Sẵn sàng bước vào kỷ nguyên số với mô hình giáo dục STEM cho thanh thiếu niên

Các phương pháp dạy học STEM cốt lõi gồm có: Học tập theo dự án (Project-Based Learning), Học tập qua giải quyết vấn đề (Problem-Based Learning) và Học tập qua thực hiện theo yêu cầu (Inquiry-Based Learning); các hoạt động học tập theo mô hình STEM trở nên sinh động và mang tính thực tế sâu sắc. Các kiến thức và kỹ năng STEM được xây dựng trong giai đoạn đầu đời sẽ là những bậc thang đầu tiên giúp các em tiến đến một sự nghiệp thuận lợi hơn trong tương lai.

Tích hợp kỹ năng giao tiếp, hợp tác, sáng tạo và tư duy phản biện qua giáo dục STEM

Giáo dục theo mô hình STEM trang bị cho học sinh các kỹ năng tích hợp như giao tiếp, hợp tác, sáng tạo và tư duy phản biện để có khả năng diễn đạt, lắng  nghe, hiểu và kết nối sâu với tình huống liên quan bằng ngôn ngữ hình thể và phi hình thể, sử dụng  hình ảnh hay chữ viết. Giúp học sinh hình thành khả năng làm việc đội nhóm, cùng hướng về  mục tiêu chung trong đó bao gồm khả năng quản lý mâu thuẫn, khả năng tưởng tượng và  phát minh ra phương pháp mới để giải quyết vấn đề hoặc tạo ra ý nghĩa mới bằng cách nhào nhặn và tổ chức lại kiến thức cũ. Từ đó tích lũy khả năng xác định, phân tích, đánh giá tình huống  và thông tin nhằm tiếp cận vấn đề dưới nhiều góc nhìn và đưa ra giải  pháp phù hợp.

Học sinh tham gia học tập theo mô hình giáo dục STEM

Ứng dụng giáo dục STEM nhằm các mục tiêu cơ bản như góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục phổ thông. Phát triển kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh phổ thông thông qua ứng dụng STEM, nhằm phát triển các năng lực đặc thù của các môn học Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học và Toán. Giúp học sinh biết vận dụng kiến thức các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Từ đó có thể đề xuất các vấn đề thực tiễn mới phát sinh và giải pháp giải quyết các vấn đề đó trong thực tiễn.

Đứng trên khía cạnh kinh tế, mô hình giáo dục STEM đề cập đến nghề nghiệp hay việc làm trong các lĩnh vực về kỹ thuật máy tính và thông tin, dịch vụ y tế, năng lượng và môi trường. Còn trên khía cạnh giáo dục, mô hình giáo dục STEM trang bị cho người học những kỹ năng và kiến thức tích hợp cần thiết về các lĩnh vực trên, giúp học sinh có năng lực giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Mô hình giáo dục STEM ở nhiều nước trên thế giới đã phát triển từ nhiều năm nay. Tại Mỹ, giáo dục STEM xuất hiện từ những năm 90, trong chương trình này, các môn khoa học công nghệ sẽ được tích hợp với nhau để giảng dạy theo hình thức dự án, trải nghiệm và thực hành. Để phát huy sự sáng tạo của học sinh, Mỹ đã tiến hành tổ chức các hội chợ khoa học đối với các cấp trường cho đến cấp quốc gia. Xu hướng giáo dục STEM tại Mỹ rất được coi trọng  kể từ năm 2015 đã diễn ra ngày hội khoa học toàn quốc tại Nhà Trắng do chính Tổng thống Mỹ đã dành toàn bộ thời gian để trao đổi và nhận xét về STEM.

Tại New Zaeland, học sinh hiểu biết nhiều về robot và trí tuệ nhân tạo, nắm bắt tư duy với thiết bị công nghệ và ứng dụng rất nhiều vào cuộc sống thông qua các kỹ năng; phát triển kỹ thuật số. Xu hướng giáo dục STEM tại New Zealand chủ yếu khơi gợi đam mê học tập; kích thích tư duy logic và khả năng phản biện của học sinh.

Tại Trung Quốc, sự bùng nổ của giáo dục STEM ở nước này được thúc đẩy bởi chính sách khuyến khích của chính phủ, các sáng kiến của các trường học cũng như nhận thức của phụ huynh trong việc chuẩn bị cho con cái họ phát triển nhân cách toàn diện là khá nổi bật trong những năm gần đây.

Còn ở Việt Nam, dù mới gia nhập xu hướng giáo dục STEM từ năm 2012 nhưng được Bộ Giáo dục và Đào tạo, các nhà khoa học, giáo viên đã đánh giá cao đối với sự phát triển của thế hệ trẻ. Nhiều ngày hội STEM được tổ chức tại các trường học ở các thành phố như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Quảng Ninh, Nam Định, Lào Cai…

Từ năm 2017, trong chương trình giáo dục phổ thông, Bộ Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đề cập đến STEM và định hướng dạy khoa học và trải nghiệm nghiên cứu khoa học cho học sinh theo mô hình này. Trong trường học, mô hình giáo dục STEM mang đến cho học sinh phát triển toàn diện năng lực, ứng dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống. Tầm cao hơn, xu hướng giáo dục Stem định hướng nghề nghiệp cho học sinh, giúp các em tiếp cận công nghệ số trong thời đại hiện nay.

