Mô hình giáo dục thông minh

Vào những năm 1950 và 1960, Hoa Kỳ là quốc gia đầu tiên phổ cập giáo dục phổ thông cho cả nước và cũng là quốc gia đầu tiên tạo ra một hệ thống các trường cao đẳng và đại học rộng khắp. Hệ thống giáo dục của họ vào thời điểm đó được coi là tốt nhất trên thế giới, cũng như những kết quả xuất sắc mà nền kinh tế và khoa học của Mỹ đạt được. Vậy mà ngày nay nhiều nước đã cho thấy học sinh của họ vượt xa học sinh Mỹ về kỹ năng và kiến ​​thức ở bậc phổ thông như Phần Lan, Hàn Quốc, v.v. Trung Quốc, Hồng Kông hoặc Singapore. Một trong những bước cải cách giáo dục quan trọng của Mỹ nhằm lấy lại vị thế của mình là mở rộng giáo dục STEM. Tại sao giáo dục STEM lại quan trọng như vậy và chúng ta cần hiểu gì về giáo dục STEM? 

1. STEM là gì?

 STEM là viết tắt của Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Giáo dục STEM là gì? Về bản chất, giáo dục STEM được hiểu là trang bị cho người học những kiến ​​thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến ​​thức và kỹ năng này phải được lồng ghép, tích hợp và bổ sung cho nhau, giúp học sinh không chỉ nắm được nguyên lý mà còn có thể thực hành, tạo ra sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày. Giáo dục STEM sẽ thu hẹp khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người có khả năng làm việc “tức thì” trong môi trường sáng tạo cao và dụng tâm với công việc ít lặp đi lặp lại trong thế kỷ 21. 

2. Môn học STEM là gì?

 STEM là môn học trong đó học sinh học khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học theo cách tích hợp. Thông thường, các môn học STEM được thiết kế dưới dạng các môn học và học sinh tiếp thu kiến ​​thức tích hợp dựa trên các môn học này. Ví dụ, khi học một chủ đề về hệ mặt trời, học sinh không chỉ học khoa học nghiên cứu cấu tạo của hệ mặt trời hay đặc điểm của nó mà còn học các ý tưởng phát triển. học về kính thiên văn (tức là học công nghệ), học về giá treo kính thiên văn (liên quan đến kỹ thuật), hay học tính tỷ lệ khoảng cách giữa các vì sao hoặc bán kính sao (môn toán). Robotics là môn học tiêu biểu của giáo dục STEM. 

3. Học STEM như thế nào?

 Một trong những phương pháp dạy và học hiệu quả nhất đối với giáo dục STEM là phương pháp “Học qua Hành”. Phương pháp “Learning by doing” giúp sinh viên lĩnh hội kiến ​​thức từ trải nghiệm thực tế chứ không chỉ lý thuyết suông. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực tiễn, sinh viên sẽ hiểu sâu hơn về lý thuyết và nguyên tắc thông qua các hoạt động thực hành. Chính những hoạt động thực hành này sẽ giúp học sinh nhớ kiến ​​thức lâu và sâu hơn. Học sinh được làm việc theo nhóm, tự thảo luận, khám phá kiến ​​thức, vận dụng kiến ​​thức vào hoạt động thực tiễn, sau đó truyền đạt kiến ​​thức cho người khác. Với cách học này, giáo viên không còn là người truyền đạt kiến ​​thức mà là người hướng dẫn học sinh tự xây dựng kiến ​​thức. 

