Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực (NL) tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4; trong đó có nội dung “thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017-2018”.

STEM

STEM là cách viết tắt lấy chữ cái đầu tiên các từ Tiếng Anh: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Maths (Toán học).

Chu trình STEM

Chu trình STEM được trình bày ở hình thể hiện mối liên hệ giữa các thành phần Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học:

– Khoa học là những hiểu biết từ thực nghiệm, các nhà khoa học đặt ra những câu hỏi phát sinh từ thực tiễn, đặt ra giả thuyết, thu thập dữ liệu và trả lời cho câu hỏi ban đầu, từ đó, đúc kết thành các kiến thức.

– Kĩ thuật là việc áp dụng các kiến thức khoa học để xây dựng các giải pháp, đánh giá hiệu quả giải pháp khi triển khai vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.

– Công nghệ được tạo ra khi những giải pháp hoàn thiện được áp dụng rộng rãi,  cho phép khoa học phát triển hơn, tìm hiểu sâu hơn về mặt bản chất của vấn đề, thúc đẩy phát triển khoa học.

– Toán học giúp phân tích, định lượng, xem xét sự đúng đắn các quan sát khoa học, kiểm định các giả thuyết. Toán học làm tăng khả năng áp dụng các kiến thức khoa học tạo ra các giải pháp công nghệ phục vụ đời sống. Vì vậy, toán học nằm ở trung tâm chu trình STEM, là điều kiện để hiện thực hóa các lĩnh vực khác (Francis Vigeant, 2017).

Trong ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học; thể hiện qua sự tích hợp các môn học gắn với thực tiễn để nâng cao NL cho HS:

– Khoa học gồm các kiến thức về Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa học Trái Đất giúp HS tìm hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống.

– Công nghệ phát triển khả năng sử dụng, quản lí, tìm hiểu và đánh giá công nghệ của HS. Thông qua đó, HS tìm hiểu được lịch sử phát triển công nghệ và chủ động tiếp cận với những công nghệ hiện đại.

– Kĩ thuật giúp HS vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong thiết kế đối tượng, hệ thống hay qui trình sản xuất.

– Toán học phát triển khả năng phân tích, biện luận, truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, xây dựng giải pháp giải quyết vấn đề (Nguyễn Thanh Nga và cộng sự, 2019).

GIÁO DỤC STEM

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

Các mức độ áp dụng của giáo dục STEM:

– Dạy học các môn học theo định hướng giáo dục STEM: Các chủ đề giáo dục STEM bám sát theo chương trình của các môn học thành phần, không làm phát sinh thêm thời gian học tập.

– Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM: HS được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kĩ thuật trong thực tiễn đời sống, từ đó, nhận biết được ý nghĩa thực tiễn của mỗi môn học và nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. 

Hoạt động trải nghiệm STEM là cầu nối giữa Nhà trường và nguồn lực địa phương nhằm huy động tối đa nguồn lực vật chất và nhân lực cho sự nghiệp giáo dục. Tùy theo sở thích và năng khiếu của HS, Nhà trường có thể thành lập các câu lạc bộ (CLB) để HS được học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu và tìm hiểu sâu hơn về các ngành nghề, định hướng nghề nghiệp tương lai của bản thân.

– Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học: HS được tham gia các hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kĩ thuật (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2019).

Như vậy, việc áp dụng giáo dục STEM vào CTGDPT 2018 là hướng đi hoàn t

VAI TRÒ CỦA GIÁO DỤC STEM

Giáo dục STEM mang lại nhiều ý nghĩa trong công tác giáo dục HS:

– Đảm bảo giáo dục toàn diện: triển khai giáo dục STEM trong Nhà trường ở tất cả các phương diện như đội ngũ GV; chương trình, cơ sở vật chất; chú trọng vào các môn học Khoa học, Kĩ thuật, Công nghệ và Toán học.

– Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: thông qua việc sử dụng kiến thức liên môn vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, HS nhận thấy được giá trị của tri thức trong cuộc sống, từ đó, hình thành hứng thú học tập và học tập suốt đời.

