GIÁO DỤC STEM – Thúc đẩy tư duy sáng tạo, nâng cao hiệu quả giáo dục

Dạy học theo phương pháp giáo dục STEM là phương pháp có nhiều ưu điểm, bảo đảm tốt nhất mục tiêu giáo dục đại học trong khung cảnh thời đại mới như yêu cầu của Luật giáo dục: “phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên”.

Ứng dụng Phương pháp giáo dục STEM trong trong dạy học đã tạo ra nhiều tiết học sôi động, thú vị, đã phát huy rất tốt năng lực tư duy, độc lập suy nghĩ cho học sinh, hình thành cho các em những kỹ năng cần thiết mà xã hội đang hướng đến trong việc giáo dục học sinh. Các em bước đầu có cái nhìn đa chiều về một vấn đề thực tế, nhìn nhận từ nhiều góc độ khác nhau, biết lật ngược vấn đề, xây dựng các giả thiết có thể xảy ra, phát triển tư duy phản biện để bảo vệ lập trường của bản thân và thuyết phục người khác.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ.

Dạy học theo phương pháp giáo dục STEM là phương pháp có nhiều ưu điểm, bảo đảm tốt nhất mục tiêu giáo dục đại học trong khung cảnh thời đại mới như yêu cầu của Luật giáo dục: “phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên”.

Ứng dụng Phương pháp giáo dục STEM trong trong dạy học đã tạo ra nhiều tiết học sôi động, thú vị, đã phát huy rất tốt năng lực tư duy, độc lập suy nghĩ cho học sinh, hình thành cho các em những kỹ năng cần thiết mà xã hội đang hướng đến trong việc giáo dục học sinh. Các em bước đầu có cái nhìn đa chiều về một vấn đề thực tế, nhìn nhận từ nhiều góc độ khác nhau, biết lật ngược vấn đề, xây dựng các giả thiết có thể xảy ra, phát triển tư duy phản biện để bảo vệ lập trường của bản thân và thuyết phục người khác.

2. Nội dung thực hiện

- Một số bài học trong chương trình Trung học cơ sở được sử dụng phương pháp giáo dục STEM minh chứng cho sự sáng tạo với cách tổ chức, phương thức tiếp cận, cách giải quyết vấn đề… đã nêu ở trên:

Nội dung 1: Tổ chức cho học sinh làm ra được sản phẩm đơn giản phục vụ cho bài học: Ở chương trình Địa lí 6, bài 4. Phương hướng trên bản đồ. Kinh độ, vĩ độ, tọa độ địa lí, giáo viên hướng dẫn học sinh tạo mô hình mô phỏng quả địa cầu với hệ thống kinh tuyến, vĩ tuyến. Trên cơ sở đó hướng dẫn các em sử dụng để xác định kinh độ, vĩ độ, tọa độ địa lí của một điểm cũng như tìm được vị trí của địa điểm khi đã biết tọa độ địa lí của điểm đó. Hay học sinh có thể làm mô hình vòng tuần hoàn nước để học bài số 20. Hơi nước và độ ẩm không khí. Mưa; mô hình địa hình châu Phi – địa lí 7, mô hình phân tầng độ cao địa hình vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ.

Mô hình được làm từ những vật dụng có sẵn hoặc đã qua sử dụng như giấy, giấy bìa, bìa lịch…

Nội dung 2: Trong nội dung về phát triển thủy điện ở vùng núi nước ta, cho học sinh sử dụng kiến thức môn công nghệ để tìm hiểu về cách vận hành hệ thống của một nhà máy thủy điện; quá trình tạo ra điện từ sức nước sông như thế nào; nếu có điều kiện có thể cho các em thực hành chế tạo ra một hệ thống máy phát điện đơn giản từ sức nước với sự hỗ trợ của giáo viên công nghệ.

Việc thực hiện các yêu cầu từng bước đã lần lượt giải quyết được các vấn đề đặt ra ở trên như: đổi mới phương pháp giảng dạy, đáp ứng những thay đổi về mục tiêu giáo dục trong thời đại mới, các yêu cầu hình thành các năng lực và kĩ năng cần thiết cho HS bên cạnh trang bị kiến thức địa lí.

Nội dung 3: Ở bộ môn Hóa học giải pháp tạo dung dịch chỉ thị từ các nguyên liệu có sẵn tại nhà tạo được hứng thú và nâng cao hiệu quả học tập cho HS, đáp ứng được mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao chất lượng giáo dục. Bên cạnh đó, việc này giúp HS xác định được môi trường của các chất, các sản phẩm quen thuộc như giấm, chanh, xà phòng giặt... mà không cần sử dụng đến các hóa chất độc hại. Điều này làm cho môn Hóa học trở nên gần gũi với cuộc sống của HS, gắn kiến thức lí thuyết với đời sống thực tế.

Nội dung 4: Ở môn Vật lý, phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm.

