Nếu các thầy cô hiệu trưởng không có hiểu biết cơ bản về giáo dục STEM thì học sinh không có cơ hội để được học theo cách tiếp cận tiến bộ này – đó là kinh nghiệm quan trọng hàng đầu mà Liên minh STEM rút ra sau gần 10 năm triển khai thử nghiệm giáo dục STEM ở nông thôn và vùng cao.

Giáo dục STEM là một nội dung hoàn toàn mới của Chương trình Giáo dục phổ thông 2018. Nội dung này trước đó chưa được giảng dạy trong các trường sư phạm và quản lý giáo dục nên hầu như 100% giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục ở các địa phương chưa có nhận thức, kiến thức và kinh nghiệm thực tế để thúc đẩy giáo dục STEM.

Khác với điều kiện học tập ở một vài thành phố lớn, nơi có các cơ sở hoạt động sôi nổi trong lĩnh vực giáo dục STEM và robotics, ở nông thôn và vùng cao, học sinh chỉ được tiếp cận giáo dục STEM, với cốt lõi là “học thông qua thực làm”, ở trường học.

Kinh nghiệm triển khai thử nghiệm giáo dục STEM ở nông thôn và vùng cao của Liên minh STEM cho thấy tầm quan trọng của việc tập huấn giáo dục STEM cho hiệu trưởng. Nếu họ không được học để có hiểu biết cơ bản về giáo dục STEM thì học sinh không có cơ hội được “học thông qua thực làm”.

Kinh nghiệm 10 năm

Lần đầu giáo dục STEM được thử nghiệm ở môi trường nông thôn là vào ngày 22/11/2014 ở huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình bằng việc tập huấn cho 200 giáo viên và hiệu trưởng của tất cả 96 trường THCS và tiểu học trong huyện. Mỗi trường đã cử một giáo viên đi cùng hiệu trưởng để học hỏi kinh nghiệm xây dựng câu lạc bộ khoa học cho khối lớp 6 và lớp 7 từ Trường THPT Chuyên Hà Nội Amsterdam, theo đó có thể thúc đẩy giáo dục STEM mà không phải tốn kém vì chủ yếu dùng vật liệu tái chế như vỏ chai lọ, giấy bìa phế liệu…

Sau buổi tập huấn này, ngành giáo dục và đào tạo huyện Thái Thụy đã cho thành lập các câu lạc bộ khoa học kỹ thuật để học sinh học thông qua trải nghiệm thực làm các sản phẩm từ phế liệu. Những bài học theo cách tiếp cận của giáo dục STEM ở trường làng cách đây 9 năm đã được bắt đầu như vậy.

Tiếp đó, việc tập huấn giáo dục STEM dành cho các hiệu trưởng trường làng vào các năm 2015-2016 chủ yếu diễn ra thông qua các hoạt động của các Ngày hội STEM cấp quốc gia và cấp huyện.

Kể từ năm 2017, việc tập huấn giáo viên của Liên minh STEM ở các huyện nông thôn và vùng cao bao giờ cũng được khởi động bằng một buổi tập huấn dành riêng cho các hiệu trưởng trong toàn huyện.

Mục tiêu của buổi tập huấn này nhằm giúp họ có kiến thức tổng quan về giáo dục STEM và thường gồm 5 tiết học, bao quát 5 nội dung như sau:

⁃ Các khái niệm liên quan tới giáo dục STEM, ngành nghề STEM.

⁃ Hoạt động trải nghiệm học STEM mà không cần dùng đến máy tính và robotics. Thông thường đó là bài thực hành thiết kế một cấu trúc từ vật liệu tái chế để bọc quả trứng gà sao cho khi thả từ độ cao 2m-2,5m thì trứng không bị vỡ. Bài học này được tham khảo từ chương trình tập huấn STEM dành cho giáo viên phổ thông của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ NASA.

⁃ Hoạt động xóa mù lập trình (Coding Literacy) bằng phần mềm lập trình kiểu kéo thả SCRATCH và robot sử dụng bo mạch mở kiểu Arduino. Đây là cách xóa mù lập trình đơn giản theo cách tiếp cận của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT). Hiệu quả của các phương pháp này là giúp cho người học nhận thức rằng việc học lập trình thật đơn giản, ai cũng có thể học được nếu như được học.

⁃ Kiến thức cơ bản về cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 (Công nghiệp 4.0) và vai trò của giáo dục STEM trong thời đại 4.0.

⁃ Kinh nghiệm tổ chức hệ sinh thái giáo dục STEM trong các trường học ở Việt Nam và trên thế giới cũng như vai trò của Ngày hội STEM cấp trường, cấp cụm, cấp huyện, cấp tỉnh, cấp quốc gia trong việc thúc đẩy hệ sinh thái giáo dục STEM (gồm những thành tố như trường học, tổ chức khuyến STEM, trường đại học, viện nghiên cứu, công ty khoa học công nghệ, tổ chức giáo dục STEM, nhà tài trợ, hội cựu học sinh và cha mẹ học sinh…)

Trước khi triển khai Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 thì hàng ngàn hiệu trưởng các trường phổ thông đã được tập huấn tối thiểu theo 5 nội dung trên. Hiệu quả của việc tập huấn được thể hiện qua việc thử nghiệm giáo dục STEM ở hàng ngàn trường học với kết quả là các trường đã dịch chuyển ra khỏi vị trí “zero về giáo dục STEM” khi họ tự tổ chức được nhiều ngày hội STEM và cuộc thi đấu lập trình robot ở cấp trường và cấp huyện.

