[Kiến thức tổng hợp] STEM & STEAM, hiểu đúng để mang lại sự phát triển đột phá

Chìa khóa của STEM và STEAM là sự kết hợp và tính thực tế. Đó cũng là điều quan trọng để giúp thế hệ mới tiếp nhận kiến thức trong kỷ nguyên 4.0 (internet vạn vật; robot; du hành không gian).

STEM/STEAM là viết tắt của các từ cái đứng đầu

Khoa học (SCIENCE),
Công nghệ (TECHNOLOGY),
Kỹ thuật (ENGINEERING)
Nghệ thuật (ART)
Toán học (MATH)

STEM/STEAM là chương trình giảng dạy dựa trên ý tưởng trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, công nghệ, kỹ thuật, nghệ thuật và toán học – theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và người học có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày. Thay vì dạy các môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM/STEAM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế.

Giáo dục STEM/STEAM tạo ra những con người có thể đáp ứng được nhu cầu công việc trong kỷ nguyên 4.0, đáp ứng sự phát triển kinh tế, xã hội của quốc gia và có thể tác động tích cực đến sự thay đổi của nền kinh tế tri thức trong bối cảnh toàn cầu hóa.

04 ĐIỂM MẠNH, ĐẶC TRƯNG CỦA STEM/STEAM

Điểm 01:
Giáo dục STEM/STEAM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học. Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM/STEAM, các em học sinh, sinh viên được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học.

Để giải quyết vấn đề đó, học viên phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra.

Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Tư tưởng này của giáo dục STEM/STEAM đã được khai thác một cách triệt để giúp học viên chủ động, tích cực tư duy, giúp học viên tiếp nhận vấn đề nhanh nhậy và hiệu quả hơn.

Điểm 02:
Giáo dục STEM/STEAM đề cao một phong cách học tập mới cho người học. Đó là phong cách học tập sáng tạo. Đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh. Người học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức được trang bị:

Người học cần biết cách mở rộng kiến thức; biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình huống có vấn đề mà người học đang phải giải quyết. Sự thẩm thấu kiến thức theo cách như vậy chính là mục tiêu của rất nhiều nền giáo dục trên thế giới theo đuổi.

Điểm 03:
Giáo dục STEM/STEAM là phương thức giáo dục tích hợp. Nó theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và thông qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn học (Science, Technology, Engineering and Mathematics) như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM/STEAM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó, học viên vừa được học lý thuyết, vừa được học cách vận dụng vào thực tiễn.

Giáo dục STEM/STEAM sẽ phá đi khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn. Tạo ra môi trường làm việc với những con người có tay nghề chuyên nghiệp.

Do vậy, quá trình giáo dục STEM/STEAM không chỉ hướng đến vấn đề cụ thể của địa phương mà phải đặt trong mối liên hệ với bối cảnh kinh tế toàn cầu và các xu hướng chung của thế giới. Ví dụ: biến đổi khí hậu, năng lượng tái tạo…

Điểm 04:
STEM/STEAM giúp cho người học khả năng tương tác, làm việc nhóm để giải quyết những vấn đề lớn hơn.

MỘT VÍ DỤ NHỎ VỀ HOẠT ĐỘNG STEM/STEAM

Thông qua một hoạt động dạy học làm một chiếc cầu bằng gỗ để thay thế cho một chiếc cầu tại địa phương đã bị hư hỏng, giáo viên lồng ghép kiến thức khoa học về vật lý (như trọng lực, trọng tâm), kiến thức về toán (như tính toán độ dài, kiến thức hình học), sử dụng các công cụ thiết bị (như kéo, búa, máy tính) để thiết kế và lắp ráp thành một sản phẩm hoàn chỉnh. Học sinh không chỉ học kiến thức chuyên môn (disciplinary core ideas), mà còn vận dụng các kỹ năng thực hành (practices) và tư duy liên ngành (crosscutting concepts).

STEM/STEAM Ở CÁC CẤP HỌC

Ở bậc mầm non: giúp trẻ về tư duy STEM/STEAM, khả năng tự lập, khả năng giải quyết vấn đề, khả năng tìm tòi, khả năng làm việc nhóm. Một số kiến thức về môi trường xung quanh. Giúp trẻ yêu thích về STEM/STEAM

Ở bậc tiểu học: Giáo dục theo định hướng STEM/STEAM sẽ tập trung vào việc giúp trẻ nhận thức các lĩnh vực STEM/STEAM. Dựa trên các bài toán thực tế có kết nối bốn lĩnh vực STEM, trẻ sẽ dần khám phá sự kỳ diệu của STEM/STEAM trong cuộc sống và thấy thêm yêu thích, muốn tìm hiểu các lĩnh vực này.

