Chương trình giáo dục STEM ở Việt Nam – thực trạng và giải pháp

Mục Lục

(Quanlynhanuoc.vn) – STEM là phương thức giáo dục tích hợp liên môn, trong đó các bài học được xây dựng theo chủ đề, nhằm lồng ghép kiến thức khoa học, công nghệ và toán học, hướng đến sự vận dụng kỹ thuật trong việc giải quyết các vấn đề cụ thể. Trong những năm qua, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã triển khai giáo dục STEM cho hơn 60 trường phổ thông trên cả nước và đã đạt được những kết quả đáng ghi nhận. Tuy nhiên, giáo dục STEM đang phải đối mặt với những khó khăn, rào cản làm hạn chế chất lượng dạy và học tại các trường.

STEM – Science, Technology, Engineering, Mathematics (Ảnh minh họa – nguồn: internet)

Khái quát về chương trình giáo dục STEM

STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Mathematics (Toán học). Giáo dục STEM về bản chất 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.

Giáo dục STEM là một chương trình giảng dạy dựa trên ý tưởng trang bị cho người học những kiến thức, kỹ năng liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học – theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và người học có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộc sống. 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.

Những kiến thức và kỹ năng trong chương trình giáo dục STEM phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu biết về kiến thức cơ bản mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Trong đó, với kỹ năng khoa học, học sinh được trang bị 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 sử dụng và liên hệ các kiến thức này để thực hành, đồng thời có tư duy vận dụng vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong thực tế.

Với kỹ năng công nghệ, 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.

Về kỹ năng kỹ thuật, học sinh được trang bị kỹ năng sản xuất ra đối tượng sản phẩm và hiểu được quy trình để làm ra nó. Vấn đề này đòi hỏi học sinh phải có khả năng tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan (như vật lý, nghệ thuật, công nghệ, hóa học) 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.

Và cuối cùng, kỹ năng toán học là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trong cuộc sống. Học sinh được đào tạo nhằm mục tiêu có kỹ năng toán học để thực hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả năng áp dụng các lý thuyết và kỹ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.

Đối với học sinh phổ thông, việc theo học các môn học STEM còn có ảnh hưởng tích cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp trong tương lai. Khi được học nhiều dạng kiến thức trong một thể tích hợp, học sinh sẽ chủ động thích thú với việc học tập thay vì thái độ e ngại hoặc tránh né một lĩnh vực nào đó. Trên cơ sở đó sẽ khuyến khích các em có định hướng tốt hơn khi chọn chuyên ngành ở các bậc học cao hơn và tạo sự chắc chắn cho cả sự nghiệp về sau. Những học sinh được dạy học theo cách tiếp cận giáo dục STEM đều có những ưu thế nổi bật như: kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học chắc chắn; khả năng sáng tạo, tư duy logic; hiệu suất học tập và làm việc vượt trội và có cơ hội phát triển các kỹ năng mềm toàn diện hơn trong khi không hề gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với học sinh.

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 nhất như: học qua dự án – chủ đề, học qua trò chơi và đặc biệt phương pháp học qua thực hành luôn được áp dụng triệt để cho các môn học tích hợp STEM.

Chương trình “Ngày hội STEM DAY” tổ chức tại trường THPT. Trưng Vương, TP. Hồ Chí Minh. (Ảnh: doimoisangtao.vn).

Thực trạng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông

Thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phối hợp với Hội đồng Anh triển khai chương trình thí điểm giáo dục STEM cho một số trường trung học tại một số tỉnh, thành phố. Cũng trong năm học 2017-2018, giáo dục STEM đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo đưa vào các văn bản hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học và đến nay tiếp tục chỉ đạo các địa phương trên toàn quốc tích hợp STEM trong quá trình thực hiện chương trình giáo dục phổ thông hiện hành ở những môn có liên quan. Bên cạnh đó, giáo dục STEM đã được đưa vào nhiệm vụ năm học của nhiều Sở Giáo dục và Đào tạo trên cả nước.