Ông Vũ Huy Thiêm, Sáng lập viên của Học viện Kidstem tại Hội thảo trực tuyến giới thiệu về mô hình giáo dục Stem cho thanh thiếu niên tới đơn vị sự nghiệp trực thuộc Trung ương Đoàn; các Cung, Trung tâm TTN khu vực phía Bắc và các trường học do Trung tâm Thanh thiếu niên Trung ương tổ chức.

Stem Robotics -  Dễ dàng sáng tạo, khơi hứng thú và tò mò tìm hiểu khám phá của học sinh

Trong thời đại ngày nay, Robot đóng vai trò ngày càng quan trọng trong sản xuất thông minh, hệ thống vận chuyển thông minh, internet vạn vật, dịch vụ thông minh và sức khỏe y tế. Trong thời gian tới, Robot thông minh sẽ tiếp tục được tích hợp mở rộng nhiều công nghệ tiên tiến nhất như: cộng tác người - robot, truyền động tích hợp thông minh, nhận biết cảm xúc, giao diện máy tính - bộ não, mạng dữ liệu lớn, phần mềm sinh học và nền tảng đám mây...

Với mô hình giáo dục Stem Robotics có tính vận dụng các môn học và kiến thức tổng hợp cao. Dễ dàng tạo được hứng thú và sự tò mò tìm hiểu và khám phá cho người học. Steam Robotics giúp học sinh có cơ hội tham gia các cuộc thi lớn nhỏ để giao lưu và học hỏi, nâng cao tinh thần vận dụng, sáng tạo.

Chương trình STEM Robotics được phát triển bởi tổ chức Robomatter thuộc Học viện Robotics của trường Đại học Carnegie Mellon (Mỹ). Robomatter là tổ chức đi đầu trong nghiên cứu áp dụng robot trong môi trường học tập nhằm tạo động lực cho học sinh và giáo viên trong việc dạy và học các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.

Mô hình giáo giục STEM Robotics có thể đáp ứng trong chương trình ngoại khóa cũng như chính khóa cho các em học sinh từ lớp 1 đến lớp 12. Góp phần quan trọng đối với học sinh trong thời đại công nghệ phát triển 4.0 hiện nay để trẻ được làm quen dần với những ngôn ngữ lập trình cơ bản nhất.

Các bài học trong chương trình STEM Robotics được xây dựng theo những chủ đề dựa trên các vấn đề thực tiễn. Học sinh từ đó sẽ sử dụng robot và các công cụ lập trình để mô phỏng. Điều này cho phép học sinh được học các kiến thức tích hợp của 4 lĩnh vực Công nghệ - Kỹ thuật - Khoa học - Toán học 4 lĩnh vực này là 4 lĩnh vực trong giáo dục STEM.

Với cách tiếp cận ‘Hand-on, mind-on’ (thực hành, động não) các hoạt động học STEM-Robotics sẽ khuấy động trí tưởng tượng cũng như khả năng sáng tạo của học sinh khi được tham gia vào các bài học. Cách tiếp cận của chương trình giúp học sinh học một cách vui vẻ bằng việc thiết kế, xây dựng và lập trình cho robot hoạt động, đồng thời liên hệ với các hoạt động trong thế giới tự nhiên với học sinh.

Chương trình cũng được thiết kế phù hợp với những học sinh có ít hoặc không có kinh nghiệm về lập trình nhưng mong muốn được học về những kiến thức cơ bản về lập trình. giúp những người chưa biết gì về lập trình từ đơn giản đến phức tạp. Giúp trẻ tiếp cận dần dần và sau đó phát triển.

Trong các bài giảng hay các bộ môn học Steam robotics sẽ không thể thiếu được các bộ Robot giáo dục, bộ sản phẩm này sẽ mang đến các mô hình robot chuyên nghiệp, công nghệ thông minh và các bài học rõ ràng giúp trẻ tìm hiểu về lập trình một cách trực quan, được xây dựng trên tiêu chuẩn quốc gia; kèm theo đó là các bài học mở thúc đẩy và động viên các em tự mình khám phá khoa học và kỹ thuật bằng cách tìm hiểu, lập mô hình và thiết kế giải pháp sáng tạo. Stem robotics sẽ mang đến một phương pháp giảng dạy hiệu quả thực tế giúp trẻ tiếp thu một cách nhanh chóng.

Để triển khai, xây dựng và phát triển các mô hình giáo dục Stem, các trung tâm Thanh thiếu nhi, cung văn hóa, trường học tại các địa có vai trò hết sức quan trọng trong việc tổ chức các hoạt động như: Phát động phong trào, quảng bá và tổ chức các giải thi đấu, ngày hội STEM cổ vũ cho phong trào đưa STEM tới Thanh thiếu niên. Tạo ra một sân chơi bổ ích dành cho thanh thiếu nhi, các câu lạc bộ, đội, nhóm học thuật, sáng tạo, nghiên cứu khoa học tại tất cả các trường Tiểu học, Trung học cơ sở, Trung học phổ thông trên địa bàn các tỉnh, thành phố để học sinh không chỉ được tham quan và tiếp cận với nhiều điều mới mẻ mà còn được phát huy khả năng tư duy sáng tạo của mình, góp phần đẩy mạnh phong trào học tập sáng tạo của thanh thiếu nhi. Kết nối các nguồn lực, công nghệ và giải pháp với Nhà trường và Nhà đầu tư; tuyên truyền, xây dựng các mô hình CLB, phòng Lab STEM cho thanh thiếu niên trải nghiệm, học tập trong mô hình giáo dục STEM một cách hiệu quả nhất./.