STEM là gì? Mô hình và phương pháp của giáo dục STEM hiện nay

Trong khoảng 2 năm trở lại đây, số lượng trường cấp 1, cấp 2 áp dụng chương trình giáo dục STEM vào chương trình học chính tăng nhanh. Các bậc phụ huynh đều thắc mắc nội dung học và lợi ích của STEM là gì. Và liệu STEM có thực sự quan trọng đối với con?

Để biết cụ thể hơn khái niệm, tác dụng của STEM đối với trẻ, bố mẹ có thể theo dõi bài viết chi tiết dưới đây với các nội dung:

• Khái niệm STEM
• Khái niệm giáo dục STEM
• Lợi ích khi cho con học STEM
• Các chủ đề STEM THCS
• Các bước trong quy trình xây dựng bài học STEM

STEM là gì?

STEM là từ viết tắt, lấy chữ cái đầu của các lĩnh vực ghép lại, lần lượt là: S (Science) - T (Technology) - E (Engineering) - M (Math).

4 lĩnh vực trọng tâm của STEM

Science

Khoa học

Technology

Công nghệ

Engineering

Kỹ thuật

Math

Toán học

Giáo dục STEM là gì?

Trong bài viết “Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới” của Trung tâm truyền thông giáo dục (Bộ GD-ĐT), giáo dục STEM là một chương trình giảng dạy với mục tiêu trang bị cho người học những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các lĩnh vực Khoa học - Công nghệ - Kỹ thuật - Toán học.

Chương trình giáo dục STEM giúp con tiếp cận 4 môn học theo mô hình liên môn (interdisciplinary). Thay vì học bốn môn học tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập liên kết chặt chẽ dựa trên các ứng dụng thực tế. Từ đó, người học có thể áp dụng kiến thức từ giáo dục STEM để giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày.

Giáo dục STEM phù hợp với học sinh tiểu học và trung học đang trong quá trình chuẩn bị vào đại học, học sau đại học và nghề nghiệp trong các lĩnh vực liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM). Ngoài việc tiếp thu kiến thức chuyên môn của từng môn, STEM còn phát triển kỹ năng tư duy tìm tòi, lý luận logic và hợp tác.

Giáo dục STEM là cách tiếp cận liên môn trong giáo dục, học qua thực hành, ứng dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn.

5 đặc điểm của mô hình giáo dục STEM

Mô hình giáo dục dục STEM thường có 5 điểm nhận dạng sau:

1. Tích hợp đa ngành

Giáo dục STEM là sự kết hợp các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Thay vì tiếp thu kiến thức từng môn học riêng lẻ, học sinh được thầy cô khuyến khích tìm hiểu cách các lĩnh vực này liên kết và ảnh hưởng lẫn nhau.

2. Học tập từ thực tế

Giáo dục STEM chú trọng việc áp dụng kiến thức vào thực tế và giải quyết các vấn đề thực tiễn. Thế nên, học sinh sẽ tham gia các hoạt động, tập huấn, trải nghiệm dự án và thí nghiệm thực tế trong chương trình STEM. Để từ đó có thể tự tin áp dụng những khái niệm học được và phát triển kỹ năng thực hành.

3. Học tập với dự án

Giáo dục STEM thường áp dụng phương pháp dạy học với dự án. Cụ thể là học sinh tham gia vào các dự án thực tế và chủ động nghiên cứu, thực hành và báo cáo kết quả dự án. Điều này giúp học sinh phát triển kỹ năng làm việc nhóm, lập kế hoạch, nghiên cứu và giải quyết vấn đề.

4. Hình thành kỹ năng ứng dụng

Giáo dục STEM giúp học sinh trở thành những người có khả năng áp dụng kiến thức và kỹ năng của họ vào các tình huống thực tế. Điều này giúp các con chuẩn bị tốt hơn cho thế giới công nghệ cao và các nghề nghiệp trong tương lai.

5. Học tập liên quan đến xã hội

Giáo dục STEM không chỉ thuần về khoa học, kỹ thuật mà còn khuyến khích học sinh mở rộng góc nhìn xã hội, đạo đức và tác động của công nghệ và khoa học đến chất lượng cộng đồng. Các con luyện tập suy nghĩ về tác động xã hội của các phát minh và công nghệ, và tìm kiếm cách giải quyết các vấn đề xã hội sử dụng kiến thức STEM.

5 đặc điểm nêu trên của chương trình giáo dục STEM đều tạo nên một môi trường học tập kích thích, thực tế và phát triển kỹ năng cần thiết cho học sinh thành công trong thế kỷ 21.

