các trường Quốc tế. Nhiều cuộc thi mang tính quốc gia hay quốc tế cũng bắt đầu được tổ chức rộng rãi như: 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.

7. Phụ huynh có thể hướng dẫn STEM cho trẻ tại nhà không?

Ba mẹ có thể hỗ trợ hướng dẫn cho trẻ một số hoạt động STEM tại nhà như:

- Dùng hình ảnh trên tạp chí: yêu cầu trẻ sắp xếp, phân loại theo một số tiêu chí. VD: vật thể và phi vật thể.

- Sử dụng thực vật xung quanh: thu thập lá cây để trẻ học cách phân biệt mùa trong năm, hướng dẫn trẻ về sự thay đổi của thời tiết và đưa ra các câu hỏi để trẻ phân biệt.

- Sử dụng kính lúp: Để trẻ quan sát các sự vật hiện tượng bằng kính lúp và khi không có kính lúp để trẻ phát triển nhận thức xung quanh.

- Tận dụng nhà bếp: cùng trẻ sơ chế thức ăn, quan sát sự biến đổi chất khi pha một thức uống hoặc khi pha một hỗn hợp nêm nếm, thảo luận và cùng trẻ dự đoán kết quả.

- Sử dụng thùng carton: sử dụng các vật dụng trong nhà như thùng giấy để cùng trẻ sáng tạo những món đồ chơi mới, hướng dẫn trẻ cách xây dựng cấu trúc, các bước để lắp ghép được một đồ chơi mới.

- Cho trẻ nghe nhạc: dùng giai điệu gần gũi, bài hát phù hợp lứa tuổi và yêu cầu trẻ vỗ tay, hoặc chuyển động cơ thể theo nhịp điệu mà trẻ nghe được.
- …

Phụ huynh có thể tổ chức các trò chơi trẻ tại nhà

Mặc dù có rất nhiều cách để hướng dẫn trẻ tiếp cận với giáo dục STEM nhưng để trẻ có thể hoàn thiện đầy đủ các kỹ năng và phát triển một cách khoa học, việc chọn lựa môi trường học thích hợp vẫn là yếu tố không thể bỏ qua.

Hiện nay có rất nhiều trường quốc tế ứng dụng giáo dục STEM vào giảng dạy cho trẻ từ mầm non xuyên suốt đến bậc THPT, điển hình như VAS - Hệ thống trường Quốc tế Việt Úc.

8. Chương trình STEM tại VAS như thế nào?

Trường Quốc tế Việt Úc (VAS) đã sớm đưa chương trình STEM lồng ghép trong các cấp học để giúp học sinh VAS được phát triển một cách toàn diện. Đối với từng cấp học, VAS xây dựng từng lộ trình khác nhau, cụ thể:

- Chương trình STEM mầm non và tiểu học: giai đoạn đầu trẻ được làm quen với STEM thông qua các ứng trò chơi, một số bài toán thực tế trong 04 lĩnh vực.

- Chương trình STEM Trung học Cơ sở (THCS): học sinh được học theo chủ đề và làm việc nhóm, ứng dụng các kỹ năng đã học vào thực tiễn. Thông qua STEM ở giai đoạn này, học sinh sẽ phần nào định hướng được nghề nghiệp mình thật sự yêu thích trong tương lai.

- Chương trình STEM Trung học Phổ thông (THPT): các dự án STEM ở cấp Phổ thông sẽ phức tạp hơn, kết hợp chặt chẽ 4 lĩnh vực chính: Công nghệ - Kỹ thuật - Toán học - Khoa học. Do đó, học sinh phải tư duy nhiều hơn, vận dụng tối đa các kiến thức và kỹ năng tích lũy để giải quyết các đề tài mà giáo viên đặt ra.

Thông qua các dự án có tính ứng dụng cao, học sinh VAS được rèn luyện các kỹ năng từ cơ bản đến nâng cao như: kỹ năng phân tích, kỹ năng tổng hợp thông tin và giải quyết vấn đề, kỹ năng tìm tòi học hỏi, biết cách thử nghiệm và đưa ra kết quả chính xác,...

Học sinh háo hức trong cuộc thi Robocon

Nhờ tích hợp STEM trong chương trình học đã giúp tăng hiệu quả học tập một cách rõ rệt cho học sinh so với cách học truyền thống. Chính những điều này đã đưa VAS đến những giải thưởng giá trị trong các cuộc thi STEM do Sở Giáo dục TPHCM hoặc các tổ chức trong nước lẫn quốc tế như:

Tại cuộc thi “Giáo viên sáng tạo trên nền tảng CNTT” cấp thành phố do Sở Giáo dục TPHCM phối hợp trường Đại học RMIT tổ chức , VAS đạt được các thành tích như:

- Giải Nhất phần thi Thiết kế bài giảng bằng PowerPoint

- 02 Giải Khuyến khích phần thi Dạy học theo dự án với đề tài “Nhà báo tương lai”

Tại cuộc thi “Giáo viên sáng tạo trên nền tảng CNTT” cấp quốc gia do Microsoft Việt Nam tổ chức:

- Giải Nhì cuộc thi với dự án “Tay đua siêu hạng” có sự kết hợp chương trình học STEM với phương pháp dạy “Learning by Doing”

Song song đó, dự án “Tay đua siêu hạng còn đạt thêm nhiều giải thưởng giá trị khác như:

- Giải Ba cuộc thi Giáo án giảng dạy theo chương trình STEM của Sở Khoa học công nghệ tổ chức

- Giải Nhì cuộc thi Clip mô phòng STEM do Trung tâm phát triển khoa học và công nghệ Thành đoàn TPHCM tổ chức.

- Giáo viên Phan Thành Luân đạt giải Khuyến khích ở phần thi tổ chức dạy học với mô hình dạy học “Lớp học đảo ngược”.

Ngoài những giải thưởng giá trị trong các cuộc thi, một số dự án tuy không đạt giải thưởng nhưng đã thể hiện được sự sáng tạo của các VASers như: mô hình xe bằng tăm tre, vỏ chai, ống hút,... các kiến thức Hóa học về phản ứng giữa giấm ăn và Baking soda cũng được ứng dụng trong dự án này.

Với những thông tin trên, hy vọng VAS đã mang đến cái nhìn toàn diện về chương trình học STEM cho các bậc phụ huynh và học sinh. Để tìm hiểu nhiều hơn về các chương trình khác của trường Quốc tế Việt Úc (VAS), ba mẹ có thể đăng ký trực tiếp tại: www.vas.edu.vn - 0911 26 77 55.