Tóm tắt: Trong cuộc hành trình đi tìm tri thức có hệ thống về quy trình và kỹ thuật dùng để xử lí thông tin theo cách tiếp cận tích hợp liên môn, gắn với giải quyết các vấn đề thực tiễn nhằm hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực của người học, các nhà giáo dục và các bậc cha mẹ đã tìm ra nhiều mô hình giáo dục nói chung trong đó có giáo dục STEM nói riêng. Những, bước tiến lớn về giáo dục STEM đã xuất hiện sớm ở các nước phương Tây, góp phần thúc đẩy quá trình đổi mới giáo dục theo xu hướng hiện đại. Các nước phương Đông nói chung, Việt Nam nói riêng đã và đang nhận thức rõ tính hữu dụng của giáo dục STEM, đồng thời bước đầu triển khai áp dụng có hiệu quả ở các cấp học khác nhau. Trong xu thế ấy, ngành giáo dục tỉnh Đồng Tháp cũng tiến hành thí điểm và đạt được kết quả khích lệ bước đầu. Dù vậy, việc nghiên cứu và tiếp tục hoàn thiện các giải pháp vẫn là vấn đề quan trọng và rất cấp thiết trong thời gian tới.
1. Đặt vấn đề
Xu thế hội nhập, hợp tác quốc tế và sự phát triển như “vũ báo” của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đang tạo ra một làn sóng mới tác động lên mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, trong đó giáo dục là lĩnh vực bị tác động mạnh nhất. Nhận thức được xu thế ấy, trong Chỉ thị số 16/CT-TTg, ngày 4 tháng 5 năm 2017 của Thủ tướng Chính phủ về tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã nêu rõ: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông”. Quán triệt tinh thần đó, Chương trình giáo dục phổ thông 2018 ở cấp tiểu học đã được xây dựng theo hướng cập nhật các thành tựu của khoa học giáo dục hiện đại, tạo cơ hội cho học sinh áp dụng các kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn phù hợp với độ tuổi trong bối cảnh cụ thể.
2. Kết quả nghiên cứu
2.1. Mô hình giáo dục STEM cấp tiểu học trong xu thế hội nhập
STEM đã tồn tại từ khá lâu trước khi nó phát triển rộng rãi như ngày nay. Ở Mỹ những tư tưởng giáo dục mới được xem là khởi nguồn của giáo dục STEM đã xuất hiện từ những năm cuối của thế kỷ 20. Từ đầu thế kỉ 21, STEM và giáo dục STEM ở Mỹ ngày càng được quan tâm và được đầu tư phát triển mạnh, đặc biệt từ thời tổng thống Barack Obama, thể hiện rõ nét với phát biểu “Một trong những điều mà tôi đã tập trung với tư cách là Tổng thống là chúng ta cần tạo ra phương pháp tiếp cận toàn diện đối với Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học (STEM)… Chúng ta cần ưu tiên đào tạo một lực lượng giáo viên mới trong các môn học này, để đảm bảo rằng tất cả chúng ta với tư cách là một quốc gia đề cao các môn học này vì sự tôn trọng mà chúng xứng đáng được hưởng" . STEM là một chương trình giảng dạy được thiết kế để hướng đến trang bị cho người học các kiến thức và kỹ năng liên quan đến lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán học. Theo quan niệm này, tác giả Sanders định nghĩa “Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường” (Sanders, 2009, p. 20).
Trong tài liệu dùng cho tập huấn triển khai thực hiện thí điểm giáo dục STEM cấp tiểu học của BGD&ĐT, tháng 9/2022, nội hàm của STEM được hiểu như sau:
- Kỹ năng khoa học (Science): Học sinh được trang bị những kiến thức về các khái niệm, các nguyên lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học. Mục tiêu quan trọng nhất là thông qua giáo dục khoa học, học sinh có khả năng liên kết các kiến thức này để thực hành và có tư duy để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong thực tế.
- Kỹ năng công nghệ (Technology): Học sinh có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến những hệ thống phức tạp như mạng internet, máy móc.
- Kỹ năng kỹ thuật (Engineering): Học sinh được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm ra nó. Vấn đề này đòi hỏi học sinh phải có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình. Ngoài ra học sinh còn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật.
- Kỹ năng toán học (Math): Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Học sinh có kỹ năng toán học sẽ có khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các khái niệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.
Song song với các kỹ năng trên đây, Giáo dục STEM sẽ giúp cho học sinh có những kỹ năng phù hợp để phát triển như: Tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề; Kỹ năng trao đổi và cộng tác; Tính sáng tạo và kỹ năng phát kiến; Văn hóa công nghệ và thông tin truyền thông; Kỹ năng làm việc theo dự án; Kỹ năng thuyết trình. Trong Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt như học qua dự án - chủ đề, Học qua trò chơi và đặc biệt phương pháp Học qua hành luôn được áp dụng triệt để cho các môn học tích hợp STEM.
