STEM trong trường học: Giải pháp lâu dài cần hướng đến trong đào tạo giáo viên

Những gì cần lưu ý khi triển khai giáo dục STEM, làm thế nào để đạt hiệu quả… là câu hỏi được đặt ra.

PGS.TS Nguyễn Xuân Thành - Trưởng khoa Sinh - Kỹ thuật Nông nghiệp, Phó Chủ tịch Hội đồng Giáo dục STEM, Trường ĐHSP Hà Nội 2: Tái sử dụng là lựa chọn lý tưởng

PGS.TS Nguyễn Xuân Thành. Ảnh: NVCC

Không ít ý kiến cho rằng, dạy học STEM tốn kinh phí vì phải mua sắm trang thiết bị hiện đại. Điều này có lẽ bởi thời kỳ đầu triển khai giáo dục STEM trong nhà trường (giai đoạn 2015 - 2020), nhận thức của cán bộ quản lý giáo dục, giáo viên về STEM còn hạn chế, gần như đồng nhất giáo dục STEM với robot, tự động hóa, học STEM phải có phòng học STEM với trang thiết bị hiện đại, đắt tiền...

Hơn nữa, thực tế giáo dục STEM có nhiều mức độ khác nhau, trong đó các hoạt động giáo dục STEM đều cần mức chi phí đầu tư giống như hoạt động giáo dục khác. Đặc biệt, giáo dục STEM chú trọng đến giáo dục thực hành và liên hệ thực tiễn, lại bắt nguồn từ nước phát triển (Mỹ), nên nhiều cán bộ quản lý giáo dục, giáo viên dễ ngộ nhận cần mua sắm trang thiết bị hiện đại, đắt tiền.

Tuy nhiên, trên thực tế, trang thiết bị và máy móc chỉ là phương tiện để con người tìm đến tri thức nhưng không thể thay thế cách con người tư duy, phát triển lý lẽ. Ngoài ra, nếu không phải là hoạt động có tính đặc thù thì phần lớn có thể tận dụng được cơ sở vật chất có sẵn ở các nhà trường như phòng học bộ môn, phòng thí nghiệm thực hành,… hoặc nguyên vật liệu tái sử dụng (giấy, bìa carton, thùng xốp, vỏ chai,...).

Sản phẩm STEM tái sử dụng là lựa chọn lý tưởng giúp tiết kiệm chi phí, cho học sinh biết được tầm quan trọng của việc sử dụng lại những vật phẩm vứt đi, giảm lượng rác thải ra môi trường. Hơn nữa, quá trình tìm hiểu cách tạo ra sản phẩm STEM làm từ vật liệu tái sử dụng cũng giúp người học phát triển khả năng sáng tạo, học được nhiều kiến thức khoa học hiệu quả có ích trong tương lai.

Trong những năm gần đây, nhằm thực thi sứ mạng và trách nhiệm cộng đồng, Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2 đã chủ động kết nối với các trường phổ thông tổ chức, triển khai các hoạt động giáo dục STEM cho học sinh, giáo viên. Đối với STEM trải nghiệm, giảng viên nhà trường thực hiện trực tiếp cho hàng trăm lớp học tại các trường phổ thông theo hướng thân thiện với môi trường, sử dụng nguyên vật liệu là những đồ dùng dễ kiếm, tái sử dụng để triển khai như bìa carton, thùng xốp, vỏ chai… Linh kiện nằm trong các thiết bị cũ, hỏng cũng có thể tái sử dụng.

Qua đó, học sinh phát huy tính tích cực, chủ động trong học tập, góp phần phát triển năng lực tự chủ, tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề, sáng tạo và các phẩm chất cần thiết theo Chương trình GDPT 2018. Hầu hết học sinh đều thích thú khi tham gia chế tạo sản phẩm STEM.

Dụng cụ, nguyên vật liệu của chủ đề STEM rất dễ tìm, rẻ tiền, có thể do các nhóm tự chuẩn bị trước. Do đó, tiết học STEM nào cũng giúp phát triển năng lực, phẩm chất học sinh theo Chương trình GDPT 2018. Hơn nữa, sau chương trình tập huấn, bồi dưỡng, hầu hết giáo viên có đủ năng lực để đưa hoạt động giáo dục STEM vào nhà trường.

Ngoài ra, để thúc đẩy giáo dục STEM trong nhà trường cần đẩy mạnh công tác xã hội hóa, hình thành cơ chế khuyến khích doanh nghiệp trong công tác triển khai giáo dục STEM; đặc biệt ưu tiên cho các doanh nghiệp có cam kết đầu tư cơ sở vật chất trên địa bàn tham gia dự án giáo dục STEM. Kêu gọi tài trợ của các tổ chức trong nước, quốc tế để triển khai giáo dục STEM.

