STEM là gì? Cách dạy học theo mô hình STEM hiệu quả vượt bậc

Mô hình giáo dục STEM là một xu hướng giáo dục mới mẻ và hiện đại, được nhiều nước trên thế giới áp dụng và phát triển. Mục tiêu của mô hình giáo dục này là giúp học sinh nắm vững kiến thức và kỹ năng liên quan đến bốn lĩnh vực trên, đồng thời phát triển tư duy sáng tạo, phản biện và giải quyết vấn đề thông qua các hoạt động thực hành, thực nghiệm và thực tế.

Vậy STEM có lợi ích gì cho học sinh và cách dạy học theo mô hình STEM hiệu quả như thế nào? Hãy cùng  trường THPT Lê Hồng Phong tìm hiểu trong bài viết này.

Mô hình dạy học STEM là gì?

STEM là từ viết tắt của bốn lĩnh vực khoa học: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Mathematics (Toán học). STEM là một mô hình giáo dục liên môn, kết hợp kiến thức và kỹ năng từ các lĩnh vực này để giúp học sinh phát triển tư duy đa chiều, sáng tạo và giải quyết vấn đề thực tế.

STEM không chỉ đào tạo học sinh trở thành những nhà khoa học, kỹ sư hay toán học, mà còn tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận và ứng dụng công nghệ trong cuộc sống hiện đại.

Tại sao STEM lại quan trọng?

Trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0, nhu cầu về nhân lực có trình độ và kỹ năng cao trong các lĩnh vực STEM ngày càng tăng. Theo báo cáo của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (OECD), khoảng 80% các công việc trong tương lai sẽ yêu cầu các kỹ năng liên quan đến STEM.

Tuy nhiên, hiện nay, số lượng sinh viên tốt nghiệp trong các ngành STEM vẫn còn thấp và không đáp ứng được nhu cầu của thị trường. Do đó, việc đưa STEM vào giáo dục là một bước đi cần thiết và thiết thực để chuẩn bị cho thế hệ trẻ sẵn sàng cho tương lai.

Cách dạy học theo mô hình STEM hiệu quả vượt bậc

Để dạy học theo mô hình STEM hiệu quả, giáo viên cần áp dụng các phương pháp dạy học tích cực, tương tác, thực hành và thực nghiệm. Một trong những phương pháp dạy học STEM phổ biến và được nhiều nước trên thế giới áp dụng là mô hình dạy học 5E, bao gồm:

1. Engagement (Gắn kết)

Giáo viên tạo sự chú ý, hứng thú và kích thích tò mò của học sinh bằng cách đặt ra một câu hỏi, một vấn đề, một tình huống hay một thử thách liên quan đến chủ đề học.

Ví dụ, khi dạy về năng lượng tái tạo, giáo viên có thể hỏi học sinh: “Bạn có biết năng lượng tái tạo là gì không? Bạn có biết các loại năng lượng tái tạo phổ biến nhất hiện nay là gì không? Bạn có biết các ưu và nhược điểm của các loại năng lượng tái tạo không? Bạn có biết cách sử dụng năng lượng tái tạo trong cuộc sống không?” Những câu hỏi này sẽ giúp học sinh tìm hiểu về năng lượng tái tạo, cũng như thấy được sự liên quan của nó đến thực tiễn.

2. Exploration (Khảo sát)

Học sinh được tham gia vào các hoạt động khám phá, quan sát, thí nghiệm, thảo luận và ghi chép những gì họ nhận thấy, cảm nhận và suy nghĩ. Ví dụ, khi dạy về năng lượng tái tạo, giáo viên có thể cho học sinh tham gia vào các hoạt động như: xem video về các loại năng lượng tái tạo, thực hiện các thí nghiệm đơn giản về năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng nước,…

Những hoạt động này sẽ giúp học sinh khám phá và trải nghiệm về năng lượng tái tạo, cũng như phát triển kỹ năng quan sát, thí nghiệm, phân tích, tổng hợp và trình bày.