2.2. Thực trạng về ứng dụng STEM cấp Tiểu học ở tỉnh Đồng Tháp
Tính đến thời điểm tháng 12 năm 2021, tỉnh Đồng Tháp có 734 cơ sở giáo dục, trong đó, 02 trung tâm giáo dục thường xuyên, 243 trường mầm non công lập và ngoài công lập, 301 trường tiểu học, 145 trường THCS trong đó có 01 trường nuôi dạy trẻ khuyết tật, 43 trường THPT trong đó có (THCS và THPT).
Trong tiếp cận mới các mô hình giáo dục để cải tiến chất lượng với Giáo dục ở tỉnh Đồng Tháp, STEM được lựa chọn làm thí điểm trong dạy học khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán ở các nhà trường tiểu học.
Trước đó ngày 24-29/10/2020 Sở GDĐT tỉnh Đồng Tháp đã tổ chức thành công khóa tập huấn giáo dục STEM cho cấp THCS và cấp THPT tại Trường THPT Đỗ Công Tường. Đến ngày 27 tháng 10 năm học 2022 tỉnh Đồng Tháp là một trong 07 địa phương được Bộ GD&ĐT chọn triển khai thực hiện thí điểm giáo dục STEM cấp tiểu học. Phát biểu tại Hội nghị, ông Nguyễn Minh Tâm, Phó Giám đốc Sở GD&ĐT Đồng Tháp nhấn mạnh: "Giáo dục STEM có vai trò hết sức quan trọng trong việc thực hiện Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Ngoài phát triển các năng lực và phẩm chất như định hướng của Chương trình giáo dục phổ thông 2018, giáo dục STEM đặc biệt quan tâm trong việc nâng cao hứng thú học tập cho học sinh trong các môn học thuộc lĩnh vực STEM, đồng thời tăng cường hoạt động kết nối với cộng đồng. Qua đó giúp cho học sinh có cơ hội tiếp cận, có hiểu biết cơ bản về nghề nghiệp trong các lĩnh vực STEM nhằm bước đầu tạo tiền đề cho việc định hướng nghề nghiệp".
Đồng Tháp tiếp tục triển khai thực hiện thí điểm giáo dục STEM, đại trà đến 03 Thành phố (Hồng Ngự, Cao Lãnh, Sa Đec), 02 huyện (Hồng Ngự, Tháp Mười) và 10 trường với số lượng 257 lớp và 8.895 học sinh.
Mô hình giáo dục STEM có nhiều điểm mạnh. Tuy nhiên, đây không phải là “chìa khóa vạn năng” và hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu của chương trình giáo dục tiểu học tuỳ theo quy mô của chủ đề mà thiết kế hoạt động dạy trong một tiết hoặc nhiều tiết. Trong đó giáo viên sẽ phân chia thời gian và tuỳ vào điều kiện tình hình thực tế để học sinh tham gia các hoạt động: thiết lập vấn đề; tìm kiếm các giải pháp hay cách thức để giải quyết vấn đề; thu thập thông tin, bằng chứng và cuối cùng là tổng kết, rút ra các kiến thức để đạt mục tiêu giáo dục. Dựa trên xây dựng và phát triển hài hòa tích hợp liên môn học, khi học sinh tham gia các hoạt động học tập cần phải thể hiện tinh thần trách nhiệm, chăm chỉ,trung thực trong việc hoàn thành nhiệm vụ cá nhân và phối hợp, hỗ trợ các thành viên khác hoàn thành nhiệm vụ chung của nhóm. Đặc biệt là chia sẻ cách thức vượt qua những lần thất bại của bản thân và của nhóm mình trong suốt quá trình thực hiện chủ đề để thu được kết quả đạt yêu cầu của giáo viên.
2.3. Những giải pháp định hướng giáo dục STEM cấp tiểu học trong xu thế hội nhập hiện nay
Một, tuyên truyền nâng cao nhận thức về giá trị của STEM trong cuộc sống
Sự hội nhập sâu rộng và phát triển kỳ diệu của KH-CN buộc các chủ thể mà nhất là đội ngũ CBQL và giáo viên người truyền đạt kiến thức đến đối tượng tương tác trong tiếp nhận, phải có tầm nhìn chiến lược hiểu về triết lý giáo dục trong thời kỳ chuyển đổi số để linh hoạt nhạy bén trong việc định hướng, lựa chọn tổ chức thực hiện hoạt động giáo dục STEM phải mang tính tính đồng bộ, hệ thống, để việc tuyên truyền sự ra đời của công văn là mốc quan trọng trong việc định hướng và hướng dẫn triển khai các hoạt động STEM đến tất cả các trường tiểu học thực hiện hiệu quả, đồng bộ.
Hai, Bồi dưỡng kỹ năng giáo dục STEM, lựa chọn chủ đề tích hợp liên môn trong chương trình.
