STEM là gì? Những đóng góp tích cực của STEM trong giáo dục Việt Nam

Mô hình giáo dục STEM ngày càng được nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam, quan tâm và đưa vào chương trình giảng dạy ở nhiều cấp học. Tuy nhiên, không ít thầy cô, phụ huynh và các em học sinh chưa thực sự hiểu hết về mô hình này, cho rằng STEM chỉ liên quan đến robot, lập trình hay các môn khoa học tự nhiên. 

Vậy STEM là gì, STEM gồm những môn nào và mô hình này mang lại những giá trị gì cho giáo dục Việt Nam? Bài viết này của PHX Smart School sẽ giải đáp những thắc mắc trên, cũng như cung cấp quan điểm của các chuyên gia tại PHX về STEM trong bối cảnh đổi mới giáo dục và chuyển đổi số hiện nay.

1. STEM là gì?

STEM là mô hình giáo dục tích hợp bốn lĩnh vực gồm Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Toán học (Mathematics). Thay vì dạy và học từng môn riêng lẻ, STEM khuyến khích người học kết nối kiến thức của nhiều lĩnh vực để giải quyết các tình huống hoặc vấn đề thực tế.

Điểm khác biệt của STEM không nằm ở việc bổ sung thêm một môn học mới mà ở phương pháp tổ chức dạy học. Học sinh được đặt vào những bối cảnh gần gũi với cuộc sống, từ đó chủ động tìm hiểu, thiết kế giải pháp, thử nghiệm và cải tiến sản phẩm. Quá trình này giúp người học phát triển tư duy logic, khả năng sáng tạo và kỹ năng làm việc nhóm bên cạnh việc tiếp thu kiến thức chuyên môn.

Từ khái niệm trên, các thầy cô và học sinh có thể nhận ra STEM hướng tới bốn lĩnh vực cốt lõi:

• Science (Khoa học): Trang bị kiến thức về các hiện tượng tự nhiên, vật chất, sinh học và môi trường, giúp học sinh hiểu nguyên lý vận hành của thế giới xung quanh.
• Technology (Công nghệ): Là việc ứng dụng kiến thức, công cụ và quy trình để tạo ra hoặc cải tiến giải pháp phục vụ nhu cầu của con người. Công nghệ trong STEM không chỉ giới hạn ở máy tính hay lập trình mà còn bao gồm nhiều công cụ, thiết bị và phương pháp được sử dụng trong học tập, sản xuất và đời sống.
• Engineering (Kỹ thuật): Tập trung vào việc thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và tối ưu các sản phẩm hoặc hệ thống nhằm giải quyết một vấn đề cụ thể.
• Mathematics (Toán học): Cung cấp nền tảng tính toán, phân tích dữ liệu, đo lường và mô hình hóa để hỗ trợ các lĩnh vực còn lại.

Tuy các môn học về các lĩnh vực này ở Việt Nam thường được giảng dạy độc lập, riêng biệt, nhưng thực tế rằng cả bốn lĩnh vực này có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Ví dụ như môn Toán sẽ có liên hệ trực tiếp tới Hóa học và Vật lý, Sinh học sẽ có liên hệ tới hóa học,… Do đó, với STEM học sinh thường phải kết hợp kiến thức từ nhiều môn học để tìm ra giải pháp tối ưu thay vì chỉ sử dụng kiến thức của một môn riêng biệt, giúp học sinh có thể dễ dàng hiểu vấn đề từ mức nền tảng, cốt lõi. Từ đó các em sẽ hình thành phản xạ tư duy liên đới,hỗ trợ các em học đồng đều các môn khoa học tự nhiên.

Điều quan trọng mà các thầy cô cần hiểu là STEM không đơn thuần ghép bốn môn học lại với nhau. Giá trị của mô hình này nằm ở việc tạo ra các hoạt động học tập liên môn, trong đó học sinh biết cách vận dụng kiến thức từ nhiều lĩnh vực để giải quyết cùng một vấn đề. 

