Giáo dục STEM là gì? Ưu – nhược điểm của mô hình giáo dục STEM

Trong xu thế hiện nay, mô hình giáo dục STEM đã dần trở nên phổ biến, thu hút nhiều sự quan tâm của các bạn học sinh. Tuy nhiên, tại Việt Nam thuật ngữ STEM vẫn còn là khá mới lạ, do nền giáo dục còn chưa phát triển, cơ sở vật chất hạn chế. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng Trường học 247 tìm hiểu về giáo dục STEM là gì? 3 cấp độ áp dụng mô hình STEM trong giáo dục.

Giáo dục STEM là gì?

STEM là từ viết tắt của một mô hình giáo dục mới, với sự kết hợp của 4 bộ môn: khoa học (Science), công nghệ (Technology), kỹ thuật (Engineering) và toán học (Math), 4 chữ cái đầu theo tên tiếng anh hình thành tên gọi STEM. Với mô hình giáo dục này, học sinh sẽ không cần học các bộ môn một cách rời rạc mà chúng sẽ được tích hợp với nhau dựa trên những đặc điểm tương đồng.

Người học có thể vận dụng các kiến thức một cách linh hoạt trong thực tế. Khi gặp bất kỳ tình huống nào xảy ra, với những nội dung được liên kết logic, bạn hoàn toàn có thể tự tạo ra môi trường giáo dục mới có tính ứng dụng cao.

Mô hình giáo dục STEM không đào tạo các bạn để trở thành một nhà Toán học hay Khoa học mà cung cấp các kiến thức để phát triển kỹ năng trong cần thiết để phù hợp với thời đại cộng nghệ 4.0. Cụ thể là:

• Kỹ năng khoa học: là khả năng nghiên cứu các khái niệm, định lý, các quy luật đã được khăng định và nghiên cứu trước đó làm nền tảng cho sự phát triển chuyên môn, áp dụng kiến thức vào thực tế,
• Kỹ năng công nghệ: Bao gồm các khả năng sử dụng, quản lý và thực hành về công nghệ thông tin.
• Kỹ năng kỹ thuật: Tìm kiếm các quy trình sản xuất, xây dựng hệ thống kỹ thuật để tạo ra các sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu thực tiễn.
• Kỹ năng toán học: Là khả năng tính toán linh hoạt với các con số, nắm bắt vai trò của toán học trong mọi khía cạnh cuộc sống.

Lịch sử hình thành mô hình giáo dục STEM

Giáo dục STEM là khái niệm đã được hình thành từ rất lâu nhưng không rõ về “cha đẻ” thật sự của tên gọi này, chỉ biết đến ngày nay nó ngày càng phát triển và được nhiều nền giáo dục khắp thế giới quan tâm. Vào thế kỷ 19 tại Châu Âu, một số trường Đại học nổi tiếng đã áp dụng các mô hình STEM đầu tiên trên thế giới ví dụ như: Land Grant Act (1862), Napoleon’s School for Industry (1806-1815) và Vocational Education Act (1917).

Tính đến thời điểm hiện nay, mô hình giáo dục STEM đã được phát triển trên rất nhiều các quốc gia lớn như: Nhật Bản, Canada, Mỹ,…Đây đều là các quốc gia đi đầu trong việc phát triển nền giáo dục mới, đào tạo những nguồn nhân lực tài giỏi hàng đầu thế giới.

Có thể thấy, giáo dục STEM đã ngày càng chứng minh được những lợi ích, đóng góp dành cho các thế hệ học sinh, là ngành nghề được quan tâm nhất trong các kỳ thi Đại học. Đặc biệt khi bạn được rèn luyện đầy đủ các kỹ năng STEM ngay từ đầu, cơ hội việc làm trong tương lai sẽ luôn rộng mở. Một minh chứng cụ thể được ghi nhận tại Mỹ, các ngành nghề có áp dụng những bộ môn tích hợp khoa học – công nghệ đã tăng 26%, con số này gấp 2 lần so với tổng tốc độ tăng trưởng của các ngành nghề bộ môn khác.