Ở bậc Trung học cơ sở: Trong giai đoạn này, các khóa học sẽ có chủ đề rõ ràng và thử thách hơn. Trẻ sẽ nhận thức rõ hơn về ứng dụng các lĩnh vực STEM/STEAM trong thực tế. Qua đó, trẻ sẽ có định hướng rõ hơn về các cơ hội nghề nghiệp trong tương lai qua những hiểu biết đa dạng về STEM/STEAM.

Ở bậc Trung học phổ thông: Trẻ sẽ biết được sự liên hệ giữa các lĩnh vực STEM/STEAM một cách rõ ràng hơn và hoàn toàn có thể giải quyết được các bài toán STEM/STEAM thách thức hơn với những kiến thức, kỹ năng đã có. Trẻ sẽ dần hình thành được lộ trình nghề nghiệp cho mình trong tương lai.

6 KỸ NĂNG ĐƯỢC PHÁT HUY VÀ NÂNG CAO KHI HỌC TẬP QUA STEAM/STEAM

Kỹ năng quan sát

So sánh và đối chiếu giữa các vật
Gộp nhóm và phân loại dựa trên sự giống nhau và khác nhau giữa các vật
Tìm kiếm và xử lý được những thông tin phù hợp từ nhiều nguồn khác nhau
Nêu được lý do quyết định, xác định được các quy luật của số liệu, thông tin, dữ kiện.

Kỹ năng lên kế hoạch

Trẻ biết cách đặt những câu hỏi có tính khoa học
Xác định được các bằng chứng phù hợp, chặt chẽ, có tính khoa học để trả lời cho câu hỏi Đề xuất giả thuyết và dự đoán kết quả của những tình huống thay đổi
Xác định được các biến, các yếu tố có thể gây ảnh hưởng đến việc khảo sát
Chuẩn bị, lên kế hoạch những phương pháp dùng trong khảo sát
Lựa chọn thiết bị và dụng cụ phù hợp khi thực hiện hoặc có thể hiểu được hạn chế của thiết bị để đề xuất các phương án thay thế
Lựa chọn phương pháp kỹ thuật thực hành phù hợp để thực hiện nhiệm vụ.

Kỹ năng thực hành

Áp dụng kỹ thuật lấy mẫu trong những tình huống cụ thể
Sử dụng các thiết bị phù hợp để thực hiện quy trình
Tiến hành quan sát và đo đạc, lựa chọn phép đo đạc phù hợp cho những yêu cầu khác nhau Thu thập và ghi nhận được số liệu
Thực hành theo các quy định an toàn tại nơi thực hiện thí nghiệm như phòng thí nghiệm, lớp học

Kỹ năng phân tích và toán học

Tính toán và đưa ra kết quả với độ chính xác phù hợp
Sử dụng các đại lượng và các đơn vị theo chuẩn
Trình bày số liệu bằng cách sử dụng đồ thị, biểu đồ
Phân tích số liệu và đồ thị
Sử dụng phương trình đơn giản để giải quyết vấn đề
Thực hiện phân tích toán học
Sử dụng các mô hình và lý thuyết để dự đoán kết quả và xu hướng

Kỹ năng đánh giá

Phân tích lỗi trong dữ liệu có được
Đánh giá và cải thiện phương pháp
Phân tích bằng chứng để đưa ra kết quả chính xác
Đánh giá phương pháp trình bày
Đánh giá luận điểm khoa học và đưa ra các bằng chứng phù hợp
Đánh giá các mô hình khoa học
Biết đánh giá rủi ro và lợi ích của các yếu tố một cách chặt chẽ, khoa học
Xem xét những hạn chế và đạo đức của khoa học

Kỹ năng giao tiếp

Biết cách sắp xếp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau
Đề xuất được phương pháp để mô tả cách thực hiện nhiệm vụ
Biết cách trình bày giải pháp khoa học, hiệu quả
Đưa ra cách giải thích hợp lý cho các quan sát
Có thể lập luận, lý giải với các bằng chứng hỗ trợ
Có kỹ năng giao tiếp hiệu quả với người nghe, có thể sử dụng các thuật ngữ khoa học đúng ngữ cảnh.

TIẾP CẬN STEM/STEAM THEO HƯỚNG HỆ SINH THÁI

Một hệ sinh thái STEM/STEAM hiêu quả có thành phần cơ bản bao gồm nhà trường và các tổ chức xung quanh bao gồm các trường đại học, viện nghiên cứu, các công ty, tập đoàn công nghệ và các tổ chức khoa học – giáo dục. Hệ sinh thái sẽ bao gồm:

(1) Hệ cơ sở vật chất STEM/STEAM (như phòng thí nghiệm; phòng Maker Space; phòng Innavation Space; xưởng chế tạo; thư viện sách;…);
(2) Hệ thống nội dung chương trình STEM/STEAM (như các phân phối ch.trình; CLB STEM/STEAM; ch.trình ngoại khóa; sự kiện;…) ;
(3) Mạng lưới con người STEM/STEAM (như đội nhóm GV giảng dạy STEM/STEAM; mạng xã hội kết nối dành cho GV, chuyên gia, nhà khoa học; công tác viên, đại sứ STEM/STEAM;…)

Một hệ sinh thái STEM/STEAM tốt sẽ cho ra đời một đội ngũ chất lượng cao, những công dân 4.0 với kiến thức vững vàng và khả năng thích nghi cao.

NHU CẦU VỀ TUYỂN DỤNG STEM/STEAM ĐANG TĂNG MẠNH

Hoa Kỳ, một thị trường lao động lớn và trình độ phát triển cao, hiện đang có sự mất cân đối lớn giữa nhu cầu tuyển dụng lao động có STEM/STEAM và nguồn cung lao động. Báo cáo việc làm tháng Năm vừa qua của Hoa Kỳ cho thấy hiện có khoảng 5,8 triệu việc làm tìm ứng viên, phần lớn công việc này liên quan đến STEM/STEAM trong các lĩnh vực như năng lượng, sản xuất, chế biến thực phẩm và chăm sóc sức khỏe. Hiện nay, số lượng việc làm gắn với STEM/STEAM ở Hoa Kỳ chiếm khoảng 50%, và theo tính toán của các chuyên gia, nhu cầu tuyển dụng việc làm STEM/STEAM ở Hoa Kỳ tăng mỗi năm khoảng 17%. Để bù cho phần thiếu hụt, Chính phủ Hoa Kỳ có những chính sách thu hút du học sinh và những lao động nước ngoài có gắn với STEM/STEAM . Theo dự đoán trong 10 năm tới nước Mỹ sẽ cần 10 triệu lao động trong khối ngành này. Mức lương trung bình ngành STEM của Mỹ đang từ 1,5 tỷ/năm đến 3 tỷ/năm.

Nhu cầu tuyển dụng các công việc liên quan đến STEM/STEAM không chỉ tăng ở Hoa Kỳ mà còn ở rất nhiều nước trên thế giới. Như tại Vương quốc Anh, Học viện Kỹ thuật Hoàng Gia dự báo đến hàng năm sẽ cần có 100.000 sinh viên chuyên ngành STEM để đáp ứng nhu cầu lao động, hay ở Đức đang thiếu hụt 210.000 công nhân lĩnh vực STEM/STEAM…

THAM KHẢO MỘT SỐ ĐƠN VỊ STEAM/STEM UY TÍN

Không thể có nền kinh tế 4.0 dựa trên nền tảng khoa học công nghệ lạc hậu, cũng như không thể có nền khoa học công nghệ phát triển dựa trên nền tảng giáo dục đào tạo lạc hậu. Chỉ thị số 16 của Thủ tướng Chính phủ mới đây có nêu rõ: Bộ Giáo dục và Đào tạo thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông, nhằm tăng cường khả năng thích nghi với những yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Và điều đó cho thấy, giáo dục STEM đóng vai trò rất quan trọng trong cuộc cách mạng này. Vì vậy, tiếp cận với phương pháp giáo dục STEM là một hướng đi giúp trang bị cho học sinh thế hệ mới hành trang tốt nhất để thích ứng và phát triển trong kỉ nguyên công nghệ 4.0 này.

Tổng hợp http://www.steam.edu.vn/
Nguyễn Trí Hiển
www.nguyentrihien.com
2019
edtech | elearning | giáo dục trực tuyến | startup | mentor | đầu tư giáo dục | educoin | education 4.0

Tham khảo thêm: