Sức hấp dẫn chính ở đổi mới sáng tạo

Đưa ra con số này, PGS.TS Mai Văn Hưng – Chủ nhiệm bộ môn Khoa học tự nhiên, Trường ĐH Giáo dục (ĐHQG Hà Nội) – khẳng định: Cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật đòi hỏi sức sáng tạo rất lớn của con người. Giáo dục STEM chính là điều kiện thuận lợi nhất giúp học sinh tích hợp kiến thức các môn khoa học, kĩ thuật và công nghệ trên nền tảng toán học nhằm hiện thực hóa các ý tưởng trong sáng tạo khoa học và kĩ thuật.

Chính bởi vậy, hiện nay STEM đang phổ biến ở khoảng hơn 70 nước; trong đó có khoảng 40 nước mô hình STEM đã được đưa vào trong chương trình dạy học. Diễn đàn và triển lãm giáo dục STEM quốc tế lần thứ 6 (2017) đã qui tụ 120 nước trên khắp thế giới. Tại diễn đàn, các nhà lãnh đạo, nhà nghiên cứu giáo dục và giáo viên sẽ thảo luận về những thách thức và triển vọng trong tương lai của giáo dục STEM trên thế giới. Tuy nhiên cho đến nay, diễn đàn này vẫn chưa có đại diện của Việt Nam.

- Giáo dục STEM đang được thế giới áp dụng như thế nào, thưa ông?

STEM phổ biến nhất ở Hoa Kỳ, nên tôi xin chia sẻ mô hình STEM mà đất nước này đang thực hiện.

Nước Mỹ áp dụng STEM dựa trên nền tảng phát triển 2 nhóm kĩ năng chính: Nhóm Kĩ năng tư duy (giải quyết vấn đề, kiến tạo nhóm, xây dựng lòng tự trọng và kĩ năng tạo động lực); Nhóm Kỹ năng thực hành (kĩ năng khoa học, kĩ năng công nghệ, kĩ năng kỹ thuật và kĩ năng toán học).

Trên cơ sở phát triển 2 nhóm kĩ năng đó, phương pháp giáo dục STEM được hiện thực hóa thành quy trình giáo dục STEM được thực hiện bao gồm 3 bước:

Bước 1 - Điều tra: Học sinh tìm hiểu những đòi hỏi, mâu thuẫn từ sự vật, hiện thực khách quan thông qua điều tra để từ đó xuất hiện câu hỏi nghiên cứu, ý tưởng khoa học. Giáo viên cần có những định hướng giúp học sinh phát hiện ra mâu thuẫn trong thực tiễn.

Bước 2 - Nghiên cứu: gồm 3 giai đoạn (khám phá, thử nghiệm và trải nghiệm). Ở giai đoạn khám phá (học), học sinh tự khám phá, khảo sát, nghiên cứu các sự vật hiện tượng (đã xác định trong điều tra).

Giai đoạn thử nghiệm (tập), việc thử nghiệm được thực hiện trong phòng thí nghiệm hay các cơ sở nghiên cứu, trong đó học sinh vận dụng các kiến thức STEM nhằm chứng minh giả thuyết khoa học; giáo viên hướng dẫn và giải thích các kiến thức liên quan nhằm kết nối giữa việc học với thực tiễn.

Giai đoạn trải nghiệm (hành), học sinh thực hành các sản phẩm nghiên cứu, học tập vào thực tiễn. Giáo viên cùng với học sinh điều chỉnh các sản phẩm khoa học, học tập sao cho phù hợp và vận dụng hiệu quả nhất.

Bước 3 – Hoạt động: gồm 3 hoạt động (hợp tác, sáng tạo và chia sẻ). Ở hoạt động hợp tác, học sinh hợp tác với nhau trong quá trình thực hiện các dự án theo mô hình STEM; trong đó mỗi học sinh hoặc nhóm học sinh được phân công đảm nhiệm các công việc nhất định trong chỉnh thể sự tương tác với nhau.

Sáng tạo: Học sinh trong quá trình hợp tác thực hiện dự án, bài học sẽ có các ý tưởng khác nhau, mỗi học sinh sẽ trình bày ý tưởng của mình và cả nhóm sẽ thống nhất ý tưởng tối ưu nhằm đạt được yêu cầu sáng tạo theo mô hình STEM.

Chia sẻ: Sự tương tác, giao tiếp với nhau trong quá trình học tập là yêu cầu quan trọng. Học sinh sẽ được làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành rồi sau đó có thể truyền đạt lại kiến thức cho người khác.

- Thực tế áp dụng STEM ở Việt Nam hiện nay có như mô hình phổ biến mà thế giới đang thực hiện hay không, thưa ông?

Nhìn chung, các hoạt động STEM trong nhà trường Việt Nam hiện nay chủ yếu là rèn luyện kĩ năng tạo ra các sản phẩm vật chất, như là một sự nâng cấp của các bài thực hành, thí nghiệm để tạo ra sản phẩm cụ thể.

Đó có thể là một sản phẩm công nghệ, cũng có thể là một trò chơi nhằm kích thích sự tò mò của học sinh; hoặc học sinh tập rèn luyện các kĩ năng nghiên cứu trong các cơ sở khoa học công nghệ mà cơ sở đó đôi khi là quá sức với sự hiểu biết của học sinh, cũng như vượt lên trên chương trình mà học sinh được học.

Việc thực hiện STEM hiện nay được các cơ sở giáo dục áp dụng rất linh hoạt. Mặt tốt của điều này là tạo hứng thú cho người học. Nhưng để có được quy trình STEM nhằm phát triển năng lực bền vững thì cần phải tham khảo thêm mô hình của nước ngoài, trong đó gồm 3 bước như ở trên được coi là một ví dụ điển hình.

Thực tế ở Việt Nam, STEM hầu như mới chỉ thực hiện bước 2 (khám phá, thử nghiệm và trải nghiệm) các nội dung còn lại chưa được nằm trong qui trình STEM, dẫn đến học sinh có thể thực hiện được các dự án một cách thành thạo, nhưng việc tự mình điều tra tìm kiếm câu hỏi nghiên cứu, việc hợp tác, giao tiếp với nhau, rồi việc sáng tạo và áp dụng vào thực tiễn khi gặp phải tình huống khác với mô hình được học học sinh sẽ gặp khó khăn.

- Vậy theo ông, Việt Nam có thể học được gì từ quốc tế để thực hiện thành công giáo dục STEM?

PGS.TS Mai Văn Hưng

Trước hết, chúng ta phải xây dựng cơ sở lí luận cho giáo dục STEM Việt Nam dựa trên hệ thống lí thuyết về STEM của thế giới, tìm hiểu kĩ các vấn đề thực tiễn giáo dục Việt Nam có liên quan đến khoa học và công nghệ nhằm thích ứng có chọn lọc mô hình giáo dục STEM của các nước tiên tiến.

Cần chuẩn bị tốt cơ sở vật chất đáp ứng được yêu cầu những dự án STEM đưa ra. Tuy nhiên, cũng có nước chỉ cần những phương tiện không quá đắt tiền, vì yêu cầu mô hình STEM rất đa dạng. Mỗi nước vận dụng mô hình STEM linh hoạt tùy theo điều kiện thực tế của họ. Hiện nay, ở Việt Nam có khó khăn khi thực hiện STEM là cơ sở vật chất không đồng bộ giữa các trường, nên triển khai STEM một cách máy móc sẽ không phù hợp.

Khi vận dụng mô hình STEM, các nước thành công với mô hình này đều nghiên cứu, khảo sát rất kĩ mối quan hệ giữa giáo dục phổ thông với đào tạo nghề để vận dụng mô hình sát với từng địa phương. Nhiều nước đã có một hệ thống nghề nghiệp liên quan có vai trò như là sự định hướng cho mô hình STEM; học sinh học STEM xong sẽ tiếp cận được hệ thống nghề nghiệp đó.

Hệ thống nghề nghiệp và đào tạo nghề còn chưa thực sự gắn liền với giáo dục phổ thông nên hệ thống này chưa trở thành định hướng tối ưu cho giáo dục STEM tiếp cận tới. Nếu giáo dục STEM chỉ kích thích tính tò mò, phát triển năng lực học sinh như hiện nay thì chưa thực sự là môi trường để nó có thể phát triển bền vững.

- Vậy theo ông, cần làm gì để triển khai giáo dục STEM hiệu quả ở Việt Nam?

Tôi cho rằng, việc vận dụng STEM nên bắt buộc. Không phải do thấy người ta làm mình cũng làm, mà bởi khoa học công nghệ kĩ thuật đã đi sâu vào từng ngõ ngách đời sống mà giáo dục phải thích ứng. Nước này hơn nước kia chủ yếu là hơn về công cụ và môi trường lao động. Vậy mình phải giáo dục STEM để học sinh thích ứng với công cụ và môi trường lao động hiện đại và môi trường lao động tương lai.

Chỉ có điều, phải làm theo lộ trình, từng bước, phù hợp với nền kinh tế, cơ sở vật chất từng vùng miền và phù hợp với năng lực của người Việt chứ không phải vận dụng một cách máy móc.

Thêm nữa, cần dựa trên cơ sở chương trình, SGK giáo dục phổ thông mới để thực hiện mô hình STEM dưới 2 loại: vận dụng mô hình vào từng bài học và vận dụng mô hình vào từng chủ đề. Cuối cùng, không thể thiếu việc tăng cường kết hợp với doanh nghiệp, với tổ chức nghiên cứu khoa học công nghệ để phát huy sức mạnh trong giáo dục STEM.

Xin cảm ơn ông!

STEM (viết tắt của các từ Science - Khoa học, Technology - Công nghệ, Engineering - Kỹ thuật và Math - Toán học) lần đầu tiên được đề xuất bởi nhà vi trùng học R. Colwell vào năm 1990, hiện thực hóa vào năm 2000.
STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
Theo UNESCO: “Giáo dục STEM là chìa khóa cho sự đổi mới và tăng trưởng kinh tế trong thế giới kết nối mà ở đó con người được bao quanh bởi công nghệ và sáng tạo”.

PGS.TS Mai Văn Hưng

PGS.TS Mai Văn Hưng

Hiếu Nguyễn