Thay đổi cách tiếp cận kiến thức trong giáo dục STEM

Học thông qua thực hành

5E viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Gắn kết (Engage), Khám phá (Explore), Diễn giải (Explain), Củng cố (Elaborate), Đánh giá (Evaluate). Theo TS Nguyễn Thành Hải - Trưởng nhóm nghiên cứu dự án giáo dục STEM THRIVE, Đại học Missouri, Hoa Kỳ, mô hình 5E là công cụ hiệu hữu hiệu giúp người học và người dạy cảm thấy bài học có tính hệ thống, liền mạch; có cơ hội phát triển theo tâm lý thích được tự khám phá và kiến tạo kiến thức.

Với thử thách Thả trứng từ trên cao mà không vỡ, nhóm giáo viên tham dự buổi tập huấn Xây dựng bài giảng và phương pháp đánh giá học tập liên môn STEM bậc trung học tại Đà Nẵng phải thiết kế các phương án giúp giữ một quả trứng sống không bị nứt vỡ khi rơi ở độ cao từ 3 - 5 mét. Mỗi nhóm đưa ra ít nhất 2 ý tưởng hoặc phương án sáng tạo. Thầy cô chỉ được phép sử dụng các dụng cụ được cung cấp gồm băng keo - ống hút - giấy bìa…. Mỗi phương án có thể thử nghiệm 2 lần và phải ghi chép lại quá trình làm và kết quả thí nghiệm.

TS Nguyễn Thành Hải cho biết, giáo dục STEM luôn chú trọng kỹ năng thực hành và trải nghiệm thực tế. Việc học bắt đầu từ thực hành sẽ giúp học sinh tiếp cận thông tin nhanh hơn. Nếu thầy cô bắt đầu bài học bằng cách giới thiệu định luật Newton thì học sinh sẽ khó hình dung được. Nhưng nếu bắt đầu với trò chơi Thả trứng từ trên cao mà không bị vỡ, các em sẽ dễ tiếp thu. Chưa kể, học sinh sẽ có cơ hội hình thành kỹ năng mềm như làm việc nhóm, tư duy phản biện, tư duy tưởng tượng thiết kế thông qua việc tạo một lớp bảo vệ cho quả trứng…

Những câu chuyện hoặc vấn đề xảy ra trong thực tế cũng được giáo viên chọn lọc và đưa vào bài học STEM. Chẳng hạn, hiện tượng hố tử thần xuất hiện ở các thành phố lớn được đưa vào bài học cấu trúc bề mặt Trái đất và mạch nước ngầm. Hoặc câu chuyện NASA phóng tàu thám hiểm vũ trụ lên sao Hỏa cũng được giáo viên đưa vào bài học về sự sống.

“Các tình huống thực tế được giáo viên chọn lọc từ tin tức thời sự hoặc phim tài liệu khoa học. Nhờ đó, bài học trở nên sinh động và gắn liền với câu chuyện hằng ngày mà các em thường nghe nói đến” – TS Hải cho biết. Ngoài ra, các bài học còn giới thiệu hoạt động thực tế từ xưởng sản xuất (makerspace) và chỗ làm việc (workplace) trong ngành nghề liên quan đến khoa học và công nghệ. Điều này giúp học sinh dễ dàng hình dung công việc, ngành nghề tương lai.

Cán bộ quản lý, giáo viên phổ thông ở Đà Nẵng tham gia thử thách Thả trứng từ trên cao mà không vỡ trong chương trình tập huấn giáo dục STEM.

Truyền cảm hứng trong học tập

TS Nguyễn Thị Mỹ Hương – Viện trưởng Viện Nghiên cứu và Đào tạo Việt – Anh (VNUK - ĐH Đà Nẵng) cho biết: “Ngoài hỗ trợ triển khai bài giảng Hướng nghiệp môn học STEM tại các trường trung học, VNUK còn tổ chức hoạt động Trải nghiệm - Đổi mới sáng tạo cho học sinh trung học tại Không gian sáng chế của Viện; hỗ trợ phát triển ý tưởng và thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học của học sinh trung học…”. Hoạt động này, theo TS Hương, là một trong những nỗ lực để góp phần thay đổi cách tiếp cận học tập của học sinh phổ thông khi chuyển sang môi trường đại học.

Đồng quan điểm, TS Nguyễn Thành Hải cho rằng, mục đích chính của chương trình giáo dục STEM không phải để đào tạo ra các nhà khoa học, toán học, kỹ sư mà là truyền cảm hứng trong học tập; giúp trò thấy được mối liên hệ giữa các kiến thức, nhất là kiến thức khoa học và toán; nhận thức được tầm quan trọng của kiến thức STEM ảnh hưởng đến thế giới và sự phát triển của xã hội thực tại và trong tương lai.

Ngoài ra, kỹ năng thực hành khoa học và kỹ thuật cũng góp phần quan trọng trong việc vận dụng kiến thức được học để giải quyết vấn đề và tạo thành sản phẩm. Ở Mỹ giáo dục tích hợp STEM bậc phổ thông không phải để đào tạo học sinh theo chuyên ngành hẹp từ sớm, mà hướng đến chất lượng nhận thức và hiểu biết trong lĩnh vực STEM, gọi là STEM literacy (tạm dịch là năng lực STEM phổ thông).

Trong dạy học STEM, điều quan trọng nhất là khuyến khích phong cách sáng tạo riêng của giáo viên. “Làm việc với hàng trăm giáo viên dạy STEM tại Mỹ, tôi chưa bao giờ bắt gặp bài soạn STEM nào giống nhau; mỗi giáo viên đều có cách tiếp cận trình bày bài giảng rất riêng”, TS Hải thông tin và nêu ví dụ: Có giáo viên thích nêu những vấn đề của địa phương, có người lại đề cập vấn đề toàn cầu.

Về phương pháp dạy học, có giáo viên chọn dạy theo một vài phương pháp mang tính xuyên suốt, nhưng cũng có thầy cô kết hợp đa dạng phương pháp trong mỗi buổi học. Có giáo viên chú trọng vào làm việc nhóm hoặc gửi các nhận xét và phản hồi cho từng cá nhân...

“Mỗi phương pháp dạy học đều có điểm mạnh và điểm yếu riêng. Việc áp dụng linh hoạt, tùy theo từng chủ đề, nội dung và bối cảnh của lớp học được xem là giải pháp tốt nhất giúp học sinh yêu thích bài học hơn. Các giáo viên thường chia sẻ với tôi một ý khá giống nhau: Sự đa dạng là chìa khóa của sáng tạo” - TS Hải nhận xét.

TS Nguyễn Thành Hải lưu ý: “Trong các bài soạn STEM, thông thường giáo viên lồng ghép với các dự án học tập. Các dự án thường kéo dài vài buổi trong đó yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm hoặc làm việc cá nhân, trên cơ sở vận dụng kiến thức của bài học đa ngành hoặc liên ngành để cùng tạo sản phẩm gắn liền với thực tế. Chẳng hạn, bài học về thực vật được phát triển thành dự án trồng cây không dùng đất, hay dự án thu thập các mẫu lá. Tùy theo trình độ của lớp học mà dự án có thể đi từ đơn giản, thực hiện tại lớp học hoặc ở nhà, đến những dự án phức tạp, đòi hỏi phải đi thực tế hoặc tìm hiểu nguồn dữ liệu từ trên mạng hoặc tại thư viện, bảo tàng”.