4. Tại sao giáo dục STEM lại quan trọng?

 Một thống kê tại Hoa Kỳ cho thấy từ năm 2004 đến 2014, việc làm liên quan đến khoa học và kỹ thuật đã tăng 26%, cao hơn gấp đôi tốc độ tăng trung bình của các ngành nghề khác. Trong khi đó, việc làm STEM tăng nhanh gấp 4 lần so với tốc độ tăng trung bình của các ngành khác nếu tính từ năm 1950 đến 2007. Với sự phát triển của khoa học công nghệ, nhu cầu việc làm liên quan đến STEM ngày càng cao buộc ngành giáo dục cũng phải có những thay đổi để đáp ứng nhu cầu của xã hội. Giáo dục STEM có thể tạo ra những con người đáp ứng nhu cầu việc làm của thế kỷ mới, có tác động lớn đến nền kinh tế của sự thay đổi và đổi mới. Trong một bài phát biểu trước Thượng viện Hoa Kỳ, Bill Gates từng nói: “Chúng ta không thể duy trì một nền kinh tế hàng đầu toàn cầu trừ khi chúng ta xây dựng một lực lượng lao động được trang bị kiến ​​thức và kỹ năng để sáng tạo”. Bill Gates đã đặc biệt nhấn mạnh vai trò của giáo dục trong việc xây dựng lực lượng lao động này. Ông tiếp tục: “Chúng ta cũng không thể duy trì một nền kinh tế sáng tạo nếu không có những công dân được giáo dục tốt về toán học, khoa học và kỹ thuật. Kỹ năng STEM được hiểu như thế nào? Giáo dục STEM không phải là chuẩn bị cho học sinh trở thành nhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư hay kỹ thuật viên mà là phát triển các kỹ năng của học sinh có thể sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay. Vâng, đó chính là kỹ năng STEM. Kỹ năng STEM được hiểu là sự liên kết và tích hợp nhuần nhuyễn của 4 nhóm kỹ năng: kỹ năng khoa học, kỹ năng công nghệ, kỹ năng kỹ thuật và kỹ năng toán học. Năng lực khoa học: là khả năng liên hệ các khái niệm, nguyên tắc, định luật và cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học với thực tiễn và sử dụng kiến ​​thức này để giải quyết các vấn đề trong thế giới thực. Kỹ Năng Công Nghệ: Khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và tiếp cận công nghệ. Công nghệ bao gồm từ những đồ vật đơn giản nhất hàng ngày như quạt và bút chì đến các hệ thống người dùng phức tạp như Internet, lưới điện quốc gia, vệ tinh, v.v. đáp ứng nhu cầu của con người được coi là công nghệ. Kỹ năng Kỹ thuật: Khả năng giải quyết các vấn đề thực tế bằng cách thiết kế các đối tượng, hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất để tạo ra các đối tượng. Nói một cách đơn giản, sinh viên được trang bị các kỹ năng kỹ thuật cần thiết để sản xuất một vật thể và hiểu quy trình sản xuất. Sinh viên phải có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để biết cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, mỹ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để đạt được giải pháp tốt nhất trong quá trình thiết kế và thi công. Ngoài ra, sinh viên có khả năng nhận biết nhu cầu và phản ứng của xã hội đối với công nghệ. Kỹ năng toán học: Khả năng nhận biết và nắm bắt được vai trò của toán học đối với mọi mặt của sự tồn tại trên thế giới. Học sinh có kỹ năng toán học sẽ có thể diễn đạt ý tưởng một cách chính xác và áp dụng các khái niệm và kỹ năng toán học vào cuộc sống hàng ngày. 

5. Giáo dục STEM cũng cung cấp những kỹ năng gì?

 Bên cạnh các kỹ năng khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, giáo dục STEM còn trang bị cho học sinh những kỹ năng cần thiết để phát triển trong thế kỷ 21 như kỹ năng giải quyết vấn đề, tư duy phản biện, kỹ năng hợp tác, kỹ năng giao tiếp… Kỹ năng giải quyết vấn đề là kỹ năng cần thiết cho học sinh trong thế kỷ 21, thế kỷ mà số lượng công việc sáng tạo và không lặp lại ngày càng tăng mạnh, đòi hỏi người lao động phải chủ động giải quyết vấn đề. Tư duy phản biện được hiểu là quá trình suy nghĩ và phân tích thông tin theo hướng khác với vấn đề nhằm làm sáng tỏ và khẳng định lại vấn đề. Đây thực sự là một cách tiếp cận tốt trong giáo dục mà trước đây học sinh tiếp nhận thông tin và kiến ​​thức một cách thụ động từ giáo viên. Tư duy phản biện sẽ giúp học sinh hiểu vấn đề sâu hơn, phát triển tư duy logic và nâng cao kỹ năng xử lý thông tin. Kỹ năng hợp tác và giao tiếp cũng là những kỹ năng cực kỳ quan trọng cần phát triển trong thế kỷ 21 khi công việc ngày càng đòi hỏi sự chia sẻ, giao tiếp và những kỹ năng này sẽ giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng, suôn sẻ và đạt hiệu quả cao. 