Trước đó, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã triển khai các phong trào, các cuộc thi trong nhà trường phổ thông theo hướng này, điển hình như: cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học; vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết tình huống thực tiễn; sáng kiến giáo dục STEM – SchoolLAB dành cho học sinh trung học… Từ những chương trình thí điểm, những phong trào, cuộc thi này bước đầu đã có những tác động tích cực, lan tỏa, làm chuyển biến trong dạy và học tại các trường phổ thông trên cả nước. Trên cơ sở đó, học sinh được thực hành, trải nghiệm nhiều hơn, học tập gắn với cuộc sống thực hơn. Tuy nhiên, các phong trào vẫn dừng lại ở hình thức các cuộc thi, thao giảng mà chưa trở thành hoạt động thường xuyên, phổ biến và tự nguyện của giáo viên phổ thông.

Thực tế triển khai cho thấy, giáo dục STEM được tổ chức trong các trường phổ thông ở Việt Nam thường tập trung qua các hình thức: dạy học tích hợp theo định hướng giáo dục STEM; sinh hoạt câu lạc bộ STEM; các cuộc thi, các hoạt động trải nghiệm sáng tạo; phối hợp tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các tổ chức tư nhân; các sự kiện STEM, ngày hội STEM. Qua đó đã đạt được những kết quả bước đầu, tạo tiền đề thuận lợi cho bước triển khai tiếp theo mang tính đại trà và hiệu quả. Tuy nhiên, trong quá trình triển khai giáo dục STEM vẫn còn nhiều khó khăn, xuất phát từ một số lý do sau đây:

Một là, chưa “Chương trình hóa” giáo dục STEM. Mặc dù chương trình giáo dục phổ thông mới đã tạo điều kiện thuận lợi hơn để có thể triển khai giáo dục STEM, tuy nhiên với khung chương trình đề ra, giáo viên vẫn gặp khó khăn trong việc tổ chức các nội dung, chủ đề sao cho vừa bảo đảm yêu cầu của khung chương trình, vừa phát huy sức sáng tạo của học sinh. Như vậy, khi triển khai chương trình giáo dục phổ thông mới, cần phải có hướng dẫn về những chủ đề STEM trong các môn, lĩnh vực học tập để tạo thuận lợi cho giáo viên tổ chức dạy học. Đi kèm với việc “Chương trình hóa” giáo dục STEM cũng cần có các chính sách, chế độ, quy định kèm theo. Bởi khi chưa có các quy định, chính sách cụ thể sẽ khiến quá trình triển khai giáo dục STEM không có chỗ đứng vững chắc mà mới chỉ dừng lại ở hình thức, phong trào.

Hai là, trình độ giáo viên chưa đáp ứng được yêu cầu. Phần lớn giáo viên chỉ được đào tạo hình thức dạy học đơn môn, do đó gặp khó khăn khi triển khai dạy học theo hướng liên môn như giáo dục STEM. Bên cạnh đó, đa số giáo viên còn ngại học hỏi, ngại chia sẻ với đồng nghiệp, nên chưa có sự trao đổi, liên hệ tốt giữa giáo viên các bộ môn trong dạy học STEM.

Ba là, chưa có sự phối hợp thường xuyên, liên tục giữa hệ thống trường phổ thông với các trường đại học, viện nghiên cứu và các tổ chức, doanh nghiệp… Thực tế cho thấy, đã có sự phối hợp giữa một số ít các trường đại học, viện nghiên cứu trong đào tạo, tập huấn giáo viên; sự phối hợp giữa các tổ chức tư nhân, doanh nghiệp hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM trong nhà trường, nhưng mới chỉ là những điển hình đơn lẻ, chưa tạo được sự liên kết rộng khắp và bền vững.