3. Explanation (Giải thích)

Giáo viên giúp học sinh nắm bắt được các khái niệm, nguyên lý, định luật và lý thuyết liên quan đến chủ đề học bằng cách tổng hợp, giải thích và củng cố những kiến thức đã khám phá được.

Ví dụ, khi dạy về năng lượng tái tạo, giáo viên có thể giải thích cho học sinh về các khái niệm cơ bản như: năng lượng tái tạo là gì, các loại năng lượng tái tạo là gì, nguyên lý hoạt động của các loại năng lượng tái tạo là gì, các ưu và nhược điểm của các loại năng lượng tái tạo là gì, cách sử dụng năng lượng tái tạo trong cuộc sống là gì,…

Giáo viên cũng có thể sử dụng các biểu đồ, sơ đồ, hình ảnh, bảng số liệu, ví dụ minh họa, vv. để giúp học sinh hiểu rõ hơn về năng lượng tái tạo.

4. Elaborate (Áp dụng)

Học sinh được áp dụng những kiến thức đã học vào các hoạt động thực hành, thiết kế, sáng tạo và giải quyết các vấn đề mới có liên quan đến chủ đề học.

Ví dụ, khi dạy về năng lượng tái tạo, giáo viên có thể cho học sinh thực hiện các hoạt động như: thiết kế và chế tạo các mô hình về các loại năng lượng tái tạo, như máy phát điện gió, máy phát điện nước, máy phát điện năng lượng mặt trời, máy phát điện năng lượng sinh khối,…

Học sinh cũng có thể tham gia vào các cuộc thi, triển lãm, hội thảo,… về năng lượng tái tạo. Những hoạt động này sẽ giúp học sinh áp dụng và vận dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn, cũng như phát huy khả năng sáng tạo, thiết kế và giải quyết vấn đề.

5. Evaluate (Đánh giá)

Giáo viên và học sinh cùng nhau đánh giá quá trình và kết quả học tập, nhận xét, góp ý và đề xuất cải tiến. Ví dụ, khi dạy về năng lượng tái tạo, giáo viên có thể đánh giá học sinh bằng cách sử dụng các phương pháp như: kiểm tra, bài tập, bài thi, báo cáo, thuyết trình, trình bày sản phẩm,…

Giáo viên cũng có thể nhận xét, góp ý và khen ngợi học sinh về quá trình và kết quả học tập, cũng như đề xuất cách cải tiến và hướng phát triển tiếp theo. Học sinh cũng có thể tự đánh giá, đánh giá bạn bè và đánh giá giáo viên về quá trình và kết quả học tập, cũng như phản hồi, đóng góp ý kiến và đề nghị cải thiện.

Giáo viên cần chuẩn bị gì để dạy học theo mô hình STEM hiệu quả

Ngoài ra, để dạy học theo mô hình STEM hiệu quả, giáo viên cũng cần có sự chuẩn bị kỹ lưỡng về nội dung, phương tiện, tài liệu và môi trường học tập. Giáo viên cũng cần tạo điều kiện cho học sinh tự do sáng tạo, thể hiện ý kiến, hợp tác và hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình học tập.

1. Nội dung

Giáo viên cần chọn những chủ đề học phù hợp với mức độ, năng lực và sở thích của học sinh, cũng như liên quan đến các vấn đề thực tế và có ý nghĩa cho cuộc sống. Giáo viên cũng cần phân bổ thời gian học hợp lý, đảm bảo cân bằng giữa các lĩnh vực STEM, cũng như giữa lý thuyết và thực hành. Giáo viên cũng cần cập nhật liên tục những kiến thức mới nhất về các lĩnh vực STEM, cũng như các phương pháp dạy học hiệu quả.