Lớp học STEM mang lại lợi ích gì cho học sinh?

Theo Bộ Giáo dục tại Tiểu bang Maryland, Mỹ đã phát triển định nghĩa về STEM vào năm 2012 bao gồm 7 lợi ích sau đây khi cho trẻ tham gia lớp học STEM như sau:

1. Phát triển khả năng tìm hiểu và ứng dụng kiến thức vào cuộc sống.
2. Thành thạo kỹ năng tổng hợp kiến thức được học.
3. Thuần thục phân tích các khái niệm mới và truyền đạt thông tin.
4. Biết cách chủ động tìm tòi, nghiên cứu.
5. Thực hành và phát triển tư duy logic, tuần tự.
6. Khéo léo hoạt động nhóm, tập thể.
7. Ứng dụng công nghệ kỹ thuật phù hợp.

Tuy nhiên, để phụ huynh hiểu rõ hơn về những lợi ích giáo dục STEM mang đến cho các con, bài viết này sẽ tổng hợp thành 4 lợi ích chính. Bao gồm:

Mô hình giáo dục STEM giúp học sinh sở hữu kiến thức tích hợp

Mô hình giáo dục STEM bao gồm 03 yếu tố: đa ngành, liên ngành và xuyên ngành. Đồng nghĩa với việc, STEM trang bị cho học sinh kiến thức ở mọi lĩnh vực tích hợp với nhau vào trong cùng một môn. Việc này giúp các kiến thức ở các môn học được liên kết với nhau, không bị rời rạc và bám sát tính đa dạng trong thực tế. Nhờ thế nên, học sinh học STEM có thể tham gia và giải quyết các vấn đề thực tiễn mà không bị bỡ ngỡ.

Học STEM con sẽ được tiếp cận kiến thức, kỹ năng tích hợp và sẵn sàng cho nghề nghiệp tương lai theo bảng dưới đây:

NGÀNH NGHỀ

KỸ NĂNG

CÔNG VIỆC

Khoa học

- Hoá sinh

- Y sinh

- Hoá hữu cơ

- Hải dương học

- Dược học

- Quan sát

- Thí nghiệm

- Nghiên cứu khoa học

- Kỹ thuật viên phòng thí nghiệm

- Giáo viên khoa học

- Y tá/ Điều dưỡng

- Nhà hải dương học

Công nghệ

- Quản trị hệ thống

- An ninh mạng

- Thiết kế công nghiệp

- Phát triển phần mềm

- Phát triển website

- Sử dụng công cụ

- Sử dụng máy tính

- Chế tạo

- Giải quyết vấn đề

- Nhà phân tích an ninh mạng

- Nhà phát triển phần mềm

- Kỹ sư mạng

- Giám đốc CNTT

- Quản trị viên cơ sở dữ liệu

Kỹ thuật

- Kỹ thuật hàng không vũ trụ

- Kỹ thuật y sinh

- Kỹ thuật điện

- Công trình dân dụng

- Kỹ thuật cơ khí

- Xác định vấn đề

- Giải quyết vấn đề

- Sử dụng vật liệu

- Thiết kế

- Kỹ sư xây dựng

- Kỹ sư cơ khí

- Kỹ sư y sinh

- Kỹ sư điện

- Kỹ sư hàng không vũ trụ

Toán học

- Toán ứng dụng

- Khoa học dữ liệu

- Số liệu thống kê

- Mật mã

- Xác suất

- Sắp xếp

- Thống kê

- Tư duy phản biện

- Kế toán

- Nhà phân tích kinh doanh

- Nhà kinh tế

Mô hình giáo dục STEM phát triển kỹ năng tự giải quyết vấn đề cho học sinh

Mô hình giáo dục STEM đề cao khả năng ứng dụng kiến thức của học sinh vào đời sống. Sau khi được hướng dẫn lý thuyết, học sinh sẽ được đặt vào các tình huống thực tế và yêu cầu học sinh phải giải quyết tình huống đó dựa trên những kiến thức đã học.

Việc này giúp học sinh chủ động tìm tòi, phân tích, nghiên cứu các tài liệu của các môn học liên quan đến tình huống đó, áp dụng lý thuyết vào thực tiễn. Đồng thời, có thêm kinh nghiệm để tự tin giải quyết những mâu thuẫn, vấn đề trong đời sống.

Mô hình giáo dục STEM nâng cao kỹ năng sáng tạo

Khi học theo mô hình giáo dục STEM, học sinh không bị bắt buộc tìm ra câu trả lời chính xác của vấn đề. Thay vào đó, giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh tìm càng nhiều lời giải đáp càng tốt, đồng thời đánh giá thái độ của học sinh khi tìm kiếm đáp án.