Trong các hoạt động stem học sinh được học theo hướng gợi mở, hoạt động của học sinh là hoạt động được chuyển giao và hợp tác, các quyết định về giải pháp để giải quyết các vấn đề đều ở học sinh. Ngoài ra học sinh thực hiện hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tự điều chỉnh các ý tưởng của mình.

Nội dung 5: Ở bộ môn Toán, giáo án thiết kế khoa học sẽ giúp các giáo viên tự tin mỗi khi lên lớp và truyền tải kiến thức cho người học thông qua những phương pháp giảng dạy hiệu quả, phù hợp nhất, giúp tăng khả năng tương tác giữa giáo viên và học trò. Nhờ đó, giúp học sinh chủ động, tích cực và năng động hơn, cảm thấy kiến thức của bài học trở nên thú vị hơn, tăng cường sự thích thú. Giáo án được soạn theo phương pháp STEM giúp người học tiếp thu kiến thức nhanh chóng, hiệu quả.

Nội dung 6: STEM là phương pháp tiếp cận thực tiễn qua hoạt động thực hành. Tôi đã từng hướng dẫn học sinh tham gia hội thi “Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho học sinh trung học’’ với đề tài: “Tp. Hồ Chí Minh – Dân số & Giải pháp nhà ở cho người có thu nhập thấp”.

Qua quá trình nghiên cứu, các em đã sử dụng kiến thức của nhiều môn như Ngữ Văn, Sinh học, Tin học, Địa lí, Lịch sử, Giáo dục công dân để đề ra các giải pháp giải quyết vấn đề nhà ở cho người có thu nhập thấp ở thành phố.

Nội dung 7: Trong chương trình địa lí lớp 9, khi bắt đầu học đến vùng Trung du và miền núi Bắc bộ, ở mỗi lớp, tôi chia các em thành từng nhóm nhỏ (từ 6-7 HS/nhóm). Sau đó tôi kết hợp thêm phương pháp dạy học trải nghiệm sáng tạo bằng hình thức diễn kịch: mỗi nhóm sẽ là đại diện cho một tập đoàn hay công ty ”hoành tráng’’ nào đó (các nhóm tự đặt tên và phân công chức danh của từng thành viên) chịu trách nhiệm tham gia xây dựng dự án phát triển kinh tế vùng Trung du và miền núi Bắc bộ. Tài liệu để tham khảo chính là Tập bản đồ địa lí Việt Nam - trang lược đồ tự nhiên và kinh tế của vùng, nội dung cơ bản trong sách giáo khoa và 1 đoạn clip giới thiệu về vùng kinh tế mà tôi đã chuẩn bị. Sau một khoảng thời gian quy định để bàn bạc, nghiên cứu, thảo luận và ghi ra các ý chính, đại diện của các “công ty, tập đoàn” sẽ lên trình bày, báo cáo với tôi đề án và hướng đầu tư vào vùng như thế nào. Yêu cầu thảo luận nghe có vẻ to lớn nhưng thật ra không khó, vì các trang trong Tập bản đồ địa lí vùng đã thể hiện khá rõ thế mạnh về điều kiện tự nhiên, xã hội cũng như các ngành đã và đang phát triển ở vùng kinh tế; các nhóm tìm hiểu và tóm tắt lại theo gợi ý: trong những điều kiện tự nhiên, xã hội của vùng có những thuận lợi nổi bật nào và qua đó sẽ đầu tư phát triển các ngành kinh tế gì ở đây? Để tăng thêm độ khó, tôi sẽ đặt các câu hỏi chất vấn cho các nhóm, nếu nhóm (tập đoàn, công ty) nào trả lời tốt, hợp lý và đưa ra thêm được những ý tưởng phát triển kinh tế hay, mới lạ mà trong tài liệu không đề cập thì điểm sẽ càng cao. Và quan trọng là các nhóm phải cập nhật tình hình thông tin kinh tế xã hội mới của vùng kinh tế vì một số nội dung, số liệu trong sách giáo khoa đã khá cũ.

3. Đánh giá

- Ít tốn kém: các bài học đều tận dụng cơ sở vật chất có sẵn ở các trường học, như thực hành trong phòng thí nghiệm. Các chủ đề của STEM thường rất đa dạng, có những cách dạy ít hoặc không tốn chút chi phí nào bằng cách quan sát những cái ssẵn có trong cuộc sống như cây kiểng, vật nuôi...

- Tính tiết kiệm và tăng khả năng tái chế: Học sinh sử dụng, tái chế giấy báo, vỏ hộp, bìa carton, chai nhựa, ống hút nhựa… để làm mô hình, đồ dùng học tập.

4. Một số hình ảnh hoạt động thực tế.

Mô hình “Vòng tuần hoàn nước” tận dụng giấy bìa, miếng xốp trong các thùng gia dụng, vỏ hộp bánh…

Mô hình “Phân tầng địa hình vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ” do có em học sinh lớp 9/2 thực hiện từ ống hút nhựa. Sản phẩm tham gia cuộc thi Khoa học kỹ thuật năm học 2020 - 2021.