STEM và giáo dục STEM tại Hoa Kỳ

STEM và những lợi ích

STEM là phương pháp giáo dục dành cho mọi đối tượng học sinh. Dù đó là học sinh khuyết tật hay không biết tiếng Anh, hoặc chưa biết đọc mà chỉ biết vẽ. STEM cũng có thể áp dụng cho các em nhỏ khoảng 5-6 tuổi một cách giản dị, thiết thực, thú vị, ở ngay tại nhà hoặc xung quanh nơi ở. Đặc biệt, làm trải nghiệm STEM không giống như làm Toán hay các môn khoa học khác bởi không có đáp án chính xác. Với STEM, mỗi người có một sản phẩm khác nhau. STEM khuyến khích tư duy sáng tạo và phản biện, giúp học sinh học hỏi từ nhau thông qua giao tiếp, trình bày ý kiến, sáng tạo, tư duy…

Có hai điểm dễ gây nhầm lẫn trong khái niệm STEM: 1) Kỹ thuật không chỉ là thao tác kỹ thuật, mà còn được hiểu là cả quy trình thực hiện dự án, tức là quy trình giải quyết vấn đề; 2) Công nghệ thường bị mọi người nhầm tưởng rằng phải có máy tính hay thiết bị số mới là công nghệ, mà đôi khi chỉ là việc sử dụng thành thạo các công cụ/thiết bị (dùng kéo cắt hay dùng nhiệt kế đo cũng chính là áp dụng công nghệ). Một vài ví dụ dễ hiểu về STEM chính là cách dạy trẻ em giải quyết những vấn đề thực tế như: làm thế nào để tiết kiệm điện năng, thiết kế lộ trình của ô tô tải thế nào cho hiệu quả kinh tế, xây cái chuồng gà thế nào cho hợp lý, phối hợp quần áo kiểu gì để đỡ hấp nhiệt nhất… Cách hiểu này hoàn toàn phù hợp với nhận định rằng, trẻ em chính là những kỹ sư bẩm sinh, chúng sẽ khám phá và tìm tòi thông qua các hoạt động vui chơi. Nhiệm vụ của người hướng dẫn là định hướng, phản hồi, tổ chức.

Thế giới hiện nay đòi hỏi mỗi chúng ta phải có khả năng thích nghi cao, chấp nhận thay đổi bất cứ khi nào và khả năng “đối chọi” với những thay đổi nhanh chóng. Những thay đổi mọi mặt về cuộc sống chỉ trong thời gian ngắn như dịch bệnh bất ngờ trên quy mô toàn cầu khiến cho khả năng giải quyết vấn đề, kỹ năng tư duy phản biện, kỹ năng làm việc trong bối cảnh chuyển đổi số, làm việc nhóm… cần hơn bao giờ hết. Những kỹ năng này có thể được tạo lập ngay từ khi còn nhỏ với việc tiếp cận qua những bài học STEM. Một số lợi ích mà STEM mang lại có thể kể đến như sau:

Thứ nhất, giáo dục STEM trang bị cho học sinh những kỹ năng sống của công dân trưởng thành trong tương lai. Nó sẽ giúp các em trở thành người có kỹ năng giao tiếp, biết giải quyết vấn đề và có suy nghĩ phản biện - tố chất quan trọng trong mọi mặt của đời sống.

Thứ hai, 4 yếu tố trong STEM (Toán, Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật) là những kiến thức cơ bản của nhân loại từ xa xưa, là nền tảng cho sự phát triển của đời sống con người. Chính vì vậy, giáo dục STEM cũng chính là giáo dục kiến thức cơ bản, nền tảng.

