Tại sao cần phải xây dựng và áp dụng mô hình giáo dục STEM vào giáo dục phổ thông?

Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018)

Theo Bộ giáo dục và Đào tạo (2019), STEM gồm các loại như:

STEM mở, ngoài 4 lĩnh vực Khoa học (S), Công nghệ (T), Kĩ thuật (E), Toán học (M) còn thêm Nghệ thuật, Nhân văn, Robot,…

STEM đóng, chỉ bao gồm 4 lĩnh vực Khoa học (S), Công nghệ (T), Kĩ thuật (E), Toán học (M)

Giáo dục STEM là xu hướng quốc tế kết nối chặt chẽ với cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Giáo dục STEM là một phương thức thúc đẩy nguồn nhân lực chất lượng cao trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và Toán nhằm tăng cường sự cạnh tranh kinh tế giữa các quốc gia trên thế giới:

Giáo dục STEM ở Việt Nam hiện nay chưa được hiểu thống nhất dẫn tới những phương thức triển khai khác nhau nên hiệu quả chưa cao

Giáo dục STEM là một phương thức thể hiện đầy đủ tinh thần nghị quyết TW 29 trên các mặt nội dung: Dạy học phát triển năng lực, tích hợp, phân luồng, hướng nghiệp.

Giáo dục STEM góp phần nâng cao chất lượng dạy hoc các môn thuộc về STEM qua đó góp phần đổi mới giáo dục phổ thông

Những mô hình giáo dục STEM nào đã và đang được áp dụng vào giáo dục phổ thông trên thế giới?

STEM – Đồ dùng dạy học, STEM – Nông nghiệp, STEM – Garden, STEM – Biến đổi khí hậu, STEM – Năng lượng sạch, STEM – Robotic,... Việc lựa chọn, áp dụng mô hình STEM nào và mức độ kiến thức, kỹ năng ra sao phụ thuộc vào từng cấp học.

STEM ở trường tiểu học: Thường sử dụng mô hình giáo dục STEM – Đồ dùng dạy học. Thiết kế các chủ đề giáo dục liên môn STEM trên các mô hình STEM môi trường, vũ trụ, các nguồn năng lượng và áp dụng toán học vào các tình huống trong thế giới thực.

STEM ở Trung học cơ sở: Sử dụng các mô hình như STEM – Đồ dùng dạy học, STEM – Nông nghiệp, STEM – Garden, STEM – Biến đổi khí hậu, STEM – Năng lượng sạch, STEM – Robotic,... Thiết kế các chủ đề dạy học liên môn STEM dựa trên dạy học dự án và giải quyết vấn đề thực tiễn trong một bối cảnh cụ thể. Thông qua học tập thực hành, dựa trên dự án, học sinh tạo ra mối liên hệ giữa những gì họ học ở trường với thế giới bên ngoài.

STEM ở Trung học phổ thông: Sử dụng kết hợp nhiều mô hình như: STEM – Đồ dùng dạy học, STEM – Nông nghiệp, STEM – Garden, STEM – Biến đổi khí hậu, STEM – Năng lượng sạch, STEM – Robotic,... Thiết kế các chủ đề giáo dục liên môn STEM ở mức độ cao hơn như Công nghệ sinh học, Lập trình máy tính, Kỹ thuật và Tính toán.

Những mô hình giáo dục STEM nào đã và đang được áp dụng vào giáo dục phổ thông Việt Nam?