Thêm vào đó, quá trình thực hành các dự án STEM, học sinh được tự do lựa chọn chủ đề, cũng như được khuyến khích sáng tạo hình thức và nội dung để đạt được kết quả tốt nhất.

Từ đó, giáo dục STEM tạo môi trường thuận lợi, rộng mở để khả năng sáng tạo của học sinh được phát triển tối đa. Khi thành thạo sáng tạo, học sinh có thể tự tin học tập, làm việc theo những cách thức riêng biệt, mà vẫn đem lại hiệu suất cao.

Mô hình giáo dục STEM tạo hứng thú cho học sinh khi học

Tham gia quá trình học STEM, học sinh được “học mà chơi, chơi mà học”, “học thông qua hành”. Trong mỗi tiết học, học sinh được thử thách năng lực qua những hoạt động như nhập vai, thuyết trình, tranh biện, thiết kế sản phẩm,…

Hình thức đa dạng và phong phú của mô hình giáo dục STEM khuyến khích tính sáng tạo, năng lực tư duy phản biện và khả năng làm việc nhóm, giao tiếp. Từ đó, cũng tăng độ hứng khởi, tạo cảm hứng cho học sinh. Giúp các em say mê và chủ động học tập, thực hành.

Xem thêm: Mô hình giáo dục tại nhà Homeschooling.

Các chủ đề STEM THCS dễ dàng ứng dụng trong đời sống

Học sinh lớp 6, 7, 8, 9 tham gia mô hình giáo dục STEM tại trường sẽ được hướng dẫn học kiến thức và thực hành dự án về các chủ đề gần gũi trong cuộc sống của các con. Một vài chủ đề STEM THCS đang được giảng dạy bao gồm:

Chế tạo chất tạo màu tự nhiên

Chủ đề này giúp học sinh mở rộng kiến thức về hoá học. Học sinh được nghiên cứu thành phần của các chất phụ gia tạo màu thực phẩm. Từ đó, tìm kiếm những nguyên liệu tự nhiên có thành phần tương tự để điều chế chất tạo màu tự nhiên trong phòng thí nghiệm.

Qua chủ đề này, học sinh biết cách tận dụng những nguyên liệu tự nhiên trong đời sống để ứng dụng vào các món ăn hằng ngày trong gia đình, đảm bảo độ an toàn, hương vị và màu sắc cho món ăn.

Chế tạo chiếc cân chính xác

Thay vì chỉ học những lý thuyết vật lý thông thường về các lực của lò xo, học sinh được hướng dẫn cách vận hành và chế tạo ra nó. Với thiết bị đo cảm biến lực, Thầy Cô sẽ chỉ cho học sinh cách đo lực đàn hồi của lò xo và cách chế tạo một chiếc cân chính xác ngay tại lớp học.

Với kiến thức này, học sinh có thể áp dụng để tạo ra một chiếc cân ở nhà để cân đo những đồ vật của chính mình.

Ngắm nhìn thế giới sống dưới kính hiển vi

Kiến thức về tế bào, vi sinh vật giúp học sinh nhận diện các loại vi sinh, đặc điểm, cơ chế hoạt động và tầm ảnh hưởng của chúng đến với sức khoẻ của con người.

Chính vì ý nghĩa đó, học sinh sẽ được hướng dẫn khám phá thế giới sống đa dạng của các tế bào, vi sinh vật dưới kính hiển vi. Cụ thể là chọn mẫu quan sát, cách sử dụng kính hiển vi và cách ghi lại kết quả quan sát. Từ đó, thúc đẩy niềm đam mê với bộ môn sinh học nói riêng và khoa học nói chung.

Chế tạo quạt điện thông minh

Tương lai con người đang hướng đến xuất hiện những phát minh thông minh, tự động mà không cần sự tác động của con người. Trong đó có chiếc quạt điện thông minh có khả năng nhận diện được vị trí của con người, bật nhiệt độ phù hợp và chế độ tiết kiệm điện.

Với ý tưởng đó, học sinh sẽ được hướng dẫn đọc bản thiết kế kỹ thuật để tự mình chế tạo và điều khiển quạt điện thông minh tại lớp. Và có thể tự tin phát minh ra một chiếc quạt điện cho riêng mình khi ở nhà.

