Những nghiên cứu về khái niệm và giáo dục STEM – Cẩm nang Dạy học

Bạn đang xem: Những nghiên cứu về khái niệm và giáo dục STEM – Cẩm nang Dạy học

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học) (Sanders, 2009).  Khái niệm STEM hiện nay được hiệu ở nhiều góc độ khác nhau.

STEM là thuật ngữ rút gọn được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của Mỹ. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) vào năm 2001. Trước đó, năm 1990, NSF dùng thuật ngữ SMET tuy nhiên thuật ngữ này có cách phát âm giống từ “SMUT” (một từ có ý nghĩa không tích cực), vì vậy SMET sau nay được đổi thành STEM.

Hiện nay thuật ngữ, khái niệm STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp.

Trong ngữ cảnh giáo dục, nói đến khái niệm STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Quan tâm đến việc tích hợp các môn học trên gắn với thực tiễn để năng cao năng lực cho người học. Giáo dục STEM có thể được hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ như: chính sách STEM, chương trình STEM, nhà trường STEM, môn học STEM, bài học STEM hay hoạt động STEM.

Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, khái niệm STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, ví dụ: Nhóm ngành nghề về công nghệ thông tin; Y sinh; Kĩ thuật, Điện tử và Truyền thông… (The White House, S.t.o.U.A).

GIÁO DỤC STEM

Hiện nay, giáo dục STEM được nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu. Do đó, khái niệm về giáo dục STEM cũng được định nghĩa dựa trên các cách hiểu khác nhau. Có ba cách hiểu chính về giáo dục STEM hiện nay là:

+ Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Đây cũng là quan niệm về giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ “Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học” (U.S. Department of Education, 2007). Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM. 

+ Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) của 4 lĩnh vực/môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (Merrill & Daugherty, 2009; Morrison & Bartlett, 2009). Tác giả Tsupros định nghĩa “Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinh được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros & Hallinen, 2009).

+ Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) từ 2 lĩnh vực/môn học về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Theo quan niệm này, tác giả Sanders định nghĩa “Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường” (Sanders, 2009, p. 20).

Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng được quan niệm như là chương trình đào tạo dựa trên ý tưởng giảng dạy cho học sinh bốn lĩnh vực cụ thể: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trong một liên ngành và phương pháp tiếp cận ứng dụng. Thay vì dạy bốn lĩnh vực này theo những môn học tách biệt và rời rạc, STEM tổng hợp chúng thành một mô hình học tập liền mạch dựa trên các ứng dụng thực tế (Hom, 2014). 

Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM trong đó:

+ Science (Khoa học): Là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng các kiến thức Khoa học (Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất) của học sinh; không chỉ giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên mà còn có thể vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày.

+ Technology (Công nghệ): Là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng, quản lí, hiểu và đánh giá công nghệ của học sinh. Nó cung cấp cho học sinh những cơ hội để hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, cung cấp cho học sinh những kĩ năng để có thể phân tích được sự ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống hàng ngày của học sinh và của cộng đồng…

+ Engineering (Kĩ thuật): Là môn học nhằm phát triển sự hiểu biết ở học sinh về cách thức phát triển công nghệ thông qua quá trình thiết kế kĩ thuật. Kĩ thuật cung cấp cho học sinh những cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên tường minh trong cuộc sống của họ. Kĩ thuật cũng cung cấp cho học sinh những kĩ năng để có thể vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất. 

+ Mathematics (Toán học): Là môn học nhằm phát triển ở học sinh khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra.

So sánh với chương trình giáo dục phổ thông Việt Nam hiện hành, có thể thấy môn Khoa học tương ứng với các môn Khoa học tự nhiên ở Việt Nam như: Vật lí, Hóa học, Sinh học. Môn Công nghệ và môn Kĩ thuật trên thế giới tương ứng với môn Công nghệ và môn Tin học ở Việt Nam. Vì vậy, vận dụng vào bối cảnh giáo dục Việt Nam nội dung giáo dục STEM sẽ bao hàm nội dung của các môn học là Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học và Toán.  

Chương trình giáo dục thế kỷ XX chủ yếu tập trung vào Khoa học và Toán học mà ít quan tâm tới Kĩ thuật và Công nghệ. Thực tế hiện nay cho thấy trong giáo dục không có Công nghệ và Kĩ thuật thì HS chỉ được trang bị những kĩ năng về lí thuyết, khái niệm, nguyên lí, công thức, định luật mà không được trang bị kiến thức để áp dụng vào thực tiễn. Vì vậy, vai trò và việc kết hợp Công nghệ và Kĩ thuật trong STEM hiện nay như thế nào cũng là một hướng nghiên cứu được nhiều tác giả quan tâm tiêu biểu là Ronald Rockland, DiFrancesca (DiFrancesca, Lee & McIntyre, 2014; Rockland et al., 2010). Đặc biệt trong luận án của James Allen Boe, bằng phương pháp tổng quan tài liệu và thực nghiệm Delphi đã xác định được những vấn đề cơ bản của giáo dục STEM. Nghiên cứu đưa ra những khuyến nghị để giải quyết có hiệu quả về Công nghệ và Kĩ thuật trong STEM. Những chiến lược có thể được khuyến kích để đáp ứng các nhu cầu của GV môn Công nghệ trong tương lai; để giáo dục công nghệ thể hiện được vai trò mang tính “dẫn dắt” trong giáo dục STEM (Boe, 2010).

Tích hợp giáo dục STEM là một hướng nghiên cứu khá cơ bản về giáo dục STEM được rất nhiều nhà khoa học, tổ chức giáo dục quan tâm. Tiêu biểu là công trình của Honey và cs (Honey, Pearson & Schweingruber, 2014).Đây là kết quả nghiên cứu trong một thời gian dài của nhóm các chuyên gia thuộc nhiều lĩnh vực của Ủy ban tích hợp giáo dục STEM (Mỹ) dưới sự ủng hộ của Viện Kĩ thuật Quốc gia và Ban khoa học giáo dục của Hội đồng nghiên cứu quốc gia Mỹ. Nghiên cứu này là một kinh nghiệm quý báu về tích hợp giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông hệ 12 năm của Mỹ. Cụ thể: nghiên cứu đã mô tả về khung lí thuyết tích hợp giáo dục STEM, tổng quan nghiên cứu những kinh nghiệm tích hợp giáo dục STEM, những nghiên cứu liên quan đến việc thiết kế tích hợp những trải nghiệm STEM, ngữ cảnh cho việc triển khai tích hợp STEM.

Những nghiên cứu về các khái niệm STEM và giáo dục STEM cho thấy mặc dù có nhiều quan điểm khác nhau, tuy nhiên có một xu hướng hội tụ tới khái niệm giáo dục STEM như một cách tiếp cận đa chiều, nhiều bình diện trong đó nổi trội hơn cả là tiếp cận liên môn, nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học hướng tới phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng yêu cầu của xã hội. 

Tham khảo thêm: Vai trò và vị trí của STEM trong giáo dục phổ thông

Nguồn: Học liệu mở Việt Nam

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Giáo Dục Tại Website Pkmacbook.com