Nguồn nhân lực chính tạo nên chất lượng giá trị giáo dục là CBQL, giáo viên, tổ, khối, chuyên môn. Để năng cao hiệu quả giáo dục STEM, trước hết phải bồi dưỡng nâng cao kỹ năng hoạt động giáo dục STEM cho đội ngũ cán bộ quản lý, giáo viên ở các nhà trường tiểu học. Giáo dục STEM cần phải được đưa vào kế hoạch giáo dục của năm học. Trong đó, phải xác định rõ các nội dung của môn học, các chủ đề được thực hiện theo phương thức giáo dục STEM. Các nội dung dự định được thực hiện theo phương thức giáo dục STEM phải được phổ biến trước cho tổ bộ môn và giáo viên từ đầu năm học. Các tổ bộ môn cần phải thảo luận về phương pháp, hình thức tổ chức thực hiện, phân công nhiệm vụ cụ thể cho giáo viên, có phương án phối hợp với các lực lượng có liên quan và xác định cơ sở vật chất, các điều kiện đảm bảo cho giáo dục STEM.
Ba, đa dạng hóa các hình thức giáo dục STEM trong thực hiện và trải nghiệm.
Gắn kết giữa nhà trường, gia đình và xã hội để thực hiện các hình thức giáo dục STEM cho học sinh. Đặc biệt, trong các hình thức hoạt động trải nghiệm thực tiễn cần phải có sự liên kết, phối hợp với địa phương và gia đình. Một số nội dung giáo dục STEM có thể liên kết với nội dung giáo dục địa phương theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Ứng dụng khoa học, công nghệ kỹ thuật, toán học vào trong các liên môn, tuy không có một công thức nào dành riêng cho quá trình này, nhưng hoàn toàn có thể vận dụng các khung đánh giá chất lượng hiệu quả giáo dục cũng như các khung đảm bảo chất lượng giáo dục để định hướng quá trình giáo dục STEM là phù hợp với nhu cầu thực tiễn, tạo nên môi trường liên kết trong hội nhập phát triển.
Bốn, quản trị cơ sở vật chất, thiết bị và công nghệ trong giáo dục STEM
Đặc điểm của giáo dục STEM đòi hỏi phải có môi trường và cơ sở vật chất đảm bảo cho các hoạt động thực hành, trải nghiệm. Điều đó đòi hỏi các trường tiểu học phải có kế hoạch xây dựng và liên kết với các cơ quan, đơn vị trên địa bàn, liên kết với các trường bạn để phát triển mạng lưới cơ sở hạ tầng đảm bảo cho các hoạt động trải nghiệm của giáo dục STEM. Không gian trong cơ sở giáo dục phải đảm bảo cho việc học tập, trải nghiệm, vui chơi, giải trí đáp ứng mục tiêu phát triển giáo dục.
3. Kết luận.
Theo quan điểm xây dựng Chương trình giáo dục phổ thông 2018, các nội dung dạy học có tính tích hợp cao ở các lớp học dưới, phân hóa dần ở các lớp học trên. Do đó, giáo dục STEM trong giai đoạn giáo dục cơ bản, đặc biệt là ở cấp tiểu học, có mục tiêu là tạo cơ hội để học sinh tích hợp kiến thức; hình thành các kỹ năng và năng lực trong hoạt động học tập trải nghiệm. Đồng thời, giáo dục STEM tạo môi trường để tăng cường các hoạt động kết nối với cộng đồng; giúp cho học sinh có cơ hội tiếp cận, có những hiểu biết cơ bản về ứng dụng kiến thức học tập vào thực tiễn cuộc sống, bước đầu tạo tiền đề cho việc định hướng nghề nghiệp của học sinh. Đây là những ưu điểm vượt trộn của giáo dục STEM mang lại hiệu quả cho học sinh tiểu học.
Tài liệu tham khảo
[1]. Chỉ thị số 16/CT-TTg, ngày 4 tháng 5 năm 2017 của Thủ tướng Chính phủ về tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Về giáo dục STEM.
[2]. Quyết định số 1373/QĐ-TTg ngày 30 tháng 7 năm 2021 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án “Xây dựng xã hội học tập giai đoạn 2021 – 2030”.
[3]. Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Đồng Tháp, Kế hoạch số 109 /KH-SGDĐT, ngày 03 tháng 10 năm 2022. triển khai thí điểm, đại trà thực hiện giáo dục STEM trong chương trình GDPT năm 2018 cấp tiểu học.
[4]. Nghị quyết số 04-NQ/TU ngày 31 tháng 12 năm 2021 của Ban Chấp hành Đảng bộ Tỉnh Đồng Tháp khóa XI về chuyển đổi số.
[5]. Kế hoạch số 273/KH-UBND ngày 08 tháng 8 năm 2022 của UBND tỉnh Đồng Tháp về phát triển giáo dục tỉnh Đồng Tháp đến năm 2025.