Sản xuất nước sạch

Với thực trạng nguồn nước sạch đang bị khan hiếm, học sinh cần biết cách thiết kế và chế tạo hệ thống lọc nước để tự sản xuất nước uống cho chính mình hoặc cộng đồng.

Chủ đề này trang bị kiến thức hóa học, sinh học cho học sinh, giúp các em mở rộng vốn hiểu biết về môi trường và có thái độ tích cực trong việc bảo vệ môi trường.

Ánh sáng và lá phổi xanh

Giáo viên hướng dẫn học sinh sử dụng hệ thống cảm biến, có độ nhạy cao giống với thiết bị nghiên cứu của các nhà sinh học để tìm hiểu nồng độ các chất hấp thụ, quá trình hô hấp và quang hợp của hệ thực vật.

Từ đó, học sinh phát triển khả năng chăm sóc cây trồng, dễ dàng nuôi dưỡng và tạo mảng xanh trong nhà.

4 bước trong quy trình xây dựng bài học STEM

Dựa trên tiểu mục số 1 Mục IV Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH năm 2020, hướng dẫn về việc Xây dựng và thực hiện bài học STEM, chúng ta sẽ có 4 bước như sau:

Bước 1: Chọn lựa nội dung dạy học

Dựa vào nội dung bài học trong chương trình môn học và các hiện tượng tự nhiên, xã hội thực tế để lựa chọn chủ đề, lĩnh vực cho bài học STEM.

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

Tìm vấn đề, mâu thuẫn trong chủ đề đã chọn cần phải có hướng giải quyết để giao cho học sinh thực hiện. Vấn đề, mâu thuẫn đó phải bao hàm lý thuyết và khả năng ứng dụng vào thực tế để học sinh vừa mở rộng kiến thức, vừa phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

Bước 3: Xây dựng bộ tiêu chí của sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề

Giáo viên cần xác định cụ thể những tiêu chí của đáp án/ sản phẩm trước khi giảng dạy học sinh. Bộ tiêu chí đó sẽ là căn cứ thiết yếu để gợi ý và đánh giá các câu trả lời/ sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề của học sinh.

Bước 4: Xây dựng tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.

Tiến trình tổ chức giáo dục STEM được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực. Trong đó, mô hình được tích hợp các hoạt động học tập đầy đủ các bước của quy trình kỹ thuật.

Mỗi hoạt động học được thiết kế có mục đích cụ thể, kiến thức đạt được, dự kiến sản phẩm học sinh phải hoàn thành và chi tiết cách thức tổ chức hoạt động học tập. Các hoạt động học tập có thể được tổ chức ở bất kỳ không gian nào an toàn và thuận tiện cho học sinh và giáo viên (ở trường, ở nhà và nơi công cộng).

Có thể bổ sung bài học điện tử trên nền tảng trực tuyến để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học của học sinh bên ngoài lớp học.

Phụ huynh muốn con học STEM thuận lợi cần chuẩn bị gì?

Quá trình học STEM trên trường sẽ diễn ra thuận lợi và mang lại kết quả cao nhất khi học sinh đã được trang bị đầy đủ:

Khả năng ngoại ngữ - tiếng Anh

Các kiến thức STEM là những nội dung giáo dục được tổng hợp toàn cầu, và được giảng dạy cho học sinh trên thế giới. Vậy nên, trước khi tham gia lớp học STEM, con có thể tìm hiểu bài học trước thông qua các tài liệu nước ngoài.

Chính vì lý do này, con cần được trang bị kỹ năng tiếng Anh để có thể thành thạo đọc hiểu, nghe hiểu nguồn học liệu quốc tế. Với khả năng ngoại ngữ, con chủ động làm giàu vốn kiến thức của mình chứ không chỉ gói gọn trong những giờ học trên lớp.

Tiếng Anh cũng hỗ trợ con trong quá trình thực hành, tìm kiếm giải đáp cho các vấn đề hoặc hoàn thành sản phẩm học tập do giáo viên đưa ra trên trường. Với một bạn học thành thạo tiếng Anh, kết quả học STEM thường được đánh giá cao hơn về tính sáng tạo và tính ứng dụng thực tiễn.

Kỹ năng tự học

Nội dung giáo dục STEM không chỉ nằm trong sách hướng dẫn mà còn xuất hiện trên nền tảng trực tuyến, trong các hoạt động thực tiễn thường ngày. Thế nên, con phải tích cực tìm hiểu, trải nghiệm để có thể nắm chắc kiến thức giáo dục STEM.

Cụ thể, các con cần được khuyến khích tham gia các hoạt động cộng đồng, tìm đọc sách báo giấy hoặc trực tuyến để cập nhật những thông tin thời đại. Nhờ đó, con có thể mở rộng vốn hiểu biết về các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.