6. Vai trò của công nghệ (T) và kỹ thuật (E) 

Chương trình giảng dạy thế kỷ 20 tập trung chủ yếu vào khoa học (S) và toán học (M) và bỏ qua vai trò của công nghệ (T) và kỹ thuật (E). Không chỉ toán học và khoa học, trong thế kỷ 21 chúng ta còn cần công nghệ và kỹ thuật cũng như các kỹ năng thiết yếu như: tư duy phản biện, giải quyết vấn đề, làm việc nhóm và phục vụ cộng đồng. Các kỹ năng kỹ thuật cung cấp cho sinh viên khả năng tiếp cận các phương pháp và kiến ​​thức cơ bản để thiết kế và chế tạo các thiết bị từ đơn giản đến phức tạp mà xã hội cần hoặc sử dụng. Sinh viên được tiếp thu kiến ​​thức công nghệ sẽ có khả năng sử dụng công nghệ thành thạo, mang lại hiệu quả, tốc độ và độ chính xác cao hơn trong công việc. Nếu giáo dục không có T và E thì học sinh chỉ được trang bị lý thuyết, khái niệm, nguyên lý, công thức, định luật mà không được trang bị kiến ​​thức để vận dụng vào thực tiễn. Do đó, việc tích hợp các kỹ năng STEM ngày càng trở nên quan trọng trong thế kỷ 21. 

7. STEM được tích hợp 

Rào cản lớn nhất trong giáo dục truyền thống là sự tách biệt giữa bốn lĩnh vực quan trọng: khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Sự tách biệt này sẽ tạo ra một khoảng cách lớn giữa việc học và việc làm, giữa trường học và doanh nghiệp. Những sinh viên được đào tạo theo mô hình truyền thống sẽ mất thời gian để hiểu làm thế nào các nguyên tắc và cơ sở lý thuyết được chuyển thành các ứng dụng thực tế khi kiến ​​thức đã bị mai một. Hơn nữa, tư tưởng liên hệ các sự vật, hiện tượng với các ứng dụng, kỹ xảo cũng rất hạn chế. Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận liên môn, tạo ra sự kết hợp hài hòa giữa các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học nhằm mang đến cho học sinh những trải nghiệm thực tế thực sự có ý nghĩa. Việc dạy và học STEM tăng tính hấp dẫn đối với học sinh, giúp học sinh hiểu sâu hơn vấn đề, đạt hiệu quả học tập cao hơn. 

8. Giáo dục STEM tại Việt Nam 

Chúng ta đang sống trong thời đại hội nhập mạnh mẽ giữa các quốc gia có nền văn hóa khác nhau, nhu cầu trao đổi việc làm và nguồn nhân lực cũng ngày càng cao. Bối cảnh này đòi hỏi ngành giáo dục cũng phải chuẩn bị cho học sinh những kỹ năng và kiến ​​thức theo tiêu chuẩn toàn cầu. Giáo dục STEM với sứ mệnh cung cấp kiến ​​thức và kỹ năng cần thiết cho học sinh thế kỷ 21 sẽ là mô hình giáo dục diện rộng trong tương lai gần của thế giới. Phương pháp giáo dục STEM còn khá mới mẻ, có cách tiếp cận dạy và học khác nên cần sự quan tâm, nhận thức của toàn xã hội. Các nhà hoạch định chính sách cần có biện pháp nâng cao nhận thức về giáo dục STEM từ mọi tầng lớp xã hội, từ phụ huynh, giáo viên, nhà trường đến các nhà giáo dục các cấp. Đổi mới giáo dục là tất yếu, việc triển khai giáo dục STEM bắt kịp xu thế phát triển giáo dục sẽ đặt nền móng vững chắc cho sự phát triển của đất nước trong tương lai.