Cũng vì vậy, giáo dục STEM sẽ có xu hướng ứng dụng trải nghiệm thực tế (học ngoài trời, thí nghiệm thực tế,..) để hình thành đến việc hình thành năng lực cho người học, thay vì chỉ truyền đạt kiến thức theo cách truyền thống. Hay theo cách nói khác, “Nhìn tận mắt, sờ tận tay” là định hướng mà STEM muốn mang lại cho các em học sinh, giúp các em được tận mắt thấy cách mà thế giới vận hành bằng khoa học.

2. STEM trong giáo dục có gì khác với cách dạy học truyền thống?

Sự khác biệt lớn nhất của STEM trong giáo dục nằm ở cách tổ chức hoạt động học tập:

• Ở phương pháp truyền thống, kiến thức thường được giảng dạy theo từng môn học riêng biệt và học sinh tiếp nhận thông tin chủ yếu thông qua bài giảng của giáo viên hoặc trong sách vở. Điểm yếu cố hữu của phương pháp này vẫn luôn là tuy các em học được rất nhiều kiến thức nhưng trên thực tế lại chưa được áp dụng thực tiễn bao giờ, hầu hết chỉ gói gọn trong các bài kiểm tra theo cách học hiểu theo sách, chứ chưa được trải nghiệm trực tiếp.
• Trong khi đó, giáo dục STEM đặt học sinh vào trung tâm của quá trình học tập. Các em được tiếp cận một vấn đề thực tế trước, sau đó chủ động tìm hiểu kiến thức, lựa chọn công cụ phù hợp, đưa ra giải pháp giả định và quan trọng nhất, tự mình kiểm chứng kết quả. Quá trình này giúp học sinh hiểu rõ mối liên hệ giữa các môn học cũng như ý nghĩa của kiến thức trong cuộc sống.

Có thể lấy ví dụ đơn giản: Thay vì chỉ lấy hình ảnh trong sách giáo khoa để mô tả kiến thức môn Vật Lý, các thầy cô sẽ giao đề bài cho các em tự trải nghiệm trên mô hình, để các em tự tính toán và đưa kết quả tính vào mô hình, ứng dụng thực tiễn ngay trước lớp. Cách làm này sẽ giúp cả lớp biết ngay là cách triển khai trên đúng hay sai, có trải nghiệm và có kết quả ngay lập tức. 

Bên cạnh đó, STEM cũng khuyến khích sự hợp tác giữa giáo viên các môn học khác nhau để xây dựng những chủ đề tích hợp, tạo nên môi trường học tập linh hoạt và giàu tính trải nghiệm.

Việc triển khai giáo dục STEM hiện nay cũng được hỗ trợ bởi quá trình chuyển đổi số trong nhà trường. Các nền tảng E-Learning, học liệu số và hệ thống quản lý học tập giúp giáo viên dễ dàng giao nhiệm vụ, chia sẻ tài liệu, theo dõi tiến độ và đánh giá kết quả học tập của học sinh. Đây là nền tảng quan trọng để các hoạt động STEM được tổ chức linh hoạt hơn, đặc biệt trong mô hình trường học thông minh.

3. STEM trong giáo dục được triển khai như thế nào?

Hiểu STEM là gì mới chỉ là bước đầu. Để phát huy hiệu quả, điều quan trọng là cách tổ chức hoạt động học tập. Khác với phương pháp dạy học truyền thống, giáo dục STEM không yêu cầu học sinh chỉ ghi nhớ kiến thức mà khuyến khích các em vận dụng những gì đã học để giải quyết một vấn đề thực tiễn thông qua quá trình trải nghiệm, thiết kế và cải tiến.

Đặc điểm của một lớp học STEM

Buổi học STEM thường được xây dựng xoay quanh một vấn đề hoặc tình huống gần gũi với cuộc sống. Giáo viên không cung cấp sẵn lời giải mà đóng vai trò định hướng, tạo điều kiện để học sinh tự tìm kiếm thông tin, trao đổi nhóm và đề xuất giải pháp.

