Giáo dục STEM – mô hình giáo dục của thời đại 4.0

• STEM là gì?

STEM là viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Math (toán học). Ngay từ cái tên đó, có thể thấy được về bản chất, giáo dục STEM mang tính “liên môn”, giúp trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến bốn lĩnh vực trên. Sự “liên môn” ở đây phân biệt với “đa môn” bởi lẽ các kiến thức và kỹ năng này sẽ luôn được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Còn “đa môn” chỉ là sự xuất hiện của nhiều môn học, nhưng giữa các môn học đó không có sự tương tác, bổ trợ cho nhau để giúp hình thành phẩm chất và năng lực cho học sinh.

STEM đặt trẻ vào vai trò của một nhà phát minh. Chẳng hạn như trẻ muốn học một đơn vị kiến thức về lực hút trái đất, trẻ sẽ không học kiến thức đó qua những bài học mang tính lí thuyết đơn thuần. Trẻ sẽ được tham gia vào một dự án học tập với một tình huống cụ thể như “Giải cứu con tàu vũ trụ bị mắc kẹt trên sao Hỏa về Trái đất”, thông qua đó, trẻ sẽ phát triển khả năng sáng tạo và năng lực giải quyết tình huống, đồng thời tiếp thu những kiến thức khoa học về lực hút trái đất một cách tự nhiên nhất. Như vậy, có thể hiểu đơn giản STEM là phương pháp giáo dục “Học thông qua hành”, thay vì chỉ học lý thuyết thì bây giờ trẻ sẽ thực hành sau đó rút ra được lý thuyết từ kết quả thực tế.

• Giáo dục STEM – mô hình giáo dục của tương lai

Thế giới của chúng ta đang ở giai đoạn đầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Bản chất của cách mạng công nghiệp lần thứ 4 là dựa trên nền tảng công nghệ số và tích hợp tất cả các công nghệ thông minh để tối ưu hóa quy trình, phương thức sản xuất; sử dụng và phát huy thành quả của những công nghệ đang và sẽ có tác động lớn nhất là công nghệ in 3D, công nghệ sinh học, công nghệ vật liệu mới, công nghệ tự động hóa, rô-bốt,…

Tất yếu với những tiến bộ về công nghệ, cách mạng 4.0 dự báo sẽ khiến cho nhiều ngành nghề biến mất khi sự xuất hiện ngày một phổ biến của công nghệ tự động hóa, rô-bốt sẽ thay thế con người trong nhiều quá trình sản xuất. Tuy nhiên mặt khác, cuộc cách mạng công nghiệp này lại khiến một số công việc có nhu cầu tuyển dụng tăng cao, thậm chí những ngành nghề chưa xuất hiện (như chăm sóc người máy) sẽ trở nên phổ biến. Chỉ có một điều chắc chắn, trong kỉ nguyên 4.0 đó, con người nếu không muốn bị tụt hậu và bị đào thải thì cần phải trang bị những kỹ năng mới. Những kỹ năng cần thiết đối mà mỗi cá nhân cần trang bị đó là kỹ năng giải quyết vấn đề phức tạp, tư duy phản biện, sáng tạo, quản lý nguồn lực con người, phối hợp với đồng nghiệp, trí tuệ cảm xúc, đánh giá và ra quyết định, định hướng dịch vụ, đàm phán, linh hoạt trong nhận thức… Sự phát triển chóng mặt của cách mạng công nghiệp 4.0 cũng đòi hỏi phải đẩy mạnh giáo dục đào tạo để có được một đội ngũ tri thức chất lượng, có đầy đủ những kĩ năng đáp ứng được yêu cầu của thời đại 4.0. Đó là một việc vô cùng cần thiết và cấp bách. Giáo dục STEM  ra đời đã giúp giải quyết vấn đề cấp bách đó, bởi:

Thứ nhất: Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn và thông qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó, học sinh vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. Bằng phương pháp giáo dục “học thông qua hành” đó, giáo dục STEM sẽ phá đi khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người có năng lực làm việc “tức thì” trong môi trường làm việc có tính sáng tạo cao với những công việc đòi hỏi trí óc của thế kỷ 21.

Thứ hai: Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học. Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học. Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra. Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.

Thứ ba: Giáo dục STEM đề cao một phong cách học tập mới cho người học, đó là phong cách học tập sáng tạo. Đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh, người học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức được trang bị; phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình huống có vấn đề mà người học đang phải giải quyết.

Thứ tư: với phương pháp “Học thông qua hành”, “vừa học vừa chơi”, STEM tạo cho học sinh hứng thú khi học. Thông qua những trò chơi thú vị gắn liền với kiến thức, những dự án học tập sẽ giúp học sinh tiếp thu kiến thức nhanh hơn, nhớ lâu hơn và hiểu sâu hơn. Đồng thời, việc học đối với học sinh sẽ trở thành niềm đam mê, yêu thích thực sự chứ không còn mang tính chất ép buộc nữa.

Chính vì những điểm mạnh đó mà STEM được hệ thống giáo dục của các quốc gia tiên tiến tin là phương pháp giáo dục ưu việt bậc nhất. Chính vì vậy ở các nước phát triển STEM rất được coi trọng và phát triển. Ở Việt Nam STEM đã và đang được đẩy mạnh và được đưa vào chương trình giáo dục của các cấp học.