Thứ ba, giáo dục STEM chính là giáo dục về cuộc sống hàng ngày, về cách vận dụng kiến thức trong những bối cảnh thực tiễn để cải thiện đời sống và đặc biệt là để giải quyết vấn đề. Có thể nói, giáo dục STEM chính là cách xây chuồng gà sao cho hữu dụng, làm thế nào để có bữa ăn tối ngon miệng và ai cũng có chỗ ngồi thoải mái quanh bàn ăn, là cách bảo vệ nguồn nước sạch, hay sử dụng nguồn lực một tiết kiệm nhất…

Giáo dục STEM tại Hoa Kỳ

Đầu năm 2001, Tổ chức Khoa học quốc gia của Hoa Kỳ đưa ra cụm từ SMET (viết tắt của các từ: Science - Math - Engineering - Technology) về nhóm nghề nghiệp gồm Khoa học, Toán, Kỹ thuật và Công nghệ. Từ viết tắt này cũng bao gồm những ngành và chương trình học tích hợp kiến thức và kỹ năng của những lĩnh vực trên. Sau đó, cũng trong năm 2001, giáo sư, nhà sinh vật học Judith Ramaley - chủ tịch Hiệp hội các trường đại học/cao đẳng Hoa Kỳ đa sắp xếp lại các chữ cái để đổi từ SMET sang STEM. Từ đó, khái niệm STEM và chương trình học tập trung vào STEM chính thức đến với công chúng rộng rãi. Vượt khỏi biên giới Hoa Kỳ, chương trình STEM được phát triển ở Australia, Vương quốc Anh, Trung Quốc, Pháp, Hàn Quốc... Vào đầu những năm 2000, những ngành học tích hợp STEM ngày càng tăng lên, đặc biệt sau sự ra đời của bản báo cáo năm 2005 với tiêu đề: “Vượt khỏi cơn bão đang tới” do Học viện quốc gia Hoa Kỳ về Khoa học, Kỹ thuật và Y khoa công bố. Báo cáo nhấn mạnh mối liên hệ giữa sự thịnh vượng với KH&CN, giữa liên tục cải cách và giải quyết hiệu quả các vấn đề xã hội. Báo cáo cũng chỉ ra, trong các nhánh của STEM, học sinh Hoa Kỳ không đạt thành tựu nhanh như học sinh nhiều nước khác. Báo cáo dự đoán những hậu quả khốc liệt khi nước này không có sức cạnh tranh trong nền kinh tế toàn cầu do lực lượng lao động yếu kém. Do đó, cần tập trung vào nghiên cứu và giáo dục, đặc biệt là giáo dục STEM đối với học sinh - đây chính là những yếu tố quan trọng để duy trì sự thịnh vượng của Hoa Kỳ.

Tháng 11/2009, Tổng thống Hoa Kỳ Obama phát động chiến dịch Giáo dục để cải tiến với mục tiêu đưa học sinh lên vị trí hàng đầu về Toán và Khoa học trong vòng 10 năm. Năm 2010, Tổng thống Obama phát động chương trình “Thay đổi phương trình” nhằm nâng cao chất lượng giáo dục STEM tại Hoa Kỳ, chương trình này do CEO lãnh đạo các tập đoàn đảm trách. Năm 2014, bài kiểm tra về sự hiểu biết công nghệ và kỹ thuật được áp dụng chọn lọc cho một số học sinh nhằm đánh giá hiểu biết về áp dụng công nghệ, tư duy thiết kế hệ thống trong công nghệ, tác động và ảnh hưởng của công nghệ đối với xã hội. Cũng trong năm 2014, Đạo luật giáo dục STEM ra đời, bổ sung khoa học máy tính vào những lĩnh vực thuộc STEM, đồng thời cung cấp nhiều cơ hội đào tạo nâng cao cho giáo viên. Tháng 4/2016, Nhà trắng ra thông cáo báo chí rằng Hoa Kỳ đã đạt một nửa mục tiêu đào tạo 100.000 giáo viên STEM. Tiếp đó năm 2017, Tổng thống Trump ký đạo luật Truyền cảm hứng, yêu cầu NASA khuyến khích phái nữ tham gia vào những ngành nghề STEM. Cũng trong năm này, Tổng thống Trump phê duyệt ngân sách liên bang dành 200 triệu USD hàng năm cho giáo dục STEM chất lượng cao.

Với Hoa Kỳ, giáo dục STEM không xa vời và đắt đỏ.

