Phương pháp dạy học STEM là gì? Nguyên tắc thiết kế buổi học STEM

Bạn đã nghe qua cụm từ dạy học STEM khá nhiều, nhưng bạn chưa hiểu bản chất của nó là gì? Và để thiết kế một buổi học theo đúng phương pháp dạy học STEM, chúng ta cần tuân thủ những nguyên tắc nào? Hãy cùng OhStem tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Ngoài ra, nếu bạn đang muốn đi sâu vào thiết kế buổi học STEM cho trẻ thì bạn không thể bỏ qua các bài viết này:

• Phương pháp giáo dục STEM tiểu học
• Cách xây dựng và thiết kế bài giảng STEM tại trường trung học

Phương pháp dạy học STEM được áp dụng trên thế giới như thế nào

Dạy học STEM ở Mỹ

Trẻ em Mỹ đã được giới thiệu rất nhiều loại sách STEM khác nhau để đọc và tham khảo. Đối với học sinh tiểu học, thường sẽ là các loại sách, truyện tranh sử dụng các hình ảnh dẫn chứng sinh động. Điều này không chỉ giúp các bé dễ hình dung về những nguyên lý hàn lâm, những hiện tượng hay sự vật, mà còn hỗ trợ cho các em xây dựng và phát triển vốn từ vựng để diễn đạt rất hiệu quả.

Đối với trẻ em ở độ tuổi trung học, các thể loại sách để đọc (cả phi hư cấu và hư cấu), miễn là có gắn liền với bài học đều được khuyến khích đọc thêm. Nhờ vậy, trẻ em có cơ hội mở rộng kiến thức chuyên ngành và phát triển kỹ năng đọc và viết về sau.

>> Xem thêm: STEM là gì?

Dạy học STEM ở New Zealand

Các trường học ở New Zealand đang vận dụng chương trình giảng dạy STEM để tiếp sức thêm niềm đam mê học hỏi cho trẻ.

Các giáo viên đang cố gắng giáo dục theo kiểu khai phá tư duy và phản biện cho trẻ. Họ luôn cố gắng tạo cơ hội để người học liên hệ những kiến thức mà các em đã có và tiến hành đưa những tri thức mới đó vào cuộc sống.

Nhưng, điều quan trọng ở đây là trẻ em sẽ tự trau dồi trước về vấn đề cấp thiết. Trẻ sẽ biết mọi việc theo nhiều hướng, suy nghĩ nhiều ý tưởng rồi trao đổi trên lớp, tự do phát biểu suy nghĩ, ý tưởng của mình. Tiếp đó thầy cô và ba mẹ mới đưa ra định hướng chung. Chính phương pháp này đã khơi nguồn và thúc đẩy học sinh say mê tìm tòi hơn, thích thú với học hỏi. Từ đó, giúp trẻ rèn luyện khả năng phản biện và phát triển lập trường cho mình.

New Zealand đã đưa công nghệ số – một trong bốn yếu tố cốt yếu của giáo dục STEM vào chương trình giảng dạy với sáu chủ đề chính: thuật toán, lập trình, dữ liệu, thiết bị số và cơ sở hạ tầng, các ứng dụng tin học, con người và máy tính. Qua đó, học sinh New Zealand sẽ biết được những khái niệm về tin học như robot, trí tuệ nhân tạo… Trẻ sẽ nắm bắt tư duy máy tính và giải quyết các chuyện cấp thiết trong cuộc sống hàng ngày dễ dàng hơn nhờ kỹ năng sáng tạo và hiểu biết về công nghệ của mình..

New Zealand chú ý nhiều hơn đến yếu tố Art trong STEAM. Art giúp học sinh có được những kiến thức rất hữu dụng, giúp các em tăng vốn tư duy và sáng tạo. Trẻ có thể được trau dồi một cách tốt nhất cũng như có thể nhận thức và phát huy những tiềm năng của chính mình..

Hiện tại, học sinh New Zealand nằm trong top 10 về năng lực đọc, top 12 về tri thức văn học, toán học và khoa học… các trường học và trung tâm giảng dạy tại New Zealand đều đạt được những tiêu chuẩn học thuật đứng hàng cao nhất thế giới.

