Giáo dục STEM hướng đến thế giới công nghệ 4.0 - Trẻ sẽ được gì khi tham gia các khóa học theo định hướng STEM?

ngày 10-08-2018

Bạn thân mến,
Thời gian gần đây chắc bạn hay thấy các thông tin trên báo đài, Internet giới thiệu về các khóa học được thiết kế theo định hướng STEM. Vậy STEM là gì? STEM có quan trọng không? Có thật sự cần thiết để các em tiếp cận STEM hay không? 
Trong bài viết này, chúng tôi xin chia sẻ một số nội dung về STEM tới các bạn.
 

1. STEM là gì?

 
STEM: là một cách tổ chức chương trình giảng dạy thực tế trong đó có tích hợp: SCIENCE - khoa học, TECHNOLOGY - công nghệ, ENGINEERING - kỹ thuật và MATH - toán học. Khóa học định hướng STEM là khóa học liên ngành, có ứng dụng thực tế và đưa ra giải pháp. Thay vì dạy từng môn học riêng biệt và rời rạc, STEM tích hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực, rèn luyện tư duy đa chiều, giúp các em đi đến nguồn gốc vấn đề và thấy tính ứng dụng của các kiến thức tưởng chừng khô khan đó trong những giải pháp mắt thấy – tai nghe – tay chạm. 
Có nhiều định nghĩa về STEM như 
 “STEM là cách hiểu về thế giới tự nhiên và con người nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống của con người”
Hay
“STEM là sử dụng những bằng chứng và kỹ thuật toán học để hiểu về thế giới tự nhiên và con người nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống con người.”
 
Giáo dục STEM dành cho trẻ em
 

 

2. Tầm quan trọng của STEM?

 
Theo một dự báo từ Cục thống kê lao động Hoa Kỳ lực lượng lao động STEM dự kiến sẽ tăng 23% trong vòng ba năm tới với tỷ lệ các nghề nghiệp STEM sẽ là:
  • Khoa học máy tính – 71%
  • Kỹ thuật truyền thống – 16% 
  • Khoa học vật lý – 7%
  • Khoa học đời sống – 4%
  • Toán học – 2%
Nhu cầu tuyển dụng các công việc liên quan đến STEM 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 năm 2020 sẽ cần có 100.000 sinh viên chuyên ngành STEM mỗi năm để đáp ứng nhu cầu lao động, hay ở Đức đang thiếu hụt 210.000 công nhân lĩnh vực STEM…

 

3. STEM - Học tập tích hợp và ứng dụng thực tế

 
STEM giúp trẻ biết cách áp dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống. STEM giúp trẻ tư duy, giải quyết vấn đề dựa trên sơ sở khoa học chặt chẽ và có tính ứng dụng thực tế cao. Giáo dục định hướng STEM có thể áp dụng với trẻ nhỏ đến học sinh cấp 3 nhưng sẽ khác nhau ở nhiều cấp độ:
  • Ở bậc tiểu học: Giáo dục theo định hướng STEM sẽ tập trung vào việc giúp trẻ làm quen, tạo hứng khởi cho trẻ về các lĩnh vực STEM. Dựa trên các bài toán thực tế có kết nối bốn lĩnh vực STEM, trẻ sẽ dần khám phá sự kỳ diệu của STEM 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 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.
  • Ở bậc Trung học phổ thông: Trẻ sẽ biết được sự liên hệ giữa các lĩnh vực STEM một cách rõ ràng hơn và hoàn toàn có thể giải quyết được các bài toán STEM 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. 
Giáo dục STEM dành cho trẻ em

 

4. Giáo dục định hướng STEM giúp trẻ khám phá nhiều điều HAY

 

- Trẻ sẽ được học qua các ngữ cảnh, tình huống cụ thể

 

Kiến thức đến với trẻ thật tự nhiên, không gò ép theo lý thuyết từ chương mà từ những tình huống trẻ cùng nhau nhau thảo luận, giải quyết. Ví dụ: Để giúp các em học phép toán đơn giản chúng ta có thể cho trẻ ra ngoài, thu thập các vật phẩm tự nhiên, đặt các tình huống thực tế và trẻ sẽ thực hành tính toán với những vật phẩm đó. Trẻ sẽ hiểu rõ và nhớ lâu hơn về các khái niệm khi được cung cấp các ngữ cảnh khác nhau cho việc học và khám phá.

