Chu trình STEM và 8 phương pháp thực hành STEM

Chu trình STEM giúp định hình giáo dục STEM từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy. Với nhu cầu cao về nguồn nhân lực công nghệ thông tin như hiện tại, giáo dục truyền thống đòi hỏi những chu trình STEM trong giảng dạy thật hợp lý và khoa học. Vậy Chu trình STEM là gì? Những phương pháp thực hành STEM hiệu quả nào cần được áp dụng trong giảng dạy? Mời quý thầy cô cùng OhStem tìm hiểu trong bài viết này nhé!

>>> Tham khảo thêm Dạy học STEM là gì? Phương pháp giảng dạy STEM hiệu quả.

Mục lục

Chu trình STEM là gì?

Được giới thiệu lần đầu tiên bởi Francis Vigeant vào ngày 3 tháng 5 năm 2017, chu trình STEM giải thích lý do tại sao tất cả học sinh phải tiếp xúc với STEM: bởi vì kỹ năng STEM là kỹ năng sống. Cốt lõi trong chu trình STEM là khả năng phản biện và xử lý vấn đề – những kỹ năng vô cùng cần thiết giúp trẻ phát triển và nâng cao nhận thức với thế giới xung quanh. Những kỹ năng này là chìa khóa để phát triển lực lượng lao động và là nền tảng cho các cơ hội nghề nghiệp trong tương lai của học sinh.

>>> Tham khảo thêm STEM là gì? Nhận tài liệu miễn phí cho giáo dục STEM – Thiết bị giáo dục STEM.

Khi nhắc đến chu trình đổi mới của STEM, là nói về các mối quan hệ giữa khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.

Khoa học là kiến thức từ thực nghiệm. Các nhà khoa học đặt ra các câu hỏi và nghiên cứu để trả lời chúng bằng cách thử nghiệm các giả thuyết và thu thập dữ liệu, cung cấp cho chúng ta kiến thức khoa học.

Kỹ thuật sử dụng kiến thức khoa học đó để thiết kế các giải pháp, sau đó kiểm tra các giải pháp đó để đánh giá mức độ chúng giải quyết các vấn đề trong thế giới thực.

Mở rộng quy mô, những giải pháp này là công nghệ, cho phép khám phá khoa học sâu hơn, đặt câu hỏi sâu hơn và giả thuyết mới, cho phép các nhà khoa học đặt ra những câu hỏi lớn hơn và hay hơn. Sau đó, kiến thức mới của họ cho phép các kỹ sư lặp lại và cải tiến các nguyên mẫu giúp chu kỳ tiếp tục.

Toán học là trung tâm của chu trình vì nó là một công cụ để định lượng, phân tích và truyền đạt những quan sát hoặc phát hiện từ một thí nghiệm hoặc một nguyên mẫu. Nó cũng đảm bảo các quy trình và thông tin chi tiết có thể tái tạo được cho cả các nhà khoa học và kỹ sư.

Khi nghĩ về chu trình trong bối cảnh của chương trình giảng dạy, điều quan trọng là các mối liên hệ này phải rõ ràng đối với học sinh – và giáo viên, vì họ là người lưu giữ thông điệp. Thực tế là, nếu bạn bước vào một cuộc họp và hỏi “Khoa học là gì? Kỹ thuật là gì?” chúng ta sẽ nhận được nhiều ý kiến và câu trả lời khác nhau. Đây là một vấn đề, một trong những vấn đề mà Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia (NRC) đã cố gắng khắc phục bằng cách xác định hướng dẫn STEM hiệu quả là gì.

8 phương pháp thực hành STEM

Vào năm 2011, NRC đã ban hành một định nghĩa mới, cụ thể về chu trình STEM hiệu quả như thế nào. Một chu trình STEM hiệu quả sẽ:

Tận dụng sở thích và kinh nghiệm ban đầu của học sinh.
Xác định và xây dựng dựa trên những gì học sinh biết.
Cung cấp cho học sinh những kinh nghiệm để tham gia vào các hoạt động thực hành khoa học và duy trì sự quan tâm của mình.

Chu trình STEM mô tả một quá trình là cốt lõi của quá trình nuôi dưỡng: nó xác định và xây dựng dựa trên những gì học sinh biết, sau đó cung cấp cho các em những trải nghiệm được thiết kế để thu hút mình tham gia vào các hoạt động khoa học và kỹ thuật. Từ “thực hành” cũng rất có chủ ý. Đó là một khía cạnh của Tiêu chuẩn Khoa học Thế hệ Tiếp theo mới và tập trung vào việc duy trì phạm vi, trình tự và tốc độ phù hợp với nội dung và phương pháp luận được sử dụng để thu hút học sinh.

>>> Tham khảo thêm về Một số dự án STEM dành cho trẻ mầm non.

Sau đây là những cấp độ, tám phương pháp thực hành STEM — tám kỹ năng thực hành chu trình STEM giúp học sinh học tập hiệu quả:

Đặt ra những câu hỏi (đối với khoa học) và xác định vấn đề (đối với kỹ thuật).
Phát triển và sử dụng mô hình.
Lập các kế hoạch cụ thể và thực hiện các điều tra, nghiên cứu.
Phân tích và giải thích dữ liệu.
Sử dụng các phép toán và tư duy tính toán để giải quyết các vấn đề.
Xây dựng thuyết trình (cho khoa học) và thiết kế giải pháp (cho kỹ thuật).
Tham gia vào lập luận từ bằng chứng đã có.
Thu thập, đánh giá, nhận xét từ đó truyền đạt lại thông tin.

Hiển nhiên là những mô hình, chương trình giáo dục phổ thông hiện nay không thể cung cấp cho học sinh đầy đủ những kỹ năng trên. Đó đơn giản không phải là thứ mà học sinh thường được yêu cầu phát triển trong lớp học. Đây là những kỹ năng định hướng tư duy – một thứ phải được xây dựng và học có chủ đích. Chúng cũng có thứ tự cao hơn và là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá hiệu quả của một chu trình STEM hiệu quả.

Để đạt được mức độ hiểu biết này, hướng dẫn phải đạt được mức độ sẵn sàng cao, cụ thể là mức độ sẵn sàng thành thạo.

Lời kết

Trên đây là bài giới thiệu về chu trình STEM và những cách thực hành chu trình STEM hiệu quả cho học sinh. Mong thông qua bài viết, thầy cô sẽ có thể ứng dụng và nâng cao những bài giảng STEM của mình!

Để tìm hiểu thêm về các đồ chơi, giáo cụ STEAM cho bé, vui lòng liên hệ OhStem qua: