Giáo Dục Stem Tại Việt Nam: Công Cụ Và Phương Thức

Giáo dục STEM tại Việt Nam: công cụ và phương thức

Những học sinh học theo cách tiếp cận giáo dục STEM đều có những ưu thế nổi bật như: kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học chắc chắn; khả năng sáng tạo, tư duy logic; hiệu suất học tập và làm việc vượt trội; có cơ hội phát triển các kỹ năng mềm toàn diện hơn trong khi không hề gây cảm giác nặng nề, quá tải trong học tập đối với học sinh. Đối với học sinh phổ thông, việc theo học các môn học STEM còn có ảnh hưởng tích cực tới khả năng lựa chọn ngh 873; nghiệp tương lai. Khi được học nhiều dạng kiến thức trong một thể tích hợp, học sinh sẽ chủ động thích thú với việc học tập thay vì thái độ e ngại hoặc tránh né một lĩnh vực nào đó, từ đó sẽ khuyến khích người học có định hướng tốt hơn khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn và sự chắc chắn cho cả sự nghiệp về sau.

Hiện nay, giáo dục STEM được nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu. Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM [1]. Giáo dục STEM có một số cách hiểu khác nhau.

- Theo Bộ Giáo dục Hoa Kỳ (2007): " ".

- Nhóm tác giả Tsupros N., Kohler R., và Hallinen J. (2009) cho rằng: " ".

- Tác giả Lê Xuân Quang (2024) cho rằng: "Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Trong đó nội dung học tập được gắn với thực tiễn, PPDH theo quan điểm dạy học định hướng hành động." [3]

- Ngoài ra, giáo dục STEM được hiểu theo hướng là một phương pháp dạy học theo tiếp cận liên ngành tổng hợp thành một mô hình học tập từ các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.

Tùy theo bối cảnh, mục tiêu giáo dục STEM ở các quốc gia có khác nhau. 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 kĩ 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 v& #7873; các lĩnh vực STEM. 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 kỉ 21. [2]

Như vậy, 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.

Theo [5] ứng dụng giáo dục STEM nhằm các mục tiêu cơ bản sau:

- Thứ nhất: Góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục phổ thông.

- Thứ hai: Phát triển kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS phổ thông thông qua ứng dụng STEM, nhằm:

+ Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học và Toán.

+ Biết vận dụng kiến thức các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.

+ Có thể đề xuất các vấn đề thực tiễn mới phát sinh và giải pháp giải quyết các vấn đề đó trong thực tiễn.

Khác với các nước phát triển như Mỹ, giáo dục 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 giáo dục STEM đã bắt đầu có sự lan toả với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức thực hiện khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau.

Như vậy, giáo dục 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. Với các hoạt động phong trào có thể nêu ra một số hoạt động chính sau:

1. 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 2024 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 kỉ 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 tr uyền thông cộng đồng, kết nối xã hội, kết nối Hệ sinh thái giáo dục STEM tại Việt Nam.

2. Hiện nay có 2 loại hình CLB STEM đang duy trì ở trong trường phổ thông đó là hình thức CLB xã hội hoá 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 thông là các CLB do gi 25;o viên của nhà trường tự duy trì ở dạng CLB ngoại khoá. 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. Để có các kĩ năng ban đầu trong việc vận hành các CLB STEM các thầy cô đã trải qua quá trình tập huấn và làm quen với các chủ để tích hợp STEM do các tổ chức xã hội, cá nhân, đóng góp kinh phí để hỗ trợ các thầy cô và nhà tr+ 2;ờng mua các trang thiết bị cần thiết. Một phần nguồn kinh phí trang thiết bị đến từ chính các trường.

   Một ví dụ ở huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định: Đến cuối năm học 2024-2024, ngày 2/6/2024 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 câ ;u 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 20-11-2024, 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. Đâ ;y là một bước tiến lớn, một kinh nghiệm chuyên môn có giá trị trong việc thúc đẩy STEM ở nông thôn."

3. Các hoạt động giáo dục 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 kĩ thuật (Visef), Các cuộc thi khoa học kĩ 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.

Một trong những khó khăn thách thức lớn nhất để triển khai các hoạt động giáo dục STEM tại Việt Nam hiện nay đó chính là chưa có các chính sách ở tầm vĩ mô về giáo dục STEM. Hiện nay văn bản định hướng cao nhất có đề cập đến giáo dục STEM đó là chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2024 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 & #273;ó khuyến khích thành lập các CLB ngoại khoá 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 giáo dục 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.

Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trƣờng. Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM đƣợc triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn.

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM.

Trải nghiệm STEM còn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trường phổ thông với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách này, sẽ kết hợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và giáo dục nghề nghiệp.

Các trường phổ thông có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ, trong cả năm học.

Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM còn là cơ hội để học sinh thấy được sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực STEM.

Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở tích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Tổ chức tốt hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học được tổ chức thường niên.

* : có thể tổ chức trong giờ học chính khóa tại các phòng STEM của nhà trường hoặc tại các cơ sở sản xuất, phòng STEM các doanh ngiệp, các trường đào tạo nghề ...