TS Nguyễn Thị Thu Trang - Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng Giáo dục STEM, Trường ĐHSP TP Hồ Chí Minh: Nhân lực là yêu cầu quan trọng

TS Nguyễn Thị Thu Trang. Ảnh: NVCC

Nhân lực là một trong những yêu cầu quan trọng để triển khai giáo dục STEM hiệu quả. Hiện nay, chưa có giáo viên STEM được đào tạo chính quy như các ngành khác. Vậy nên, việc tập huấn đúng và đủ cho giáo viên về xây dựng và tổ chức hoạt động STEM hết sức cần thiết.

Giáo viên cũng cần tham quan, trải nghiệm các hoạt động STEM, dự giờ chuyên đề, bài học STEM để học hỏi, điều chỉnh, vận dụng phù hợp với trường, lớp mình giảng dạy.

Ngoài ra, cần xây dựng và duy trì hoạt động của cộng đồng giáo viên STEM để giáo viên có thể trao đổi kinh nghiệm, thảo luận về việc triển khai hoạt động phù hợp với đặc điểm địa phương. Đào tạo đội ngũ giáo viên chuyên về mảng STEM là giải pháp lâu dài cần được hướng đến.

Ngoài đội ngũ giáo viên, cơ sở vật chất, vấn đề hết sức quan trọng khác là cơ chế, chính sách hướng dẫn cần rõ ràng, cụ thể, để việc triển khai được đồng bộ ở các cấp có thẩm quyền. Ghi nhận, khen thưởng giáo viên triển khai tích cực các hoạt động giáo dục STEM cũng cần được quan tâm nhằm tạo động lực, khuyến khích đội ngũ nỗ lực hơn trong hoạt động này. Việc thay đổi kiểm tra đánh giá cần được lưu ý để thúc đẩy sự tham gia của học sinh trong các hoạt động giáo dục STEM, cũng như tăng cường sự ủng hộ của phụ huynh.

Cô Đặng Thị Thu Hà - giáo viên môn Công nghệ, Trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterdam; đồng tác giả SGK Công nghệ lớp 8, lớp 10 (bộ Kết nối tri thức với cuộc sống); thành viên của Liên minh STEM: Trao quyền cho người tiên phong

Cô Đặng Thị Thu Hà chia sẻ về giáo dục STEM với các thầy cô huyện Mê Linh, Hà Nội. Ảnh: NVCC

Tại Việt Nam, giáo dục STEM đang triển khai ở nhiều cấp học, từ mầm non đến phổ thông, đại học. Trong đó, Trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterdam là đơn vị tiên phong trong triển khai giáo dục STEM từ năm học 2011 - 2012.

Trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterdam học hỏi từ giáo dục STEM quốc tế và cộng đồng nhiều kinh nghiệm, cách làm hay, đã thu được nhiều kết quả đáng khích lệ, có ảnh hưởng rộng đến nhiều đơn vị giáo dục trong nước. Từ đó cũng ghi nhận nhiều bài học mới cho cộng đồng thông qua triển khai trong bối cảnh, điều kiện riêng. Bài học rút ra cụ thể như sau:

Trao quyền cho những người tiên phong trong đổi mới và sáng tạo, hiểu đúng về giáo dục STEM để triển khai: Ban giám hiệu nhận thức sâu sắc về vai trò giáo dục STEM và tạo điều kiện cho giáo viên thực hiện những kế hoạch đổi mới. Giáo viên không ngừng học hỏi; trao quyền, đồng hành cùng học sinh, lấy việc học sáng tạo làm trung tâm.

Khai thác triệt để, hiệu quả mọi nguồn lực dạy học trong điều kiện hiện có, biến khó khăn thành cơ hội, xây dựng và điều chỉnh kế hoạch dạy học phù hợp với nhiều loại vật liệu, từ tái chế đến thuê, mượn hay mua với số lượng tối thiểu. Tăng cường hợp tác với nhiều đơn vị để hỗ trợ cho học sinh. Khuyến khích học sinh tham gia các câu lạc bộ, cuộc thi khoa học, sáng tạo như một kênh học tập thú vị.

Đa dạng dự án học tập phù hợp với khung thời gian từ một vài tiết đến một vài tháng, từ tích hợp nội môn, xuyên môn đến liên môn.