Dạy học STEM ở tại Israel

Học sinh mẫu giáo ở Israel đang được học các môn khoa học trên trường lớp, tin học, Toán học. Khi lên độ tuổi tiểu học, các em sẽ được học đủ các môn về STEM bao gồm: Khoa học, công nghệ, Toán và Kỹ thuật. Chương trình học được xây theo hướng tiếp cận khoa học – tin học – xã hội. Ở đây sẽ tập trung vào sử dụng khoa học để lý giải các hiện tượng đời sống xung quanh. Đời sống hàng ngày sẽ là nguyên liệu để trẻ nhận thức được khoa học là gì

Học STEM cấp 2,3 ở Israel sẽ theo chương trình tiếp cận liên ngành, trẻ em không phải hiểu từng môn học rời rạc mà sẽ kết nối chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các áp dụng thực tiễn. Qua đó, học sinh vừa học được tri thức khoa học, vừa học được cách thực thi kiến thức đó vào thực tế. Trong trường học, học sinh luôn được tạo điều kiện thực hành.

Một trong những cách dạy STEM ở Israel là kết hợp với các tổ chức lớn như IBM hoặc Google. Từ đó, nhà trường sẽ xây dựng những trải nghiệm thực tế cho người học. Khi học sinh học hỏi và trải nghiệm, đó cũng lại là nguồn nhân lực cho các tổ chức lớn

Dạy học STEM ở tại Việt Nam

Tại Việt Nam, giáo dục STEM có nguồn gốc từ các cuộc thi Robot trẻ em. Và đến bây giờ, dạy STEM đã bắt đầu phổ biến hơn với nhiều hình thức, cách thức tiến hành, đơn vị hỗ trợ khác nhau, nhưng nhìn chung, các buổi dạy học STEM vẫn được áp dụng vào các môn lập trình máy tính, thực hiện các dự án IoT, hoặc trong các môn liên quan đến tính toán như Toán học, Vật Lý, Hóa học,…

STEM có thể chia ra thành 3 cấp độ:

• STEM 1.0 có thể được hiểu là các giờ học theo định hướng STEM, học đi đôi với hành, có liên tưởng tới các chuyện cấp thiết trong thực tế cuộc sống
• STEM 2.0 là triển khai một số chủ đề học liên môn
• STEM 3.0 tích hợp các môn khoa học trên trường lớp, kỹ thuật, công nghệ số và toán học vào để giải quyết những vấn đề cấp thiết trong thực tiễn.

Để được nhận miễn phí các tài liệu về dạy học STEM, cũng như hiểu sâu hơn về khái niệm này, bạn có thể xem qua bài viết sau: STEM là gì? Nhận tài liệu miễn phí cho giáo dục STEM

Học STEM như thế nào?

Một trong những phương pháp giáo dục và dạy học đem lại hiệu quả cao nhất cho nuôi dạy STEM là phương pháp “Học qua hành” -“Learning by doing”. Việc áp dụng nguyên lý ”Học qua hành” giúp trẻ em có được tri thức từ kinh nghiệm và thực hành, chứ không phải chỉ là lý thuyết suông. 

Bằng cách xây dựng các bài giảng theo từng chủ đề và căn cứ vào quá trình thực hành và trải nghiệm, học sinh sẽ được hiểu sâu hơn về lý thuyết, khái niệm thông qua các bài học thực tế. Chính các hoạt động thực tế này sẽ giúp các em nhớ tri thức lâu hơn, kỹ hơn. 

Trẻ sẽ được làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức và tự ứng dụng tri thức vào các hoạt động trải nghiệm học tập. Sau đó, các em có thể tự mình truyền đạt lại kiến thức cho người khác. Với cách học này, bố mẹ và giáo viên không còn là người giảng dạy về  kiến thức nữa mà sẽ là người hướng dẫn để học sinh tự xây dựng kiến thức cho chính mình.

Nguyên tắc thiết kế bài giảng theo phương pháp dạy học STEM

1. Vì sao học sinh của chúng ta cần những bài học STEM? ( lý giải theo cách khác thì: những bài học này mang lại giá trị nào khác?)
2. Trẻ em cần phải học những gì? 

Để biết cách tư duy STEM và hiểu về các kỹ năng thao tác kỹ thuật, các em cần những nội dung và kiến thức cụ thể nào? Ở mỗi bài học, hãy coi lại cách thức sắp xếp các kiến thức toán và khoa học; sau đó liên hệ đến vấn đề cấp bách của thực tế nào đó mà có thể sử dụng toán và khoa học để giải quyết.

3. Đối tượng học sinh mà bạn hướng đến trong bài học là gì? 