Như vậy, có thể khẳng định, Hoa Kỳ là quốc gia khởi nguồn và rất coi trọng giáo dục STEM, tuy nhiên với Hoa Kỳ, giáo dục STEM không xa vời và đắt đỏ. STEM dành cho mọi đối tượng, ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày, phục vụ và giải quyết những vấn đề cũng như nhu cầu của thực tiễn, cộng đồng. STEM tại Hoa Kỳ dành cho cả học sinh nam và nữ, đặc biệt những học sinh nữ khi học những ngành liên quan đến STEM sẽ có nhiều cơ hội tìm được tài trợ và học bổng. Ở Hoa Kỳ, nhiều học sinh nữ tìm hiểu về robot, mơ ước được làm lập trình viên, theo học các ngành nghề liên quan STEM. Tại các trại hè STEM, tỷ lệ nam và nữ tham gia là ngang nhau. Nam nữ đều có cơ hội bình đẳng khi được tiếp cận với môn học này.

Chính phủ Hoa Kỳ cũng tạo cơ hội tiếp cận STEM bình đẳng cho mọi đối tượng, bất kể nguồn gốc, thu nhập, hay mức sống. Đặc biệt, những trường thuộc khu vực dân cư có thu nhập thấp thì các nguồn lực, tài nguyên cho việc triển khai STEM lại thường dồi dào hơn. Học sinh ở những trường này có cơ hội tham gia những trại hè STEM miễn phí, hay được ứng tuyển vào những chương trình, khoá học, học bổng STEM… Chính vì được cả hệ thống hỗ trợ nên việc thực hành STEM của các học sinh tại Hoa Kỳ trở nên thường xuyên và phổ biến cả ở trường và ở nhà. Các em được giáo dục STEM là một phần của cuộc sống và giúp cải thiện cuộc sống hàng ngày.

Để triển khai chương trình STEM, Hoa Kỳ có các mô hình: 1) Trường chuyên STEM (đây là mô hình có cấp độ cao và hoàn thiện nhất, toàn bộ chương trình học được chia thành các dự án với sự hợp tác cao độ giữa tất cả các giáo viên trong trường để đảm bảo chương trình học đúng nội dung của các dự án); 2) Trường có chứng chỉ STEM (đây là cấp độ 2, đạt các tiêu chuẩn nhất định như số lượng giáo viên có chứng chỉ dạy STEM, số giờ học và tiết học theo phương pháp STEM…); 3) Trường có STEM (đây là cấp độ 3, STEM được triển khai như một môn học phụ); 4) Trường có các câu lạc bộ liên quan đến STEM (đây là cấp độ thấp nhất, thường là những trường có những câu lạc bộ như robotic, coding…).  Chính vì sự phổ biến của giáo dục STEM, nên Hoa Kỳ có ngày STEM toàn quốc, ngày 8/11.

*

*         *

Quan sát tình hình giáo dục Việt Nam vài năm lại đây, không khó để nhận ra STEM là một trong những từ khóa khá phổ biến trong các diễn đàn giáo dục. Có rất nhiều người nói về STEM, rất nhiều khóa học, trường/lớp về STEM, nhiều học liệu và sách vở nhập khẩu liên quan tới STEM. Nhưng dường như đại đa số giáo viên và phụ huynh vẫn thấy mông lung. Việc học STEM rất quan trọng để trẻ em Việt Nam hòa nhập với thế giới sau này, nhưng nếu chưa hiểu đến bản chất vấn đề thì rất khó làm đúng, dạy đúng, đầu tư thời gian và chi tiền đúng đắn cho việc học STEM của trẻ. Nhiều bậc phụ huynh ở Việt Nam nghĩ rằng STEM là thứ gì đó xa xỉ, là lắp ráp, là robot... Các bậc cha mẹ hãy cố gắng sắp xếp thời gian để học và chơi cùng con tại nhà dù chỉ với vài hoạt động STEM nhỏ và đơn giản. Bởi đây sẽ là những trải nghiệm đáng nhớ của con, giúp con hiểu hơn về thế giới xung quanh và gắn kết hơn với cha mẹ. Chơi cùng con cũng là cách để cha mẹ quan sát, từ đó hiểu và đồng hành cùng con trong mỗi giai đoạn trưởng thành của đứa trẻ.