 

- Khơi dậy niềm đam mê của trẻ khi được tiếp cận STEM sớm 

 

Học theo định hướng STEM giúp tạo khơi dậy niềm đam mê khám phá tri thức của trẻ vì đó là những gì thực tế xung quanh trẻ. Trẻ sẽ dần quan tâm đến nghề nghiệp của mình trong tương lai.

 

- Học STEM rất vui

 

Thay vì ghi nhớ các dữ kiện, chăm chú nghe giảng và ghi chép các hướng dẫn chi tiết, trẻ có thể chơi trong khi học. Xu hướng giáo dục mới cho thấy với trẻ, đặc biệt là trẻ nhỏ khi được học thông qua các hoạt động vui nhộn, hấp dẫn, trẻ sẽ dễ dàng phát triển được các kỹ năng, đặc biệt là các kỹ năng STEM.

 

- STEM rất quan trọng trong nghề nghiệp thế kỷ 21

 

Cơ hội nghề nghiệp trong các lĩnh vực STEM đang phát triển với tốc độ cao hơn bất kỳ nghề nghiệp nào khác với thu nhập cao hơn mức thu nhập trung bình. Đó có thể là những công việc “rất lạ” nhưng cũng là những công việc quen thuộc nhưng được mở rộng ra hơn với STEM và tất cả đều có vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội. 
 
Giáo dục STEM dành cho trẻ em
 

 

5. Làm thế nào để trẻ tham gia STEM

 

- Hãy để STEM trở thành một phần của cuộc sống

 

Bạn có thể đưa STEM vào các hoạt động hằng ngày. Ví dụ như trong lúc nấu ăn có thể hướng dẫn trẻ biết về sự biến đổi chất (hóa học), thực hành đo lường (toán học), tìm hiểu về thực phẩm và quan sát thực vật (sinh học); hay những lúc đi ngân hàng và mua sắm: ở những nơi cần dùng đến tiền, chúng ta có thể dạy trẻ về nguyên tắc số, tính toán, ước tính….
Lưu ý là bạn nên cho phép trẻ tham gia vào việc khám phá của riêng trẻ. Bạn chỉ tham gia khi cần thiết để giúp trẻ phát triển các kỹ năng mới và tạo thuận lợi cho việc chơi và học tập với môi trường của trẻ. 

 

- Đưa trẻ đến với thiên nhiên

 

Không có gì mang lại cho trẻ cảm giác kỳ diệu muốn khám phá như khi trẻ được đến với thiên nhiên, với cỏ cây hoa lá. Hòa mình trong thiên nhiên trẻ vẫn có thể tham gia vào các hoạt động STEM bằng cách thu thập mẫu đá, lá cây, sinh vật… hoặc bất cứ những gì trẻ thấy thích, sau đó đếm, tra cứu các tài liệu rồi đưa ra giả thuyết, giải thích cho những gì trẻ nghĩ và rồi cùng nhau thảo luận.
Bạn có thể giúp trẻ thêm bằng cách sử dụng câu hỏi “What - cái gì”. Câu hỏi What giúp trẻ gợi mở, giúp trẻ có thể tự tin trả lời ngay cả khi chưa có câu trả lời chính xác, vì sự tò mò của trẻ luôn được đánh giá cao. Hãy thử hỏi: "Em thấy gì ở đó?”, "Những con chim đang làm gì?",  "Em có thể nghe thấy gì?", "Em nghĩ điều gì sẽ xảy ra tiếp theo?", “Em đã nhận thấy điều gì ở đó?"...