Từ đó, quá trình học và thực hành STEM sẽ diễn ra thuận lợi, con tự tin đạt được kết quả cao mà không tốn nhiều thời gian.

Kỹ năng tư duy phản biện

Kỹ năng tư duy phản biện là một trong những kỹ năng thiết yếu không chỉ trong quá trình học STEM mà còn là tiêu chuẩn của một công dân toàn cầu thế kỷ 21.

Một học sinh thành thạo kỹ năng tư duy phản biện sẽ có thái độ tích cực đón nhận thông tin, ý kiến của người khác. Tiếp đến, chủ động phân tích và so sánh với vốn hiểu biết, quan điểm của bản thân và khéo léo đưa ra nhận xét, đánh giá và góp ý để hoàn thiện kiến thức của tập thể.

Chính vì vậy, phụ huynh cần hỗ trợ các con phát triển kỹ năng này trước và xuyên suốt quá trình học STEM.

Kỹ năng sáng tạo

Sáng tạo trong phương pháp học, trong cách thức tìm kiếm lời giải đáp, trong cách suy nghĩ, và trong hình thức thể hiện những ý kiến, quan điểm cá nhân. Đó là kỹ năng học sinh cần phải có trước khi học STEM.

Mặc dù STEM giúp con phát triển kỹ năng sáng tạo trong quá trình học tập, phụ huynh cũng cần chuẩn bị hành trang này cho con trước khi tham gia mô hình giáo dục STEM.

Bởi vì, học sinh có thể tiếp thu kiến thức hiệu quả theo phương pháp riêng của mình, tìm kiếm được giải pháp cho vấn đề độc đáo, mới lạ, và chế tạo ra sản phẩm học tập ấn tượng, có tính ứng dụng cao, tổng hợp từ những kinh nghiệm, trải nghiệm của riêng các em.

Kỹ năng giao tiếp

Lớp học STEM đòi hỏi học sinh phải tương tác, hợp tác với nhau trong quá trình học và thực hành. Thế nên, học sinh phải thuần thục kỹ năng giao tiếp để có thể làm chủ các cuộc hội thoại với bạn bè, giáo viên.

Con cần có tư duy mở khi đón nhận thông tin, kể cả trái chiều với bản thân, từ tốn phân tích và chọn lọc thông tin. Để từ đó, tìm kiếm thêm các luận điểm để phản biện hoặc ủng hộ đối phương trong cuộc đối thoại đó.

Chuẩn bị hành trang cho con sẵn sàng học STEM ở đâu?

Chương trình tiếng Anh QTeens do Ban Giáo Sư Úc cố vấn và thiết kế dành cho thiếu niên Việt, giúp học viên sở hữu đầy đủ Tiếng Anh - Kỹ năng để tự tin học tập và đạt thành tích cao trên trường, trong mô hình giáo dục STEM và cho cả dự định du học, làm việc tương lai.

Học viên QTeens được đào tạo phát triển đồng đều và vượt trội:

⭐ Tiếng Anh: Giáo trình đào tạo tại QTeens được thiết kế theo Khung ngôn ngữ Châu Âu (CEFR). Đây là tiêu chuẩn ngôn ngữ được công nhận trên toàn cầu, giúp con thành thạo sử dụng tiếng Anh trong Nghe - Nói - Đọc - Viết. Đồng thời, con được Giáo viên bản xứ hướng dẫn để tự tin giao tiếp, phát âm chuẩn kỹ thuật.

⭐ Kỹ năng: Bộ kỹ năng đào tạo dựa trên Khung Giáo dục Thế kỷ 21 (Framework for 21st Century Learning), giúp con thực hành và hoàn thiện các kỹ năng thiết yếu của thế kỷ - sáng tạo, tư duy phản biện, giao tiếp.

Học viên hoàn thành chương trình QTeens đạt trình độ tiếng Anh chuẩn châu Âu - level B2, tương đương IELTS 6.5 và sở hữu bộ kỹ năng mềm, đủ năng lực để theo học các chương trình học thuật quốc tế như STEM, hoặc sẵn sàng sinh sống, học tập và làm việc tại bất kỳ quốc gia phát triển nào.

Để biết thêm về chương trình đào tạo toàn diện, giúp con hoàn thiện bản thân, bố mẹ xem thêm Khóa học tiếng Anh cho thiếu niên - giúp con từ yếu thành giỏi hoặc đăng ký tư vấn trong form dưới đây nhé!