2. Phương tiện

Giáo viên cần sử dụng các phương tiện dạy học đa dạng, phong phú và hấp dẫn, như: sách giáo khoa, sách tham khảo, tài liệu trực tuyến, video, âm thanh, hình ảnh, biểu đồ, sơ đồ, bảng số liệu,…

Giáo viên cũng cần tận dụng các công cụ công nghệ, như: máy tính, máy chiếu, mạng internet, phần mềm, ứng dụng,…. để hỗ trợ dạy học và tương tác với học sinh. Giáo viên cũng cần chuẩn bị các dụng cụ, vật liệu, thiết bị và an toàn cho các hoạt động thí nghiệm, thực hành và sáng tạo của học sinh.

3. Tài liệu

Giáo viên cần cung cấp cho học sinh các tài liệu học tập phù hợp, chất lượng và đầy đủ, như: giáo án, bài giảng, bài tập, bài kiểm tra, bài thi, báo cáo, thuyết trình,…

Giáo viên cũng cần hướng dẫn học sinh cách sử dụng, tra cứu và tổng hợp các nguồn tài liệu khác nhau, như: thư viện, internet, báo chí, tạp chí, sách,… để nâng cao kiến thức và kỹ năng của mình.

4. Môi trường học tập

Giáo viên cần tạo ra một môi trường học tập thân thiện, an toàn, thoải mái và kích thích học tập cho học sinh. Giáo viên cần bố trí không gian, bàn ghế, ánh sáng, âm thanh, nhiệt độ,…phù hợp cho các hoạt động học tập của học sinh. Giáo viên cũng cần tạo ra một môi trường học tập tích cực, khuyến khích học sinh tham gia, hỏi đáp, thảo luận, trao đổi, hợp tác và hỗ trợ lẫn nhau.

Giáo viên cũng cần tạo ra một môi trường học tập đa dạng, linh hoạt và đổi mới, bằng cách sử dụng các phương pháp dạy học khác nhau, như: giảng dạy truyền thống, giảng dạy theo nhóm, giảng dạy theo dự án, giảng dạy theo trò chơi, giảng dạy theo chủ đề, vv. để phù hợp với nhu cầu, khả năng và sở thích của học sinh.

Lợi ích của mô hình giáo dục STEM

– Giáo dục STEM giúp học sinh có được kiến thức tích hợp, liên ngành và liên môn, không bị hạn chế trong các khung môn học truyền thống. Học sinh có thể áp dụng kiến thức từ nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết các vấn đề thực tế, phù hợp với nhu cầu của xã hội và thị trường lao động hiện nay.

– Giáo dục STEM rèn luyện cho học sinh khả năng tự học, tự tìm hiểu, tự giải quyết vấn đề, không chỉ dựa vào sự hướng dẫn của giáo viên. Học sinh được khuyến khích tham gia các hoạt động thực hành, thực nghiệm, thử thách, thất bại và thành công, qua đó phát triển tư duy logic, phản biện và sáng tạo.

– Giáo dục STEM giúp nâng cao tình thần hợp tác, giao tiếp và trình bày ý kiến của học sinh. Học sinh được làm việc theo nhóm, trao đổi, thảo luận, chia sẻ và trình bày kết quả của mình trước lớp và cộng đồng. Điều này giúp học sinh phát triển kỹ năng mềm, tự tin và chủ động trong giao tiếp.

– Giáo dục STEM tạo hứng thú cho học sinh khi học, giảm bớt sự nhàm chán và áp lực. Học sinh được học bằng cách chơi, khám phá, sáng tạo, thể hiện bản thân và khai thác tiềm năng của mình. Học sinh cũng được tiếp xúc với nhiều công cụ, thiết bị, phần mềm, ứng dụng mới mẻ và hấp dẫn, giúp học sinh mở rộng tầm nhìn và kiến thức.

Lời kết

Bài viết trên đây của trường cấp 3 Lê Hồng Phong là những chia sẻ về giáo dục STEM và những lợi ích khi ứng dụng mô hình này trong giảng dạy. Hy vọng với những thông tin cập nhật trong bài viết sẽ giúp các bậc phụ huynh hiểu rõ hơn về hình thức giáo dục STEM. Cảm ơn bạn đã đọc bài chia sẻ của chúng tôi, chúc bạn có một ngày vui vẻ