Đặc điểm của mô hình giáo dục STEM

Sự liên kết liên ngành

Trước tiên chúng ta cần hiểu mô hình giáo dục liên ngành khác với đa ngành, liên ngành chính là sự liên kết giữa nhiều bộ môn có tính gắn bó chặt chẽ, bổ trợ cho nhau. Khi áp dụng STEM học sinh sẽ được tiếp thu các kiến thức đa dạng, áp dụng được nhiều trường hợp trong thực tế, tạo cơ hội việc làm phong phú đem lại nguồn thu nhập hiệu quả.

Nếu như bạn liên kết nhiều bộ môn với nhau nhưng giữa các môn học không hề có những điểm chung thì học sinh sẽ bị rời rạc kiến thức, không thể áp dụng được trong thực tế và như thế thì không được gọi là giáo dục STEM.

Các bài học phải mang tính thực tiễn

Với các bộ môn khoa học này, tính áp dụng thực tế là vô cùng quan trọng, các bài học được đào tạo cần đảm bảo quá trình vận dụng. Từ đó người học sẽ tiếp thu kiến thức một cách hiệu quả, xóa bỏ rào cản giữa lý thuyết và thực hành. Chính vì vậy, quá trình đào tạo giáo dục STEM luôn phải hướng đến các hoạt động trải nghiệm, hình thành các bài giảng đa dạng để cung cấp cho học sinh những nội dung mới để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống một cách linh hoạt.

Đề cao sự kết nối giữa nhà trường – tổ chức – cộng đồng

Hiện nay, việc học tập của học sinh, sinh viên luôn hướng đến tính linh hoạt, tiện lợi nổi bật là sự áp dụng công nghệ 4.0 vào quá trình học tập, giáo dục. Điều này đòi hỏi phương pháp giáo dục STEM phải không ngừng thay đổi để bắt kịp những xu thế hiện nay. Mạng lưới giáo dục STEM cần mở rộng mạng lưới bao phủ để tiếp cận được  nhiều đối tượng khắp cả nước chứ không chỉ dừng lại ở việc nêu ra các vấn đề để giải quyết.

Xem thêm: Deep Learning là gì? Ứng dụng của Deep Learning trong giáo dục

Ý nghĩa của giáo dục STEM

Mô hình giáo dục STEM giúp học sinh tổng hợp nhiều nguồn kiến thức tích hợp

Một mô hình giáo dục STEM hoàn chính cần đảm bảo về các mặt liên kết: đa ngành, liên ngành và xuyên ngành. Chúng ta có thể hiểu đơn giản rằng học sinh sẽ được đào tạo chương trình học tập tích hợp với nhiều nguồn kiến thức khác nhau, vận dụng đa dạng trong nhiều trường hợp thực tế.

Với những kiến thức phổ thông được giảng dạy độc lập, chúng ta sẽ thường thấy nó ít được áp dụng linh hoạt trong thực tế, nội dung thiên về lý thuyết và bạn sẽ phải học thuộc rất nhiều một cách trống rỗng. Nhưng khi các bộ môn được liên kết với nhau, bạn sẽ thấy được nhiều vấn đề có thể giải quyết được vì chúng tạo thành các mối liên hệ xã hội cụ thể.\

Rèn luyện cho học sinh khả năng tự giải quyết vấn đề

Giáo dục STEM chỉ có vai trò cung cấp cho người học những kiến thức đa dạng, bổ ích nhưng để đạt kết quả tốt nhất còn phải phụ thuộc vào sự chủ động rèn luyện sau mỗi buổi học. Học sinh sẽ được đặt mình vào các tình huống thực tế sau đó sẽ được tự vận dụng khả năng kiến thức của mình để giải quyết vấn đề. Giáo viên sẽ là người định hướng và đánh giá kết quả cuối cùng để chương trình đào tạo đạt hiệu quả cao nhất.