Tốt nhất thì các bài học STEM nên được thiết kế dành cho tất cả học sinh, bao gồm trẻ em giàu hay trẻ em nghèo, giỏi hay yếu,… Tất cả học sinh đều phải được rèn luyện tư duy và cách phản biện để đưa ra giải pháp cho các vấn đề.

4. Tiến hành thực hiện như thế nào để lôi cuốn trẻ em vào học tập thông qua việc đưa ra câu hỏi và thực hành? 

Học sinh bắt buộc phải có kỹ năng đặt những câu hỏi liên quan, cũng như tìm kiếm các các phương án có thể làm được, thử nghiệm và đánh giá các phương án đó. Học sinh còn đặc biệt phảii hiểu rằng khi không tìm được phương án đúng thì đó là điều rất bình thường. (Học tập từ những lỗi sai sẽ tốt hơn là học tập từ những thứ diễn ra suôn sẻ). Việc này sẽ giúp học sinh tiếp tục phát triển tư duy, và tìm kiếm giải pháp cho vấn đề thực tại. Vì vậy hãy chắc chắn rằng các bài học của bạn là chuỗi các thí nghiệm và nghiên cứu mở.

5. Các bài học và giáo án đã tập trung vào các kỹ năng của thời hiện đại chưa? Thậm chí bạn đã biết và hiểu sâu về các kỹ năng đó chưa? 

Những buổi giao lưu với các thành viên trong các đơn vị các tổ chức có thể sẽ mang lại cái nhìn rõ hơn về các kỹ năng này. Bạn cũng có thể học hỏi để hiểu được bạn đang tiến hành làm gì. Một khi họ biết rằng bạn đang quan tâm đến vấn đề gì, họ có thể mang lại những nguồn lực và sự trợ giúp bạn cần. Người muốn bạn thành công trong công việc đào tạo nguồn lực có năng lực thời hiện đại không ai khác khác chính là các công ty, doanh nghiệp.

6. Để hình thành và xây dựng những bài học STEM mọi người cần những thông tin gì, lĩnh vực nào, và ở đâu thì mọi người có thể tìm được những tri thức và kỹ năng đó? 

Tôi luôn mong rằng tri thức và các chuyên gia có thể “xuất hiện ra” ngay trong máy tính hoặc trong đầu tôi. Nhưng không may là điều đó sẽ không bao giờ xảy ra. Vậy nên, hãy dành chút ít thời gian để tìm kiếm thông tin về STEM và các bài học STEM. 

Hãy đào sâu các tri thức về các chủ đề mà bạn muốn thiết kế về bài học STEM. Hãy khám phá những năng lực của công nghệ số khả thi để áp dụng. Sau đó bắt tay vào và bắt đầu xây dựng các bài học. Hãy thử làm xem. Sau đó, sửa lại giáo án để phù hợp với học sinh của mình. Tiếp tục xem và sửa lại cho đến khi nó hoạt động như mong muốn, và hãy nhớ ghi chép lại quá trình xây dựng, điều chỉnh nhé!

Lợi ích của phương pháp dạy học STEM

Hiện nay, phương pháp dạy học stem mầm non cũng được đưa vào cùng các bậc học như tiểu học, THCS hay trung học phổ thông. Qua đó ta có thể thấy những lợi ích to lớn mà phương pháp này mang lại cho các em. Vậy, lợi ích của chúng ở đâu và là những gì?

• Với giáo trình dạy học stem, trẻ em sẽ được thực hành và trải nghiệm các thí nghiệm khoa học một cách thực tế. Qua đó, giúp rèn luyện trí sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề.
• Với 4 lĩnh vực cốt yếu là khoa học, kỹ thuật, tin học và toán học được lồng vào nhau, STEM giúp trẻ vừa có thể nắm được kiến thức lại vừa có khả năng trải nghiệm học tập. Từ đó, các em sẽ nắm được cách xây dựng các sản phẩm trong thực tế.
• Ngoài ra, stem đem lại cho các em kỹ năng mềm trong việc giải quyết vấn đề, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giao tiếp và cách phản biện. Trong stem, các em luôn được tham gia theo nhóm nhằm trau dồi các kỹ năng tốt nhất, thích ứng với thời đại công nghệ 4.0

• Các sản phẩm của các em khi hoàn tất xong thì sẽ được trình bày,  giới thiệu. Các em phải giải thích rõ cho người nghe về mô hình. Nhờ đó, tăng năng lực thuyết trình, giúp các em tự tin và cởi mở hơn. 
• Nhờ vào sự liên kết giữa lý thuyết và thực tiễn, các em học sinh không còn thấy những thứ kỹ thuật công nghệ cao quá xa vời và khó hiểu như trước. Với các em, mọi thứ về khoa học đã được tới gần hơn, dễ hiểu hơn.
• Quá trình phải tự tay làm ra các sản phẩm thực tiễn giúp các em có được cái nhìn tư duy hơn, mang tổng quát hơn. Đồng thời, nó còn mang lại sự kiên nhẫn và sáng tạo cho trẻ.