 

- Lắng nghe sở thích của trẻ

 

Đặc biệt bạn cũng có thể tạo cơ hội cho các bài học STEM dựa trên sở thích của trẻ. Nếu trẻ thích ô tô, chúng ta có thể thực hiện một số bài học vật lý thú vị như như so sánh tốc độ của những chiếc xe đồ chơi lớn và nhỏ, tốc độ xe khi chạy trên đường dốc. Nếu trẻ thích chơi bóng rổ, hãy để trẻ ném giấy rác vào thùng rác và yêu cầu trẻ ném chúng từ các độ cao và góc độ khác nhau, rồi cố gắng làm cho giấy bay vào giỏ, quan sát cách giấy nảy bật ra khỏi tường, thảo luận về cách thực hiện sao cho dễ dàng và chính xác hơn.

 

- Cho trẻ thực hành

 

Trẻ rất cần các hoạt động thực hành và khi trẻ thao tác với các vật liệu trẻ sẽ hiểu hơn về những kiến thức trẻ cần phải học. Trẻ có thể tạo ra chất chỉ thị màu tự chế, làm một ngọn núi lửa với baking soda và giấm, hoặc chúng ta có thể để trẻ hỗ trợ trong việc lắp ráp kệ, hoặc tháo điện thoại cũ ra và tìm cách lắp trở lại...

 

6. Khóa học định hướng STEM giúp trẻ phát huy …

 
Có 6 kỹ năng chính trẻ sẽ được phát huy, rèn luyện khi tham gia các khóa học theo định hướng STEM (sẽ có những mức độ đánh giá khác nhau tùy thuộc độ tuổi của trẻ):

 

- 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.

 

7. Cùng trẻ trải nghiệm các hoạt động STEM 

 
Bây giờ bạn đã có thể cùng trẻ trải nghiệm một số hoạt động STEM nho nhỏ nào:

 

- Science:

 

  • Xác định các vật thể sống và phi vật thể: Thu thập tài liệu bên ngoài hoặc cắt hình ảnh từ tạp chí sau đó yêu cầu trẻ sắp xếp, phân loại theo một số tiêu chí.
  • Tìm hiểu về các thay đổi theo mùa: Thu thập lá trong mỗi mùa, bạn có thể cho trẻ mô tả hoặc vẽ sự giống và khác nhau giữa các lá trong mùa, bạn cũng có thể nói về sự thay đổi của lá trong một mùa.
  • Quan sát, bạn có thể sử dụng một kính lúp để nhìn vào một vật nhỏ. Trẻ nhìn thấy gì bằng kính lúp? Nếu không dùng kính lúp trẻ nhìn thấy gì?

 

- Technology:

 

  • Khám phá các công cụ khác nhau. Sử dụng nhiều công cụ khác nhau (bình đựng, ly, phễu, muỗng) để rót và múc các chất lỏng, hòa quyện nhau rồi thảo luận về kết quả.

 

- Engineering:

 

  • Tạo các cấu trúc: Đặt một loạt các vật liệu xây dựng như gạch xốp, lego, hộp, chai nhựa, và ly trong một thùng giấy rồi tạo danh sách các thách thức như: Xây dựng cấu trúc cao, xây dựng một đường hầm, xây dựng một cấu trúc nhóm, xây dựng tháp....

 

- Math:

 

  • Sắp xếp: Cho trẻ sắp xếp các đồ vật như que, lá, hạt, vỏ sò và đá theo các đặc điểm như kích thước, kết cấu, màu sắc, trọng lượng và hoa văn.
  • Làm theo mẫu: Nghe các bài hát nổi tiếng và lặp lại các mẫu trong bài hát bằng cách vỗ tay, dậm chân và chuyển động cơ thể
 
Học theo định hướng STEM thường thu hút trẻ vì có các hoạt động thú vị, vui vẻ và cả các hoạt động thường ngày ở nhà và ở trường. Qua các trải nghiệm STEM thực tế sống động, trẻ sẽ phát triển kỹ năng và khơi dậy đam mê tìm hiểu khám phá thế giới xung quanh. 
 
Nguồn tham khảo:
https://www.slideshare.net/kiwi321/stem-education-53852823
https://www.fix.com/blog/getting-kids-involved-in-stem/
https://www.livescience.com/43296-what-is-stem-education.html
http://sciencefromscientists.vn/en/
https://www.stemconnector.com/
 
CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO