STEM trong trường học: Cơ hội để phát triển trong tương lai

Dù cách triển khai khác nhau, các nước đều đồng nhất giáo dục STEM là cơ hội để phát triển trong tương lai.

Triển khai đa dạng

Tại Trung Quốc, Hồng Kông đi đầu trong việc triển khai giáo dục STEM với mục tiêu nuôi dưỡng tài năng trong các lĩnh vực liên quan và nâng cao khả năng cạnh tranh quốc tế. Còn ở đại lục, giáo dục STEM bước đầu được đưa vào chương trình giáo dục phổ thông.

Với các trường tiểu học, bước chuyển lớn đối với giáo dục STEM là khi Bộ Giáo dục ban hành “Tiêu chuẩn chương trình giảng dạy khoa học mới sửa đổi cho trường tiểu học”. Trong đó, lần đầu công nghệ và kỹ thuật được đưa vào giáo dục khoa học ở trường tiểu học như một chủ đề chính.

Ở cấp THCS và THPT, giáo dục STEM lồng ghép dạy trong nhiều môn học như: Vật lý, Hoá học, Sinh học, Địa lý, Công nghệ thông tin...

Trước năm 2018, giáo dục STEM tại Trung Quốc còn khá đơn sơ. Nhưng năm 2018, Bộ Giáo dục nước này công bố “Kế hoạch Hành động đổi mới giáo dục STEM Trung Quốc 2029”, nhằm thiết lập hệ sinh thái giáo dục STEM. Theo kế hoạch trên, Trung Quốc sẽ xây dựng một số trường học theo mô hình giáo dục STEM để bồi dưỡng tài năng lĩnh vực này, đáp ứng sự phát triển của đất nước.

Kế hoạch gồm 6 mục tiêu: Thúc đẩy xây dựng chính sách giáo dục STEM quốc gia; thực hiện kế hoạch đào tạo nhân lực STEM; xây dựng nền tảng tích hợp tài nguyên và đào tạo giáo viên; xây dựng tiêu chuẩn giáo dục STEM và hệ thống đánh giá; xây dựng Hệ sinh thái đổi mới STEM tích hợp; khám phá các chiến lược giáo dục và trau dồi nhân tài để phát triển kinh tế.

Dù Nhật Bản chưa ban hành chính sách cụ thể về giáo dục STEM nhưng lĩnh vực này được coi trọng và triển khai trong trường học theo nhiều cách khác nhau. Đầu tiên, Bộ Giáo dục Nhật Bản triển khai chương trình “Nghiên cứu tích hợp” (IS) cho cấp tiểu học đến trung học từ năm 1998. Chương trình khuyến khích học sinh làm thí nghiệm riêng, đưa công nghệ vào hoạt động giáo dục.

Tiếp đó, Bộ Giáo dục phát động chương trình trường trung học siêu khoa học (SSH) vào năm 2022. Theo đó, các trường ưu tiên giáo dục khoa học, công nghệ, toán học và tích hợp các nội dung học này làm một.

Gần đây nhất, Bộ Giáo dục đưa lập trình máy tính là môn học bắt buộc tại các trường tiểu học. Học sinh không chỉ làm quen với máy tính, máy tính bảng mà còn được hướng dẫn viết mã, thiết kế ứng dụng... Điều này thể hiện quyết tâm của Nhật Bản trong việc phát triển giáo dục STEM.

Trong hệ thống giáo dục Singapore, các môn học liên quan đến STEM, đặc biệt là Khoa học và Toán học, được đánh giá cao. Minh chứng là theo kết quả PISA năm 2022, học sinh Singapore đứng đầu thế giới về điểm kiểm tra Khoa học, Toán học. Theo các chuyên gia giáo dục, có nhiều nguyên nhân giúp Singapore đạt thành tích này.

Đầu tiên, Chính phủ Singapore nhận thức rõ tầm quan trọng của giáo dục STEM và đầu tư mạnh tay cho lĩnh vực này. Năm 2015, trả lời phỏng vấn tờ Straits Times, Thủ tướng Singapore Lý Hiển Long nhấn mạnh tầm quan trọng của giáo dục STEM vì các kỹ năng này “rất quan trọng đối với sự phát triển của Singapore trong 50 năm tới”. Sau đó, để thúc đẩy giáo dục STEM, Bộ Giáo dục đã hợp tác với Trung tâm Khoa học Singapore thành lập STEM Inc – Trung tâm Nghiên cứu và thúc đẩy giáo dục STEM trong các trường phổ thông.

