Giáo dục STEM trong trường phổ thông cần bảo đảm điều kiện triển khai

Giáo viên phải có năng lực STEM

Dự án “Thiết kế nhạc cụ dây: đàn guitar, nhạc cụ khí: Ống sáo” do giáo viên Nguyễn Thị Huyền Trang và Võ Thị Hường, Trường THPT Trần Phú (TP Đà Nẵng) triển khai xuyên suốt chương “Sóng” Vật lí 11, giúp học sinh vận dụng kiến thức nhiều môn học vào thiết kế, chế tạo và hoàn thiện sản phẩm.

Ngay tiết học đầu tiên của chương, giáo viên cho học sinh xem một số video về dao động của dây đàn, cột khí tạo ra âm thanh và sự khác nhau về âm sắc giữa các nhạc cụ. Từ tình huống này, học sinh nhận nhiệm vụ, cùng giáo viên thống nhất kế hoạch và tiêu chí đánh giá. Trước khi lập bản thiết kế, các em tìm hiểu những kiến thức, kỹ năng liên quan. Quá trình thực hiện đòi hỏi học sinh huy động kiến thức về sóng âm của Vật lí, thiết kế và bản vẽ kỹ thuật của Công nghệ, tính toán của Toán học, kỹ năng lắp ráp cùng kiến thức Âm nhạc về quãng và cách đọc nốt.

Đưa dự án STEM vào cả một chương học đặt ra yêu cầu không nhỏ với giáo viên. Người dạy phải xác định mối liên hệ giữa các nội dung, lựa chọn nhiệm vụ phù hợp, tính toán tiến độ và xây dựng tiêu chí đánh giá cả quá trình lẫn sản phẩm. Đây là những công việc quyết định chất lượng hoạt động trước khi học sinh bắt tay chế tạo.

Ông Nguyễn Cửu Huy - Hiệu trưởng Trường THPT Trần Phú (TP Đà Nẵng), cho biết các hoạt động STEM có tính chuyên môn, đa ngành, liên ngành cao nên không phải giáo viên nào cũng có khả năng hướng dẫn học sinh những nội dung phong phú, đa dạng. “Vì vậy, trong bồi dưỡng giáo dục STEM cho đội ngũ giáo viên, không nên chỉ dừng ở việc giới thiệu một số mô hình hoạt động. Giáo viên cần được rèn năng lực thiết kế nhiệm vụ, tổ chức tiến trình, đặt câu hỏi gợi mở và hỗ trợ học sinh tìm giải pháp”, ông Huy phân tích.

Trường THCS Nguyễn Huệ (Hải Châu, TP Đà Nẵng) xác định chuẩn bị đội ngũ là một phần của quá trình triển khai. Phó Hiệu trưởng Phạm Thị Thùy Loan cho biết nhà trường xác định giáo dục STEM là một phương thức đổi mới dạy học, gắn Chương trình GDPT 2018 với các vấn đề trong đời sống. Giáo viên được định hướng trực tiếp trải nghiệm quá trình thiết kế sản phẩm, thử nghiệm và điều chỉnh trước khi hướng dẫn học sinh. Nhà trường xây dựng nhóm giáo viên nòng cốt để hỗ trợ đồng nghiệp.

Ở những nội dung chuyên sâu, nhu cầu hỗ trợ từ bên ngoài nhà trường rõ hơn. Theo ông Mai Huy Phương - Phó Giám đốc Sở GD&ĐT Quảng Trị, giáo dục STEM được triển khai xuyên suốt từ tiểu học đến THPT thông qua hoạt động trải nghiệm và dự án khoa học kỹ thuật.

Tuy nhiên, việc hình thành những ý tưởng nghiên cứu chuyên sâu đôi khi “quá tầm” với giáo viên phổ thông. Để khai thác hiệu quả hệ thống phòng học STEM hiện đại được đầu tư tại các trường, cần sự hỗ trợ, chuyển giao từ các trường đại học khối kỹ thuật trong tổ chức hoạt động STEM cho giáo viên.

Thiết bị phục vụ nhiệm vụ học tập

Trường THPT Trần Phú được đầu tư phòng STEM đạt chuẩn quốc tế với kinh phí khoảng 3,5 tỷ đồng từ nguồn xã hội hóa. Nhà trường xây dựng kế hoạch sử dụng theo hướng không gian học tập mở, phục vụ hoạt động tìm tòi, sáng tạo và nghiên cứu khoa học phù hợp điều kiện thực tế. Phòng thực hành STEM hiện đại tạo thêm điều kiện để học sinh thiết kế, chế tạo, thử nghiệm; nhiều dự án đạt giải cao tại các cuộc thi đổi mới, sáng tạo các cấp.

Tuy nhiên, theo ông Nguyễn Cửu Huy, thiết bị không phải thước đo duy nhất của hoạt động STEM. “Các trường học có thể tận dụng danh mục thiết bị dạy học tối thiểu, vật liệu, công cụ gia dụng và công nghệ sẵn có, dễ tiếp cận, chi phí thấp, an toàn. Tài nguyên số, thí nghiệm ảo, mô phỏng và phần mềm được sử dụng để hỗ trợ học sinh học tập trong và ngoài lớp. Cần xác định thiết bị nào thực sự cần thiết cho nhiệm vụ và khả năng khai thác nguồn lực sẵn có”, ông Huy chia sẻ.

Đây cũng là cách tiếp cận trong tổ chức giáo dục STEM của Trường THCS Nguyễn Huệ, phù hợp với điều kiện hiện có. Bà Phạm Thị Thùy Loan cho biết nhà trường xây dựng nội dung STEM trên cơ sở vật chất sẵn có, bắt đầu bằng những bài toán ứng dụng đơn giản, gần gũi với học sinh. Thiết bị được lựa chọn theo nhiệm vụ học tập, thay vì đặt yêu cầu phải có phòng STEM đầy đủ mới có thể triển khai.

Ban Giám hiệu Trường THCS Nguyễn Huệ xác định cốt lõi của giáo dục STEM là bài học trong chương trình môn học. Trong đó, ba môn được triển khai nhiều nhất là Công nghệ, Khoa học tự nhiên (KHTN) và Toán.

“Do lượng kiến thức môn KHTN lớp 6 và 7 mang tính thực nghiệm cao, kết hợp giữa kiến thức Vật lí, Hóa học và Sinh học gần gũi với đời sống, thời lượng giảng dạy đối với môn KHTN 6, 7 là 7 đến 8 tiết/bài học, phù hợp để thiết kế các bài học STEM trải nghiệm, hướng dẫn học sinh tìm hiểu tự nhiên, thực hành đo đạc, chế tạo các mô hình học tập như mô hình tế bào, thiết bị lọc nước đơn giản, máy đo nhiệt độ, các sản phẩm ứng dụng hiện tượng quang hợp, hô hấp, áp suất...”, bà Loan ví dụ.

Theo cô Lê Thị Thúy Liễu, Tổ trưởng tổ Tin học, Trường THPT Trần Phú, thời lượng là yếu tố cần tính ngay từ khi xây dựng hoạt động. Một dự án STEM không thể bó hẹp trong tiết học 45 phút. Học sinh cần thời gian tìm hiểu kiến thức, lên ý tưởng, thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm.

Vì vậy, có thể tổ chức một số bài học theo hướng kết hợp tiết chính khóa với hoạt động ngoài lớp, phòng thực hành hoặc các không gian học tập khác. Cách bố trí này tạo thêm thời gian cho học sinh thực hành mà không biến STEM thành một môn học riêng.