Điều này giúp học sinh có thể chủ động tìm tòi nguồn kiến thức, vận dụng khả năng nghiên cứu, phân tích để hoàn thành chương trình đào tạo.

Giúp nâng cao tinh thần sáng tạo người học

Mô hình giáo dục STEM không yêu cầu học sinh cần đưa ra những phương án cụ thể cho một bài tập giống như cách dạy học thông thường mà giáo viên sẽ là người định hướng cho học sinh tự tìm ra phương pháp để giải quyết vấn đề. Người học có thể tư duy theo những hướng phát triển mới, không bị bó buộc vào những nội dung trong sách vở, tạo nên được tinh thần hăng hái và thoả sức sáng tạo.

Tạo tinh thần hứng thú đến cho cả người học và người dạy

Giáo dục Việt Nam còn phát triển chưa đồng đều ở rất nhiều khu vực nên việc học tập, tiếp cận các phương pháp học mới còn khá hạn chế. Để đạt được hiệu quả cao trong học tập, các trường cần đáp ứng đủ hệ thống cơ sở vật chất, sử dụng mô hình STEM hiệu quả với việc học đi đôi với thực hành. Các giờ học sẽ không còn nhàm chán khi học sinh được tiếp xúc với nhiều hình thức đa dạng, những trò chơi mang tính tư duy sáng tạo

Ưu – nhược điểm của mô hình giáo dục STEM

Ưu điểm

• Giáo dục STEM là phương pháp đa ngành với sự kết hợp của 4 môn học giúp học sinh tiếp cận được nhiều kiến thức trong cùng một lúc và áp dụng linh hoạt trong thực tế.
• Người học linh hoạt trong các phương pháp, nâng cao trình độ học vấn và tạo cơ hội việc làm hiệu quả sau này.
• Giáo viên không cần tốn nhiều thời gian trong việc chuẩn bị các tài liệu bộ môn riêng lẻ cho từng giờ học.
• Đảm bảo đủ kiến thức đến cho học sinh mà không tốn nhiều thời gian để chuẩn bị nhiều bài giảng.
• Nâng cao hiệu quả giảng dạy của giáo viên, ghi nhận nhiều thành tích học tập tốt khi áp dụng mô hình STEM đúng đắn.

Nhược điểm

• Thực tế mô hình giáo dục STEM khó được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam hay nhiều nước chưa phát triển trên thế giới do nguồn nhân lực với trình độ hạn hẹp, cơ sở vật chất không được đảm bảo dẫn đến cơ hội tiếp cận cho học sinh gặp nhiều khó khăn.
• Việc áp dụng các lý thuyết vào trong thực để để giải quyết vấn đề còn gặp khá nhiều bất cập đối với những học sinh trường công lập.
• Chính bởi yếu tố học sinh sẽ là người định hướng ra những phương án trả lời đúng nên việc ra các đề bài thi, đánh giá gặp khó khăn trong việc tìm ra quy chuẩn nhất định để phân loại kết quả của học sinh.
• Để có thể am hiểu toàn diện về 4 bộ môn trong STEM cần phải có cả một quá trình và áp dụng ngay từ khi còn nhỏ để trẻ quen và tiếp cận một cách tự nhiên nhất.Tuy nhiên hiện nay chúng ta vẫn chưa thể thực hiện điều này ở cấp mẫu giáo, đến bậc trung học mới được áp dụng thì cũng giống như việc bạn bị mất gốc và phải học lại từ đầu. Điều này sẽ không đảm bảo các kết quả chuẩn đem lại.