Đến nay, chương trình giáo dục STEM tại Singapore nổi tiếng với cách tiếp cận toàn diện, tích hợp và liền mạch. Chương trình giáo dục STEM nhấn mạnh việc học liên ngành, khuyến khích học sinh khám phá mối liên kết giữa các môn học.

Học sinh Singapore được tiếp cận khái niệm STEM từ mẫu giáo. Chương trình không chú trọng vào nội dung sách giáo khoa mà hướng đến làm thí nghiệm, dự án, hoạt động hợp tác... để học sinh trau dồi kỹ năng thực hành, tư duy phê phán hoặc kỹ năng giải quyết vấn đề.

Lập trình và thiết kế robot là những nội dung giáo dục STEM. Ảnh INT.

Trường đào tạo STEM

Tại Mỹ, một trong những quốc gia đi đầu giáo dục STEM trên thế giới, người học không cần đợi đến đại học để tìm hiểu về STEM. Nước này có những trường trung học đào tạo STEM, khác với các trường trung học công lập truyền thông.

Để đăng ký vào trường STEM, học sinh phải nộp hồ sơ thể hiện trình độ các môn STEM, hoạt động ngoại khóa nếu có. Ứng viên trường STEM thường có mối quan tâm đến chế tạo máy móc, thí nghiệm, chơi game, giải phương trình toán học...

Sau khi trúng tuyển, học sinh có thể đăng ký học theo chuyên ngành như: Tư duy thiết kế, khoa học máy tính và tư duy tính toán, STEM môi trường, STEM sức khoẻ, Robotics... Học sinh trường STEM chủ yếu học dựa trên dự án, thực hành như làm thí nghiệm, nghiên cứu khoa học, thiết kế robot...

Ở Mỹ, một số trường công lập STEM được xếp hạng cao gồm: Trường Trung học Công nghệ Cao New Jersey, Trường Trung học Khoa học và Công nghệ Thomas Jefferson, Học viện Davidson, Trường Tài năng và Năng khiếu Texas...

Ngoài ra, giáo dục STEM cũng đưa vào trường học truyền thống nhưng học sinh có thể lựa chọn học về STEM hoặc không. Giáo dục STEM nằm trong kế hoạch phát triển đất nước nên nhận được nguồn đầu tư từ Chính phủ Mỹ, chính quyền liên bang.

Tương tự tại Australia, Chính phủ hợp tác chặt chẽ với chính quyền các tỉnh bang để phân bổ nguồn lực giáo dục STEM và tài trợ cho các chương trình đổi mới giáo dục STEM trong trường học.

Giáo dục STEM tại Australia giúp học sinh hiểu mối liên hệ giữa các môn học khác nhau. Ví dụ, các em có thể ứng dụng công nghệ mới vào Toán học, Khoa học hay Kỹ thuật như thế nào. Hiểu mối quan hệ này giúp học sinh thấy giá trị thực tế và tiếp cận STEM một cách chủ động.

Các trường học có câu lạc bộ robot, lập trình,... Nhiều trường đưa lập trình là môn học tự chọn. Học sinh được tham gia các cuộc thi STEM giữa các trường học, tỉnh bang hoặc quốc tế.

Ở cấp tiểu học, giáo dục STEM là tích hợp các chủ đề học vào đơn môn như Toán, Khoa học, Công nghệ... Ví dụ, chủ đề tính bền vững được giáo viên đưa vào thảo luận ở môn Khoa học, Tiếng Anh. Học sinh thực hành các biện pháp bảo vệ môi trường để xây dựng lối sống bền vững. Từ đó, giáo dục STEM giúp học sinh tiểu học tìm ra giải pháp cho các vấn đề thực tế và ứng dụng những kiến thức được học vào thực tế.

Lên cấp cao hơn, học sinh học cách vận dụng kiến thức vật lý, hoá học, hình học, toán, công nghệ vào các vấn đề thực tế hoặc trong các môn học khác nhau. Điều này giúp trẻ hiểu rằng các môn học không tách biệt mà bổ trợ cho nhau, góp phần nâng cao khả năng tư duy toàn diện.