Quá trình này thường bao gồm các bước:

• Xác định vấn đề cần giải quyết.
• Tìm hiểu kiến thức liên quan từ nhiều môn học.
• Đề xuất và lựa chọn giải pháp phù hợp.
• Thiết kế, chế tạo hoặc xây dựng mô hình.
• Thử nghiệm, đánh giá và cải tiến sản phẩm.

Điểm nổi bật của giáo dục STEM là học sinh được phép thử nghiệm, chấp nhận sai sót và điều chỉnh giải pháp nhiều lần. Đây cũng là cách giúp các em hình thành tư duy phản biện, khả năng phân tích và tinh thần học hỏi từ trải nghiệm thực tế.

Để hình dung rõ hơn cách triển khai STEM, các thầy cô hãy xem xét dự án thiết kế hệ thống tưới cây tự động dành cho học sinh trung học cơ sở.

Giáo viên đưa ra tình huống: Làm thế nào để cây vẫn được tưới nước đều đặn khi không có người chăm sóc trong vài ngày?

Để giải quyết bài toán này, học sinh cần kết hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực:

• Khoa học (Science): Tìm hiểu nhu cầu nước của cây trồng và các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng. Tất cả đều đã được dạy trong môn Sinh học và môn Công nghệ.
• Công nghệ (Technology): Nghiên cứu và tìm mua, hoặc mượn từ nhà trường bộ cảm biến độ ẩm, bộ điều khiển hoặc các công cụ phù hợp tại của hàng thiết bị nông nghiệp để vận hành hệ thống.
• Kỹ thuật (Engineering): Thiết kế mô hình, lắp ráp các bộ phận và tối ưu hóa hệ thống tưới một cách thật logic và thích hợp.
• Toán học (Mathematics): Tính toán lượng nước cần thiết, thời gian tưới và chi phí thực hiện dự án.

Trong suốt quá trình thực hiện, học sinh phải trao đổi, phân công nhiệm vụ, kiểm tra kết quả và điều chỉnh thiết kế khi gặp vấn đề. Giá trị của hoạt động không nằm ở việc tạo ra một sản phẩm hoàn hảo mà ở quá trình học sinh biết vận dụng kiến thức để giải quyết một bài toán thực tế.

Ví dụ này cũng cho thấy STEM không đồng nghĩa với việc phải sử dụng robot hay thiết bị công nghệ hiện đại. Nhiều dự án STEM có thể được triển khai bằng các vật liệu đơn giản, miễn là đáp ứng mục tiêu học tập và khuyến khích học sinh tư duy, sáng tạo.

4. Những đóng góp tích cực của STEM trong giáo dục Việt Nam

Việc đưa giáo dục STEM vào trường học không chỉ giúp đổi mới phương pháp dạy học mà còn góp phần phát triển những năng lực cần thiết cho học sinh trong thế kỷ XXI. Đây cũng là một trong những định hướng phù hợp với mục tiêu đổi mới giáo dục phổ thông và phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao tại Việt Nam.

4.1. Đối với học sinh

Một trong những lợi ích của giáo dục STEM là giúp học sinh chuyển từ học tập thụ động sang chủ động khám phá và vận dụng kiến thức. Thay vì chỉ ghi nhớ lý thuyết, học sinh được trực tiếp quan sát, thử nghiệm và giải quyết các tình huống thực tế. Quá trình này góp phần hình thành tư duy phản biện, khả năng phân tích và kỹ năng giải quyết vấn đề một cách khoa học.

Bên cạnh đó, giáo dục STEM còn tạo điều kiện để học sinh phát triển nhiều kỹ năng quan trọng như:

• Tư duy sáng tạo khi tìm kiếm nhiều phương án giải quyết khác nhau.
• Kỹ năng hợp tác thông qua các hoạt động nhóm.
• Kỹ năng giao tiếp khi trình bày ý tưởng và bảo vệ giải pháp.
• Khả năng tự học, tự nghiên cứu và khai thác thông tin từ nhiều nguồn.
• Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn thay vì học thuộc lòng.