Bốn là, nội dung kiểm tra, đánh giá trong dạy học còn gặp “rào cản” ở các trường. Hiện nay ở trường phổ thông (cụ thể là kỳ thi trung học phổ thông quốc gia) việc kiểm tra, đánh giá được tổ chức theo hình thức làm bài thi trắc nghiệm kiểm tra kiến thức, kỹ năng; trong khi kiểm tra, đánh giá theo mô hình giáo dục STEM là đánh giá quá trình và thông qua sản phẩm. Vì vậy, trên thực tế, việc triển khai giáo dục STEM vẫn phải “tránh” các lớp cuối cấp (lớp 9, lớp 12) để dành thời gian cho học sinh luyện thi. Còn với các khối lớp khác không nặng về thi chuyển cấp thì vẫn phải bảo đảm học để thi hết kỳ, cho nên việc học theo sách giáo khoa, luyện giải bài tập vẫn là hoạt động chính của học sinh, giáo viên chỉ dành một phần thời gian cho các hoạt động STEM (ngoại khóa, hoạt động sau giờ học) là chủ yếu. Như vậy, chậm đổi mới kiểm tra, đánh giá trong dạy học sẽ là “rào cản” lớn nhất đối với quá trình triển khai STEM trong nhà trường phổ thông.

Năm là, điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng được yêu cầu đề ra. Sĩ số mỗi lớp học quá đông cũng gây khó khăn cho tổ chức hoạt động, cản trở việc đổi mới phương pháp dạy học của giáo viên. Ngoài ra, việc không có phòng học STEM hoặc phòng thực hành để học sinh có nơi làm việc nhóm, nghiên cứu, thí nghiệm cũng là một vấn đề. Mặt khác, với các nội dung học tập chuyên sâu hơn như khoa học máy tính, robotic, lập trình thì cần đầu tư kinh phí lớn hơn, nên đây cũng là những khó khăn không nhỏ cho triển khai dạy học STEM.

Dự án “Thúc đẩy sự quan tâm và tham gia của nữ sinh trong khoa học và đổi mới sáng tạo thông qua giáo dục STEM và các kỹ năng số” do Hội đồng Anh tổ chức thực hiện năm 2018.(Ảnh: kinhtethoidai.vn).

Một số giải pháp thúc đẩy giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông đáp ứng Chương trình giáo dục phổ thông mới

(1) Đổi mới về cơ chế chính sách

Đưa giáo dục STEM thành chương trình giáo dục quốc gia, thúc đẩy sự phát triển giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông nhằm đẩy mạnh công tác hướng nghiệp, phân luồng học sinh từ bậc phổ thông; khơi dậy đam mê nghiên cứu khoa học và định hướng các em theo đuổi những ngành khoa học công nghệ cao cho tương lai.

Đưa giáo dục STEM vào trong chương trình giáo dục phổ thông mới. Cụ thể, chương trình giáo dục phổ thông mới quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm tới vai trò, vị trí, sự phối hợp giữa các môn học STEM trong chương trình. Giáo viên, người trực tiếp đứng lớp sẽ thể hiện STEM thông qua việc xác định các chủ đề liên môn, thể hiện nó trong mỗi tiết dạy, mỗi hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, nâng cao hứng thú, hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất cho học sinh.

Tạo điều kiện thuận lợi về môi trường pháp lý và chính sách để các nhà đầu tư nước ngoài mở cơ sở giáo dục STEM chất lượng cao tại Việt Nam.

(2) Thành lập các trung tâm giáo dục STEM

Thành lập các trung tâm giáo dục STEM tại các tỉnh, thành trong cả nước, các trung tâm này trực thuộc các trường đại học trên địa bàn tỉnh. Trung tâm giáo dục STEM quốc gia sẽ trực thuộc Bộ Giáo dục và Đào tạo, có vai trò chỉ đạo chung cho giáo dục STEM trên cả nước, trong đó có sự kết hợp chặt chẽ giữa các trung tâm giáo dục STEM và các nhà trường phổ thông đáp ứng với mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông mới.

Học sinh tham quan và trải nghiệm tại Trung tâm đào tạo STEAMZone. (Ảnh: nhandan.com.vn).