Khó khăn và phức tạp của dạy học STEM

STEM hay phương pháp dạy học STEM là chủ đề được tìm kiếm khá nhiều trong những năm trở lại đây. Trẻ em, sinh viên được học theo chương trình giáo dục STEM đều có những lợi thế nổi bật: 

• Kiến thức về các lĩnh vực như khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học vững vàng hơn
• Khả năng sáng tạo, tư duy trật tự, mức hiệu quả học hỏi và làm việc vượt trội hơn 
• Có cơ hội phát triển các kỹ năng mềm toàn diện hơn
• Không bị gò bó, quá tải đối với trẻ em, sinh viên. 
•  làm giảm khoảng cách giữa lý thuyết và trải nghiệm học tập.

Đứng dưới những đóng góp to lớn mà phương pháp dạy học STEM mang về tại Mỹ, các quốc gia trên thế giới cũng bắt đầu ứng dụng STEM vào giáo dục, Việt Nam cũng nằm trong số đó. Nhưng, điểm khác biệt là ngay từ đầu STEM du nhập vào Việt Nam không phải là bắt đầu từ các cuộc cải cách dạy học, các nghiên cứu khoa học về giáo dục hay chính sách vĩ mô nào khác, mà sinh ra từ các cuộc thi Robot dành cho học sinh.

Sau đó, các tổ chức dạy học tư nhân tại Việt Nam đã rất mau chóng ứng dụng phương pháp dạy học STEM. Nhưng phần nhiều ở đây là áp dụng các hoạt động chế tạo và lập trình Robot vào giáo dục tại các trường THPT ở một số thành phố lớn như Hà Nội ,Tp. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng. 

Nhược điểm lớn nhất ở đây là STEM chưa tiếp cận được với các các địa điểm vùng sâu vùng xa vì chi phí mua và lập trình robot khá mắc. Song, không thể phủ nhận lợi ích của phương thức giáo dục STEM ở Mỹ và các quốc gia khác. 

Chính phủ đã và đang dần đưa các chính sách nhằm đưa phương pháp dạy học STEM vào môi trường học đường từ các cấp. Không phải chỉ là tiếp cận và lập trình Robot như trước, STEM lúc này còn là nền tảng để trau dồi và phát triển đam mê về Robot cho tầng lớp thế hệ trẻ sau này.Tuy nhiên, hiện tại còn có khá nhiều ảnh hưởng và khó khăn:

• Khi khảo sát thì phần lớn thầy cô và ba mẹ chỉ nhận thức một cách sơ sài về giáo trình dạy học STEM
• Thầy cô và ba mẹ đang phải tự nghiên cứu, tiếp thu qua sách, internet hoặc học hỏi từ đồng nghiệp chứ chưa có lớp đào tạo chính thống và bài bản nào
• Thiếu trang thiết bị, cơ sở vật chất ở lớp học khi định hướng theo phương pháp dạy học STEM
• Người lớn còn quen với phương pháp giảng dạy cũ, chủ yếu là truyền đạt tri thức 1 chiều
• Ở đa số các trường, việc tiến hành đánh giá trình độ trẻ em còn dựa trên cơ sở điểm số
• Trẻ em chưa có chủ động tiếp thu kiến thức, còn phụ thuộc phần lớn vào nghe giảng từ  giáo viên

Tổng kết

Trên đây là tất cả những yếu tố bạn cần biết về phương pháp dạy học STEM. Trên thực tế, những kiến thức bạn cần để xây dựng được một buổi học STEM đạt chuẩn còn rất nhiều. Bạn có thể theo dõi OhStem qua Fanpage tại đây để luôn cập nhật những kiến thức mới nhé. Nếu bạn có thêm bất kỳ thắc mắc hoặc góp ý gì, bạn có thể để lại comment phía dưới hoặc liên hệ với chúng tôi qua Fanpage để được hỗ trợ nhanh nhất nhé.