Đặc biệt, việc được tiếp cận sớm với các lĩnh vực khoa học, công nghệ và kỹ thuật cũng giúp học sinh có thêm cơ sở để định hướng nghề nghiệp trong tương lai. Đây cũng là cách khắc phục hiệu quả nhất với tình trạng học hàn lâm hiện thời: các em có kiến thức, nhưng lại không biết cách áp dụng, hoặc có kiến thức nhưng lại “không có đất dụng võ”, không có khả năng sử dụng chúng trong cuộc sống hàng ngày.

4.2. Đối với giáo viên và nhà trường

Không chỉ mang lại lợi ích cho người học, STEM còn góp phần thúc đẩy đổi mới hoạt động dạy học trong nhà trường.

Đối với giáo viên, việc xây dựng các chủ đề liên môn giúp mở rộng cách tiếp cận bài giảng, tăng cường sự phối hợp giữa các tổ chuyên môn và tạo ra môi trường học tập tích cực hơn. Thay vì chỉ truyền đạt kiến thức, giáo viên trở thành người tổ chức, hướng dẫn và hỗ trợ học sinh trong quá trình khám phá.

Đối với nhà trường, việc triển khai STEM góp phần đa dạng hóa hình thức dạy học, khuyến khích các hoạt động trải nghiệm và nâng cao chất lượng giáo dục theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh.

Ngoài ra, các hoạt động STEM còn tạo cơ hội để nhà trường tăng cường kết nối với doanh nghiệp, cơ sở nghiên cứu và cộng đồng địa phương thông qua các dự án học tập gắn với thực tiễn.

4.3. Đối với giáo dục Việt Nam

Trong bối cảnh chuyển đổi số và hội nhập quốc tế, giáo dục Việt Nam đang hướng tới mục tiêu đào tạo những công dân có khả năng thích ứng với sự thay đổi nhanh chóng của khoa học và công nghệ.

Giáo dục STEM góp phần hiện thực hóa mục tiêu này bằng cách phát triển năng lực tư duy, khả năng sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề cho học sinh ngay từ bậc phổ thông. Đây là những năng lực được đánh giá có vai trò quan trọng trong việc hình thành nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ phát triển kinh tế – xã hội.

Bên cạnh đó, STEM còn thúc đẩy quá trình đổi mới phương pháp dạy học, tăng cường ứng dụng công nghệ trong giáo dục và tạo nền tảng cho việc xây dựng hệ sinh thái giáo dục hiện đại, lấy người học làm trung tâm.

Phóng sự của VTV về STEM:

5. Vai trò của trường học thông minh trong triển khai giáo dục STEM

Việc triển khai STEM hiệu quả không chỉ phụ thuộc vào chương trình học hay năng lực của giáo viên mà còn cần sự hỗ trợ của hạ tầng công nghệ phù hợp. Trong mô hình trường học thông minh, các nền tảng E-Learning và hệ thống quản lý học tập giúp số hóa toàn bộ quá trình tổ chức hoạt động STEM, từ xây dựng học liệu, giao nhiệm vụ, quản lý dự án học tập đến theo dõi tiến độ và đánh giá kết quả của học sinh. Đây cũng là xu hướng được nhiều cơ sở giáo dục lựa chọn nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và tạo môi trường học tập linh hoạt hơn.

Là một giải pháp trường học thông minh, PHX Smart School hỗ trợ nhà trường xây dựng hệ sinh thái giáo dục số thông qua các tính năng như quản lý học tập, học liệu điện tử, kết nối giáo viên – học sinh – phụ huynh và triển khai các hoạt động E-Learning. Khi được kết hợp với phương pháp giáo dục STEM, nền tảng này có thể hỗ trợ giáo viên quản lý dự án học tập, theo dõi quá trình học sinh thực hiện nhiệm vụ và đánh giá kết quả dựa trên toàn bộ quá trình học tập thay vì chỉ dựa vào sản phẩm cuối cùng. Qua đó, công nghệ đóng vai trò là công cụ hỗ trợ, giúp giáo dục STEM được triển khai thuận lợi, minh bạch và hiệu quả hơn trong bối cảnh chuyển đổi số của ngành giáo dục.