3 cấp độ áp dụng mô hình STEM trong giáo dục

Giảng dạy theo phương pháp giáo dục STEM

Với việc giảng dạy theo phương pháp giáo dục STEM, học sinh tại các trường hoặc trung tâm sẽ được đảm bảo học 4 môn chính trong chương trình đó là: khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức truyền tải sẽ là nền móng cơ bản để các em có thể hiểu bản chất của các vấn đề, sau đó chúng ta sẽ áp dụng vào trong thực tế với sự kết hợp liên môn.

Các buổi dạy của giáo viên đều phải được đảm bảo tuân theo các nguyên tắc của giáo dục STEM, cung cấp đầy đủ các kỹ năng cần thiết cho người học tự định hướng kết quả của mình. Dù là học theo hình thức tích hợp liên môn nhưng vẫn được đảm bảo về mặt thời gian cũng như kiến thức tới các em học sinh của mình.

Các hoạt động trải nghiệm trong chương trình STEM

Đây có thể được hiểu là các hoạt động ngoại khoá song song với việc học các nội dung, lý thuyết ở trên lớp. Hình thức này sẽ vừa khơi gợi được cho người học sự hứng thú lại vừa có thể tích luỹ được thêm nhiều kinh nghiệm trong tương lai.

Với những kiến thức mà mình đã học, bạn có thể được nghiệm thực tế thường xuyên, song song với đó đây cũng là một hình thức quảng bá cho mô hình giáo dục STEM này được áp dụng phổ biến nhiều hơn. Tính hiệu quả sẽ là công cụ để chứng minh những lợi ích mà việc học tập tích hợp mang lại. Hiện nay, có một số trường đã bắt đầu thành lập các câu lạc bộ theo nguyên tắc học tập STEM, một phần để truyền bá và cũng để các thành viên trong nhóm có thể hỗ trợ và giúp đỡ lẫn nhau hiệu quả hơn.

Hoạt động nghiên cứu khoa học

Các em học sinh từ cấp 2 trở đi có lẽ đã khá quen với các hoạt động nghiên cứu khoa học được bộ hoặc các trường tự tổ chức riêng. Phấn lớn với một số em còn khá e ngại và chưa sẵn sàng tham gia vào các hoạt động nghiên cứu vì không tự tin vào khả năng sáng tạo của mình.

Sau mỗi cuộc thi, chúng ta sẽ nhận thấy được có rất nhiều những em học sinh tài năng với những tác phẩm nghiên cứu vô cùng mới lạ, đó chính là một phần thành công mà giáo dục STEM mang lại. Chính những kiến thức được học đã giúp các em học sinh hoàn thiện ra được những thành phẩm có tính ứng dụng cao và áp dụng trong nhiều vấn đề cuộc sống. Nhà trường cũng như các cơ sở đào tạo nên tích cực tổ chức ra các cuộc thi nghiên cứu, sáng chế để kích thích thêm khả năng cho học sinh, hứng thú hơn với khoa học công nghệ trong tương lai.

Tìm hiểu về mô hình dạy học 5E trong giáo dục STEM

Mô hình dạy học 5E trong giáo dục STEM có thể được coi là mô hình hiệu quả nhất, 5E đại diện cho 5 hình thức: Engage, Explore, Explain, Elaborate, Evaluate. Với mô hình này, học sinh sẽ chính là người quyết định kiến thức cho bản thân mình, đó sẽ là những nội dung đã từng được học được nghiên cứu hoặc từ các quá trình trải nghiệm để vận dụng trong bài học mới.

Người học sẽ được bắt đầu và hình thành quá trình dựa trên 5 giai đoạn cụ thể như sau:

1. Engagement (gắn kết)

Đây là giai đoạn đầu tiên trong quá trình áp dụng mô hình dạy học này đó chính là tạo sự liên kết giữa các nguồn kiến thức, Cũng giống như việc các bạn sẽ thường được kiểm tra bài cũ mỗi khi bắt đầu một bài giảng mới để có thể kết nối giữa hai nội dung với nhau, không làm rời rạc kiến thức, gây nên sự khó hiểu khi bắt đầu bài mới.