Một số mô hình giáo dục STEM được áp dụng ở một số trường phổ thông Việt Nam như: STEM – Đồ dùng dạy học, STEM – Garden và STEM – Nông nghiệp công nghệ cao, STEM – Năng lượng sạch, STEM – Xử lý môi trường. Trong số đó, mô hình STEM – Đồ dùng dạy học đang được nhiều trường áp dụng. Ưu điểm của mô hình này: Phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông hiện hành và đổi mới chương trình giáo dục phổ thông 2018; Giá thành rẻ, dễ thực hiện, phù hợp với điều kiện và bối cảnh cụ thể của từng địa phương. Hiện nay, mô hình giáo dục STEM – đồ dùng dạy học đã được Bộ giáo dục và Đào tạo cho thí điểm ở một số trường phổ thông trong năm 2018 như: miền Bắc (Hà Nội, Lào Cai); miền Trung (Bình Định), miền Nam (Cần Thơ) với 1.800 học sinh phổ thông (500 học sinh tiểu học, 650 học sinh THCS, 650 học sinh THPT) và đã triển khai tập huấn mô hình này cho tất cả cán bộ quản lí, giáo viên (chủ yếu giáo viên dạy môn Khoa học, Công nghệ, tin học, Toán), học sinh, phụ huynh tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông; giảng viên và sinh viên sư phạm của 63 tỉnh thành Việt Nam trong năm 2019. Nhược điểm: tính thực tiễn thấp, phần lớn mới chỉ dừng lại ở mức độ mô hình hoá bối cảnh của thực tiễn. Một số mô hình như: STEM – Nông nghiệp công nghệ cao, STEM – Năng lượng sạch, STEM – Xử lý môi trường đã được một số trường phổ thông ở Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai và Bà Rịa Vũng Tàu thí điểm. Ưu điểm của mô hình này: Có thể sử dụng thiết kế cho nhiều chủ đề giáo dục liên môn khác nhau trên một mô hình; tính hệ thống, liên ngành, liên môn rất cao; tính kết nối giữa kiến thức, kỹ năng và thế giới thực cao; phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông hiện hành và 2018. Nhược điểm: Chi phí cao; hiệu quả vận hành thấp vì chi phí bảo quản, bảo dưỡng cao; chưa đồng bộ về hệ thống các chủ đề và cách vận hành từng chủ đề trên mô hình STEM nên chưa khai thác tối đa tiềm năng của mô hình mang lại.

Mô hình giáo dục STEM – Garden

Tại sao chọn mô hình giáo dục STEM – Garden?

Có thể thiết kế được nhiều chủ đề giáo dục liên môn STEM vận hành trên mô hình STEM – Garden. Mỗi chủ đề giáo dục liên môn có thể dạy được nhiều bài học của các môn học STEM như: Toán, lý, hoá, sinh, tin và kỹ thuật đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông 2018.

Áp dụng dạy học liên môn STEM cho nhiều cấp học khác nhau: Tiểu học, THCS và THPT và cả sinh viên đại học sư phạm.

Chi phí rẽ, dễ làm; dễ vận hành, bảo quản, bảo dưỡng và cải tiến.

Khai thác tối đa cơ sở vật chất, nhân lực và tiềm năng của người dạy và học

Kết nối kiến thức và kỹ năng của từng môn học STEM với thế giới thực. Học sinh tự trải nghiệm theo hướng dẫn của giáo viên.

Phù hợp với xu thế giáo dục (4.0): Dạy học phát triển năng lực người học nhằm tạo công dân toàn cầu: 4C

Giao tiếp (C – Communication)

Cộng tác (C – Collaboration)

Tư duy và giải quyết vấn đề (C – Critical thinking & problem solving)

Sáng tạo (C – Creativity)

Dễ dàng triển khai áp dùng cho các trường phổ thông Khánh Hoà, vì:

• Phù hợp với bối cảnh và điều kiện cụ thể của từng trường phổ thông tỉnh Khánh Hoà: sử dụng hệ thống vườn trường làm mô hình STEM – Garden.
• Kết nối kiến thức và kỹ năng của từng môn học STEM với thế giới thực của giáo viên và học sinh trên địa bàn.
• Đáp ứng được nhu cầu trải nghiệm sáng tạo theo sở thích, sở trường và định hướng nghề nghiệp của học sinh.
• Truy vấn kiến thức đã học hoặc hình thành kiến thức mới liên môn của học sinh về Toán, lý, hóa, sinh, kỹ thuật và tin học thông qua hoạt động tự trải nghiệm “quy trình khoa học”, “quy trình kỹ thuật” trên nền tảng công nghệ (4.0) để giải quyết một vấn đề bức thiết đang diễn ra trong cuộc sống.
•  
• TS. Phan Đức Ngại - CRES-UKH