Các thầy cô hãy liên hệ với PHX Smart School để được hỗ trợ tư vấn chuyển đổi số và giải đáp các thông tin về giải pháp trường học thông minh:

6. Điều kiện để giáo dục STEM phát huy hiệu quả

Mặc dù mang lại nhiều giá trị cho người học và nhà trường, giáo dục STEM không tự động tạo ra hiệu quả nếu chỉ thay đổi hình thức tổ chức hoạt động. Để phát huy đúng vai trò, việc triển khai STEM cần được thực hiện đồng bộ từ đội ngũ giáo viên, chương trình học đến hạ tầng công nghệ và sự phối hợp giữa các bên liên quan.

Đội ngũ giáo viên đóng vai trò then chốt

Giáo viên là người trực tiếp thiết kế và tổ chức các hoạt động STEM. Vì vậy, ngoài kiến thức chuyên môn, giáo viên cần hiểu đúng bản chất của giáo dục STEM để xây dựng những chủ đề học tập có tính liên môn và gắn với thực tiễn.

Thay vì chỉ truyền đạt kiến thức, giáo viên cần biết cách đặt ra vấn đề, hướng dẫn học sinh tìm kiếm thông tin, thử nghiệm các phương án và khuyến khích các em tự đánh giá kết quả. Điều này đòi hỏi giáo viên phải thường xuyên cập nhật phương pháp giảng dạy, đồng thời tăng cường phối hợp với đồng nghiệp ở các bộ môn khác để xây dựng các hoạt động học tập phù hợp.

Kết hợp giữa chương trình học, cơ sở vật chất và công nghệ

Một quan niệm phổ biến là muốn triển khai STEM phải đầu tư phòng thí nghiệm hiện đại hoặc các thiết bị công nghệ đắt tiền. Trên thực tế, đây không phải là điều kiện bắt buộc.

Nhiều hoạt động STEM có thể được thực hiện từ những vật liệu đơn giản, miễn là nội dung học tập được thiết kế phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực của học sinh. Điều quan trọng hơn là khả năng tổ chức hoạt động và tạo cơ hội để người học vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Bên cạnh đó, việc ứng dụng công nghệ và các nền tảng số có thể giúp nhà trường nâng cao hiệu quả quản lý và tổ chức dạy học. Hệ thống E-Learning, học liệu số và phần mềm quản lý học tập hỗ trợ giáo viên giao nhiệm vụ, theo dõi tiến độ, lưu trữ sản phẩm học tập cũng như đánh giá quá trình học tập một cách thuận tiện hơn.

Sự đồng hành của nhà trường và phụ huynh

Giáo dục STEM không chỉ diễn ra trong phạm vi lớp học mà còn cần sự phối hợp giữa nhà trường, giáo viên và phụ huynh. Nhà trường cần xây dựng môi trường học tập khuyến khích học sinh trải nghiệm, sáng tạo và chủ động khám phá. Trong khi đó, phụ huynh có thể đồng hành bằng cách tạo điều kiện để con tham gia các hoạt động nghiên cứu, thực hành và ứng dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày.

Thông qua các nền tảng trường học thông minh, việc trao đổi thông tin giữa giáo viên và phụ huynh cũng trở nên thuận tiện hơn. Phụ huynh có thể theo dõi tiến độ học tập, nhận phản hồi từ giáo viên và đồng hành cùng con trong các dự án STEM, góp phần tạo nên môi trường giáo dục thống nhất giữa gia đình và nhà trường.

7. Câu hỏi thường gặp về STEM 

• STEM có phải chỉ là ứng dụng robot hoặc phần mềm lập trình?

Không. Robot hay lập trình chỉ là một số công cụ có thể được sử dụng trong hoạt động STEM. Trên thực tế, nhiều chủ đề STEM không liên quan đến robot mà tập trung vào việc giải quyết các vấn đề trong đời sống như tiết kiệm nước, bảo vệ môi trường, thiết kế mô hình chống ngập hoặc chế tạo các sản phẩm phục vụ học tập.