Giáo viên nêu vấn đề thực tiễn bằng nhiều hình thức như: một câu chuyện, một tình huống thực tiễn, bài tập thực tiễn, dự án học tập giải quyết các vấn đề thực tiễn, hoạt động trải nghiệm sáng tạo, hoạt động nghiên cứu khoa học ... làm cho học sinh xuất hiện nhu cầu giải quyết vấn đề thực tiễn.

Các năng lực mà con người cần có để đáp ứng được những đòi hỏi của sự phát triển khoa học - công nghệ trong cuộc Cách mạng 4.0 kể trên cũng chính là những năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh và đã được mô tả trong chương trình giáo dục phổ thông mới.

Để thực hiện được mục tiêu phát triển các năng lực đó cho học sinh, trong quá trình dạy học cần phải tổ chức hoạt động dạy học trong giáo dục phổ thông cho học sinh được hoạt động học phỏng theo chu trình STEM. Nghĩa là học sinh được hoạt động học theo hướng "trải nghiệm" việc phát hiện và giải quyết vấn đề (sáng tạo khoa học, kĩ thuật) trong quá trình học tập kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn. Như vậy, giáo dục STEM là phươ ng thức giáo dục tích hợp, trong đó học sinh được thực hiện các loại hoạt động chính sau:

Trong các bài học STEM, học sinh được đặt trước các nhiệm vụ thực tiễn: giải quyết một tình huống hoặc tìm hiểu, cải tiến một ứng dụng kĩ thuật nào đó. Thực hiện nhiệm vụ này, học sinh cần phải thu thập được thông tin, phân tích được tình huống, giải thích được ứng dụng kĩ thuật, từ đó xuất hiện các câu hỏi hoặc xác định được vấn đề cần giải quyết.

Về bản chất, hoạt động giải quyết vấn đề là hoạt động sáng tạo khoa học, kĩ thuật, nhờ đó giúp cho học sinh hình thành và phát triển các phẩm chất và năng lực cần thiết thông qua việc đề xuất và kiểm chứng các giả thuyết khoa học hoặc đề xuất và thử nghiệm các giải pháp kĩ thuật. Tương ứng với đó, có hai loại sản phẩm là "kiến thức mới" (dự án khoa học) và "công nghệ mới" (dự án kĩ thuật).

- Đối với hoạt động sáng tạo khoa học: kết quả nghiên cứu là những đề xuất mang tính lí thuyết được rút ra từ các số liệu thu được trong thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết khoa học. Ví dụ: tìm ra chất mới; yếu tố mới, quy trình mới tác động đến sự vật, hiện tượng, quá trình trong tự nhiên...

- Đối với hoạt động sáng tạo kĩ thuật: kết quả nghiên cứu là sản phẩm mang tính ứng dụng thể hiện giải pháp công nghệ mới được thử nghiệm thành công. Ví dụ: dụng cụ, thiết bị mới; giải pháp kĩ thuật mới...

Nhà trường cần đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện tới lĩnh vực giáo dục khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán, tin học. Sự coi nhẹ một trong các lĩnh vực trên, giáo dục STEM ở phổ thông sẽ không đạt được hiệu quả. Cần có sự hiểu biết đầy đủ, toàn diện và thống nhất về nhận thức về giáo dục STEM. Kết nối hoạt động giáo dục STEM với các hoạt động dạy học, giáo dục đang triển khai tại các cơ sở giáo dục phổ thông đảm bảo tính &# 273;ồng bộ, hiệu quả khi triển khai. Cần quan tâm bồi dưỡng đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ, toán học, tin học. Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất phục vụ hoạt động giáo dục STEM, trong đó, quan tâm triển khai hệ thống các không gian trải nghiệm khoa học công nghệ giúp học sinh trải nghiệm và hiện thực hóa các ý tưởng sáng tạo. Kết nối với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, các trung tâm nghiên cứu, các cơ sở sản xuất để khai thác nguồn l ực về con người, cơ sở vật chất hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM.

2. Sanders M. (2009), "STEM, STEMEducation, STEMmania", , 68(4), pp. 20-26.

3. Lê Xuân Quang (2024), , Luận án Tiến sỹ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học sư phạm Hà Nội.

4. Chu Cẩm Thơ (2024), "Bài học từ thay đổi đào tạo/bồi dưỡng giáo viên từ ngày hội STEM và ngày Toán học mở ở Việt Nam", Trường Đại học sư phạm Hà Nội, 61(10), tr. 195- 201.

5. Trần Thái Toàn, Phan Thị Thanh Hội (2024), , Kỷ yếu Hội thảo khoa học giáo dục STEM trong chương trình Giáo dục phổ thông mới, NXB Đại học sư phạm TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh.

6. vtv.vn/chuyen-dong-24h/ung-dung-mo-hinh-stem-vao-chuong-trinh-giao-duc-pho-thong-moi-20240506183115105.htm

7. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2024), , Tài liệu tập huấn.