Phát huy cao nhất năng lực của học sinh thông qua các nhiệm vụ có yêu cầu cần đạt chung nhưng cá nhân hóa vấn đề lựa chọn, sản phẩm và hình thức trình bày. Khuyến khích học sinh chủ động sáng tạo trong học tập, tham gia các kỳ thi khoa học kỹ thuật, chia sẻ kiến thức với cộng đồng thông qua nhiều hình thức khác nhau như hội thảo trực tuyến, sự kiện trực tiếp, ngày hội khoa học, trại hè khoa học, khóa học miễn phí,…

Thành lập các nhóm giáo viên để triển khai hoạt động giảng dạy STEM, tổ chức các sự kiện về thi khoa học kỹ thuật, ngày hội kỹ thuật, tập huấn về giáo dục STEM, hướng dẫn các đội tuyển thi Robotic và khoa học, phụ trách các câu lạc bộ liên quan đến STEM, thi soạn bài giảng STEM, kết nối với các chuyên gia, nhà khoa học và cộng đồng giáo viên STEM, tập huấn cho giáo viên và học sinh các trường bạn và tỉnh ngoài…

Nghiên cứu về phương pháp dạy học STEM: Giáo viên đã nghiên cứu, áp dụng phương pháp dạy học hiệu quả (truy vấn, thuyết học tập kiến tạo, dạy học qua dự án, đóng vai chuyên gia) phù hợp với đặc điểm học sinh phổ thông. Các phương pháp này giúp học sinh hứng thú, tích cực tham gia vào hoạt động STEM, từ đó phát triển các kỹ năng STEM.

Trường học là hạt nhân của hệ sinh thái giáo dục STEM: Phối hợp chặt chẽ với các bên liên quan để triển khai giáo dục STEM. Đơn vị giáo dục như trường đại học sư phạm và trường liên quan đến khoa học, công nghệ, toán của Việt Nam, nước ngoài; viện nghiên cứu, doanh nghiệp, trường nghề, làng nghề, bảo tàng, tổ chức/mạng lưới khoa học kỹ thuật trong và ngoài nước; hội cha mẹ học sinh, hội cựu học sinh. Tổ chức các sự kiện liên quan đến giáo dục STEM thu hút học sinh, giáo viên, phụ huynh trong thành phố đến tham quan, trải nghiệm, trao đổi kiến thức.

Xây dựng chiến lược phát triển của nhà trường gắn với giáo dục STEM và tiếp tục cập nhật về mục đích, lộ trình phát triển giáo dục STEM rõ ràng gắn với tầm nhìn và chiến lược phát triển quốc gia về giáo dục (kế hoạch 2030, tầm nhìn 2045).

Thầy Trang Minh Thiên - giáo viên Trường THPT Việt Dũng (Cần Thơ): Chủ động tiếp cận cái mới

Thầy Trang Minh Thiên. Ảnh: NVCC

Để triển khai hiệu quả giáo dục STEM với môn Công nghệ không chỉ đòi hỏi sự nỗ lực tìm tòi, khám phá và tiếp cận cái mới của giáo viên bộ môn Công nghệ mà cần có sự chung tay của tổ/nhóm chuyên môn và nhà trường. Cụ thể như:

Nhà trường cần chú trọng tập huấn giáo viên kỹ thuật biên soạn Kế hoạch bài dạy bài học STEM. Đặc biệt chú trọng đến quy trình thiết kế kỹ thuật (EDP), kỹ thuật đặt vấn đề, câu hỏi phát triển tư duy và công cụ đánh giá.

Giáo viên cùng tổ bộ môn có thể thảo luận, đưa ra chủ đề, dự án để triển khai ở các lớp. Tổ bộ môn cần mạnh dạn đưa STEM vào phần kiểm tra, đánh giá thường xuyên/định kỳ để tăng thêm hứng thú, động lực học tập cho học sinh. Trong quá trình giảng dạy, giáo viên cần ý thức nâng cao chuyên môn, đặc biệt không ngại khó khi tiếp cận STEM. Điều này vô cùng cần thiết trong bối cảnh đổi mới giáo dục hiện nay.

Bên cạnh đó, cơ sở vật chất để triển khai giáo dục STEM cũng không kém phần quan trọng. Ngoài triển khai các dự án STEM khoa học… bằng những vật liệu đơn giản để học sinh hiểu rõ bản chất vấn đề và thực hành vận dụng, cũng rất cần những trang thiết bị hiện đại để triển khai chương trình STEM Robotics ở các cấp học, giúp học sinh có năng khiếu, đam mê khám phá tiếp cận công nghệ hiện đại và định hướng nghề nghiệp cho tương lai.