Điểm cốt lõi của STEM là khả năng vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề, chứ không phải sử dụng một thiết bị hay công nghệ cụ thể.

• Công nghệ (Technology) trong STEM có phải chỉ là công nghệ thông tin?

Đây cũng là một hiểu lầm khá phổ biến với các thầy cô khi tìm hiểu công nghệ STEM là gì.

Trong giáo dục STEM, phần Technology sẽ cần được hiểu theo nghĩa rộng hơn, bao gồm việc ứng dụng kiến thức, công cụ và quy trình để tạo ra hoặc cải tiến giải pháp phục vụ con người. 

Vì vậy, Technology – công nghệ không nhất thiết chỉ giới hạn ở máy tính tin học, phần mềm hay lập trình mà còn có thể là các thiết bị, vật liệu, quy trình sản xuất hoặc phương pháp kỹ thuật. Nghiên cứu kỹ thuật công nghệ đã được xuất hiện trong khá nhiều môn học hiện nay, cụ thể có thể kể đến chính là môn Công nghệ trong giáo dục phổ thông, dạy các em không chỉ về máy móc mà còn về cả các kỹ thuật nông nghiệp, sản xuất.

• Muốn triển khai STEM có bắt buộc phải đầu tư thiết bị hiện đại?

Điều này hoàn toàn không nhất thiết. Giá trị của giáo dục STEM nằm ở phương pháp tổ chức hoạt động học tập của nhà trường chứ không hoàn toàn phụ thuộc vào mức độ hiện đại của thiết bị.

Một bài học STEM hoàn toàn có thể được xây dựng từ những vật liệu tái chế, dụng cụ học tập thông thường hoặc các nguồn học liệu sẵn có trong nhà trường. Công nghệ và thiết bị hiện đại chỉ đóng vai trò hỗ trợ, giúp mở rộng khả năng trải nghiệm và nâng cao hiệu quả tổ chức dạy học.

Các thầy cô có thể rất dễ dàng thực hiện nhưng khóa học STEM đơn giản, ví dụ như chế tên lửa từ chai nhựa, phản ứng hóa học tạo khói trắng (các chất được sử dụng rất an toàn và có thể mua ngay tại tạp hóa),… Dĩ nhiên cơ sở vật chất hiện đại vẫn có giá trị tích cực lớn trong hiệu quả đào tạo, các ví dụ trên đều có thể minh chứng đó không phải là yếu tố quyết định chất lượng học tập của STEM.

• STEM có phù hợp với mọi cấp học không?

Có, giáo dục STEM có thể được triển khai từ bậc mầm non, tiểu học đến trung học và giáo dục nghề nghiệp, đại học. Tuy nhiên, nội dung và phương pháp tổ chức cần được điều chỉnh phù hợp với độ tuổi, năng lực nhận thức và mục tiêu giáo dục của từng cấp học.

Ở bậc tiểu học, hoạt động STEM thường tập trung vào việc khám phá và trải nghiệm. Trong khi đó, ở các cấp học cao hơn, học sinh sẽ được tham gia nhiều dự án có tính nghiên cứu, thiết kế và ứng dụng thực tiễn hơn.

Lời kết

Trên là các chia sẻ của PHX Smart School về STEM trong giáo dục hiện đại. Mô hình giáo dục STEM tuy chưa được phổ cập rộng rãi, tuy nhiên đã xuất hiện ở Việt Nam từ rất lâu và nay đang nhận được sự chú ý của nhà trường. Hiện nay rất nhiều nhà trường và các thầy cô cũng dần đưa STEM vào trong các buổi học trên trường, là điều rất đáng tuyên dương và tích cực ủng hộ.

Nếu các đơn vị đang có nhu cầu về các giải pháp giáo dục số và triển khai trường học thông minh, hãy liên hệ ngay với PHX Smart School tại:

CTCP Dịch Vụ Và Giải Pháp Công Nghệ Giáo Dục PHX Smart School 

• • SĐT: (+84)392-601-425
  • Email: khachhang@phx-smartschool.com
  • Fanpage: PHX Smart School