Giáo viên cần là người kiểm tra và xác định toàn diện học sinh đã nắm vững kiến thức cũ hay chưa, còn chưa hiểu phần hay không? Nếu có giáo viên sẽ cần bổ sung ngay lập tức để các em có nền tảng căn bản và bắt đầu bài giảng mới trong sự hứng thú. Để có thể đạt được điều đó, giáo viên cần tạo ra bài giảng hiệu quả, thu hút sự quan tâm và muốn tìm hiểu của học sinh, liên kết giữa các nội dung mới và cũ để vừa hiệu quả lại vừa tổng kết kiến thức thêm một lần nữa.

2. Exploration (khảo sát)

Trong giai đoạn này, vai trò của người giáo viên rất quan trọng đó chính là việc định hướng phù hợp cho học sinh để tìm ra giải pháp hiệu quả cho những vận dụng trong thực tế. Đó sẽ là những kiến thức sẵn có và nhiệm vụ của các em chính là tự tìm hiểu, khám phá các định nghĩa mới, đó có thể là những sợi dây móc nối với kiến thức cũ hoặc là thông qua những trải nghiệm trong quá khứ. Bạn hoàn toàn có thể kết luận lại đáp án của mình khi đã có đủ trải nghiệm.

3. Explanation (giải thích)

Sau khi đã tìm ra được những kiến thức mới, giáo viên sẽ là người giải đáp cho các em những câu hỏi, thắc mắc xoay quanh chủ đề đó. Kỹ năng đặt câu hỏi cũng khá quan trọng, không nên lan man với những nội dung ngoài lề, chú trọng đến các vấn đề xoay quanh chủ đề chính để nắm bắt kiến thức một cách hiệu quả.

Để quá trình giải thích được diễn ra hiệu quả hơn, học sinh cần phải ghi chép lại toàn bộ quá trình khảo sát và sau đó sẽ trình bày lại trải nghiệm của mình, những vấn đề khó khăn gặp phải chính là những câu hỏi cần được giải đáp và người học sẽ tự hiểu được thông qua quá trình trải nghiệm của bản thân.

4. Elaborate (áp dụng)

Bước thực hành trong mô hình này sẽ phụ thuộc vào việc các em ứng dụng kiến thức như thế nào. Nó sẽ không theo một quy trình nhất định mà mỗi người sẽ đều có những nhận định và các áp dụng giải quyết vấn đề riêng. Giáo viên chỉ là người theo sát và đưa ra những định hướng đúng để học sinh hình dung rõ hơn về các quy trình áp dụng, phương pháp liên hệ giữa lý thuyết và thực tế.

5. Evaluate (đánh giá)

Kết thúc việc áp dụng mô hình 5E trong giáo dục STEM sẽ là bước đánh giá và kiểm tra lại chất lượng tiếp thu kiến thức của học sinh. Giáo viên có thể sử dụng phương pháp nghiệm thu kết quả báo cáo hoặc sử dụng các bộ câu hỏi để đánh giá chung về quá trình nhận thức và khả năng vận dụng vào thực tế của học sinh. Nếu như kết quả chưa được như ý muốn, giáo viên cần phải thay đổi, điều chỉnh hướng giảng dạy phù hợp hơn, giúp cho tất cả những người tham gia vào quá trình học tập theo mô hình STEM đều đạt hiệu quả như mong muốn.

Trên đây là bài giới thiệu của Trường học 247 về các thông tin, nội dung xoay quanh chủ đề về mô hình giáo dục STEM. Hy vọng với những chia sẻ này sẽ giúp ích cho những bạn đang quan tâm tới phương pháp học tích hợp, bắt đầu học tập và trải nghiệm cách học mới này nhé. Chắc chắn bạn sẽ tiếp thu được nhiều thông tin bổ ích và hiệu quả trong tương lai.

Xem thêm: M-learning là gì? Tại sao M-learning là xu hướng trong giáo dục mới?