– Hình thành và phát triển NL, phẩm chất cho HS: khi triển khai giáo dục STEM, HS sẽ hợp tác và chủ động trong việc thực hiện nhiệm vụ học tập, làm quen với các hoạt động có tính nghiên cứu khoa học, từ đó, HS sẽ hình thành và phát triển phẩm chất, NL đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực trong thời đại mới.

– Kết nối trường học với cộng đồng: các chủ đề STEM được xây dựng dựa trên những vấn đề phát sinh ở mỗi địa phương, tạo điều kiện huy động nguồn lực trí tuệ và cơ sở vật chất của trường học và các tổ chức giáo dục, doanh nghiệp…

– Hướng nghiệp và phân luồng HS: tổ chức tốt giáo dục STEM tạo điều kiện cho HS trải nghiệm, đánh giá sự phù hợp và nhận ra giá trị bản thân với các nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM sẽ thu hút HS học tập theo các ngành nghề ứng dụng công nghệ cao, phù hợp với xu thế thời đại (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2019).

Những ý nghĩa mà giáo dục STEM mang lại có nhiều nét tương đồng với mục tiêu CTGDPT tổng thể đặt ra, cụ thể:

“Chương trình giáo dục phổ thông giúp HS làm chủ kiến thức phổ thông, biết vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ năng đã học vào đời sống và tự học suốt đời, có định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp, biết xây dựng và phát triển hài hòa mối quan hệ xã hội, có cá tính, nhân cách và đời sống tâm hồn phong phú, nhờ đó có được cuộc sống có ý nghĩa và đóng góp tích cực vào sự phát triển của đất nước và nhân loại.”

“Chương trình giáo dục THPT giúp HS tiếp tục phát triển những phẩm chất, NL cần thiết đối với người lao động, ý thức và nhân cách công dân, khả năng tự học và ý thức tự học suốt đời, khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với sở thích và NL, điều kiện và hoàn cảnh bản thân để học lên, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động, khả năng thích ứng với những đổi thay trong bối cảnh toàn cầu hóa và cuộc cách mạng công nghiệp mới” (Bộ Giáo dục Đào tạo, 2018).

Như vậy, giáo dục STEM hiện thực hóa mục tiêu của CTGDPT tổng thể, giúp HS hình thành và phát triển 05 phẩm chất chủ yếu và 10 NL cốt lõi:

– 05 phẩm chất chủ yếu: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm.

– 10 NL cốt lõi: nhóm NL chung (NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác, NL giải quyết vấn đề và sáng tạo); nhóm NL đặc thù (NL ngôn ngữ, NL tính toán, NL khoa học, NL công nghệ, NL tin học, NL thẩm mĩ, NL thể chất).

Ngoài ra, giáo dục STEM còn giúp hình thành hứng thú các môn học STEM; giúp HS trải nghiệm nghề nghiệp để định hướng đúng đắn cho bản thân HS. 

Tóm lại, việc áp dụng giáo dục STEM có vai trò quan trọng nhằm phát huy tối đa tiềm năng của HS, đáp ứng mục tiêu của CTGDPT tổng thể 2018.

Tài liệu tham khảo

Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Thông tư Ban hành Chương trình Giáo dục phổ thông, Số 32/2018/BGD-ĐT, Hà Nội.

Bộ Giáo dục và Đào tạo (2019), Xây dựng chủ đề giáo dục STEM trong giáo dục trung học. Tài liệu tập huấn cán bộ quản lí và giáo viên, Hà Nội.

Francis Vigeant (2017), What is the STEM cycle? Đã truy xuất ngày 21/09/2019 từ https://www.knowatom.com/blog/what-is-the-stem-cycle.

Nguyễn Thanh Nga, Hoàng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh & Hoàng Phước Muội (2019), Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho học sinh THCS và THPT. Nxb Đại học Sư phạm TP.HCM.