Hiệu quả của việc tập huấn còn được ghi nhận sau đại dịch Covid, khi các thầy cô hiệu trưởng ở nhiều tỉnh/thành phố đã chỉ đạo thành công việc phục hồi các hoạt động giáo dục STEM.

Cơ hội mới

Mới đây, thêm nhiều trường học và trẻ em ở Việt Nam lại có cơ hội tiếp cận giáo dục STEM chất lượng thông qua chương trình khuyến STEM trị giá 100.000 USD do Clé de Peau Beauté (Nhật Bản) trao tặng cho cô giáo Đào Thị Hồng Quyên trong khuôn khổ giải thưởng “Tỏa sáng sức mạnh tri thức 2023”. Trong chương trình này, các chuyên gia của Liên minh STEM tiến hành tập huấn cho hiệu trưởng và giáo viên ở 33 huyện thuộc 15 tỉnh/thành phố trong một năm, kể từ tháng 4/2023.

Đến nay, chương trình đã tiến hành các đợt tập huấn cho hiệu trưởng và giáo viên ở gần 11 huyện/thị.

Khác với thời kỳ trước đại dịch Covid, hiện nay giáo dục STEM đã trở thành nội dung mà hiệu trưởng các trường phổ thông bắt buộc phải triển khai theo Chương trình Giáo dục phổ thông 2018. Chính vì vậy, các khóa tập huấn STEM cho hiệu trưởng trong chương trình do cô Quyên chủ trì đã được cải tiến với mục tiêu cao hơn trước.

Trước kia, các trường học chủ yếu triển khai hoạt động trải nghiệm ở câu lạc bộ và nghiên cứu khoa học ở quy mô thử nghiệm nhỏ, còn bây giờ phải tổ chức triển khai giáo dục STEM trong việc giảng dạy các môn học theo Chương trình mới. Vì vậy, việc tập huấn giáo dục STEM dành cho hiệu trưởng chủ yếu nhằm củng cố các khái niệm về giáo dục STEM và chia sẻ kinh nghiệm thúc đẩy giáo dục STEM theo ba hướng: STEM trong các bài học trên lớp, STEM cho câu lạc bộ, và STEM ở các nhóm nghiên cứu khoa học.

Các hiệu trưởng được tập huấn để có kiến thức và yên tâm là chương trình dành nhiều thời gian tập huấn cho các giáo viên của họ theo bốn chủ đề chuyên môn của giáo dục STEM dưới đây:

⁃ Cách triển khai bài học STEM theo Quy trình Khoa học. Đây là nội dung vô cùng quan trọng, hướng dẫn giáo viên THCS cách dạy môn khoa học tự nhiên trong Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.

⁃ Cách triển khai bài học STEM theo Quy trình thiết kế kỹ thuật – một quy trình rất cần thiết cho giáo viên trong việc dạy các môn khoa học tự nhiên, công nghệ, toán và tin theo cách tiếp cận của giáo dục STEM.

⁃ Robotics và máy thông minh trong giáo dục STEM. Chủ đề này chủ yếu cung cấp cho giáo viên những giải pháp đơn giản, hiệu quả và chi phí thấp để xóa mù lập trình theo các phần cứng và phần mềm mở.

⁃ Phương pháp nghiên cứu khoa học. Nội dung này hướng dẫn giáo viên cách tổ chức cho học sinh làm quen với nghiên cứu khoa học trong điều kiện của trường phổ thông.

Trong các buổi tập huấn, các thầy cô hiệu trưởng cũng được thực hành để hiểu rõ rằng có thể tổ chức giáo dục STEM theo cách đơn giản mà không kém phần hấp dẫn và hiệu quả, ví dụ như làm một chiếc cầu bằng giấy A4 sao cho nó có thể chịu được tải trọng của 1-2-3 chai nước hoặc làm một quả tên lửa bằng giấy để phóng trên bệ phóng làm từ ống nhựa và vỏ chai nước (thay cho máy ép khí)…

Các trải nghiệm “học thông qua thực làm” này cho thấy có thể triển khai giáo dục STEM với chi phí thấp, và tất cả các trường đều có thể làm được nếu như được hiệu trưởng quan tâm. Sau khi đã hiểu rõ các nội dung trên, hy vọng trong năm học mới 2023-2024, các thầy cô hiệu trưởng sẽ tự tin hơn trong việc lập kế hoạch và giao nhiệm vụ triển khai giáo dục STEM.

Đỗ Hoàng Sơn