(3) Đổi mới kiểm tra, đánh giá trong chương trình dạy học phổ thông

Kiểm tra, đánh giá có vai trò rất quan trọng, quyết định việc lựa chọn nội dung, phương pháp cũng như thúc đẩy việc dạy và học nói chung. Với giáo dục STEM, kiểm tra, đánh giá càng đóng vai trò quan trọng vì nếu vẫn kiểm tra, đánh giá bằng các hình thức cũ (thi viết, học thuộc, giải bài tập) thì sẽ cản trở sự tiếp cận giáo dục STEM. Trong giáo dục STEM, học sinh được đưa vào các tình huống thực của cuộc sống, được yêu cầu giải quyết vấn đề gắn với bối cảnh thực, bằng kiến thức liên môn của mình cộng với sự hiểu biết xã hội. Kết thúc mỗi vấn đề như vậy, học sinh thường tạo ra một sản phẩm bằng việc tự tìm tòi, nghiên cứu cụ thể, đây là cơ sở để đánh giá.

(4) Nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên trong giảng dạy STEM

Trong giáo dục STEM, không phải một giáo viên dạy nhiều môn học cùng một lúc mà các giáo viên dạy các môn khác nhau phải hợp tác, cùng xây dựng bài giảng để học sinh có thể vận dụng kiến thức và kỹ năng của nhiều môn để giải quyết một vấn đề. Vì vậy, cần đào tạo giáo viên theo nhóm hoặc theo cặp; đồng thời thường xuyên tổ chức đào tạo, bồi dưỡng nâng cao nghiệp vụ sư phạm và kỹ năng cho đội ngũ giáo viên về áp dụng phương pháp giáo dục STEM trong công tác giảng dạy của trường nhằm nâng cao năng lực học tập và thực hành của học sinh giảng dạy giáo dục STEM tại các trường phổ thông.

(5) Phát triển cơ sở vật chất hỗ trợ giáo dục STEM

Nếu nói rằng “không có cơ sở vật chất hiện đại thì không thể dạy học STEM” là không chính xác. Trên thực tế, triển khai giáo dục STEM tại các vùng nông thôn, hay miền núi, chỉ cần với các vật liệu tái chế là học sinh đã học được. Điều quan trọng ở đây là cách lựa chọn nội dung và tổ chức của giáo viên. Tuy nhiên, trong giáo dục STEM, có nhiều mảng nội dung cần phải có sự đầu tư cơ sở vật chất, thiết bị dạy học hiện đại, như: robotic, khoa học máy tính… Vì thế, để triển khai giáo dục STEM một cách toàn diện thì cần từng bước đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học phù hợp.

(6) Đẩy mạnh công tác nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ

Hằng năm, cần tổ chức các cuộc thi về sáng tạo, các đề tài khoa học, hội chợ khoa học trong nhà trường phổ thông. Thúc đẩy phong trào giáo dục STEM bằng các hoạt động như: câu lạc bộ, ngày hội, đại sứ STEM, ngày tham quan các phòng thí nghiệm, nhà máy…; đẩy mạnh các hoạt động nghiên cứu ứng dụng, nghiên cứu công nghệ, phương tiện dạy học, ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục STEM và kiểm tra, đánh giá chất lượng giáo dục STEM; hình thành mạng lưới nghiên cứu khoa học về giáo dục STEM giữa các Viện, Trung tâm giáo dục STEM, các trường đại học trong và ngoài nước; đồng thời, kết hợp với các trường phổ thông là nơi thực nghiệm mô hình giáo dục STEM.

(7) Tăng cường hợp tác với các tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước

Thực hiện công tác xã hội hóa giáo dục nhằm liên kết các tổ chức, cá nhân đang hoạt động trong lĩnh vực giáo dục STEM với các nhà trường phổ thông. Tăng cường các hoạt động hợp tác đa phương, song phương trong các lĩnh vực về giáo dục STEM như: nghiên cứu khoa học, trao đổi học thuật; đào tạo, bồi dưỡng giáo viên, cán bộ quản lý; quản trị nhà trường…