STEM là mô hình giáo dục tiên tiến, tích hợp nhiều môn học và kỹ năng cần thiết giúp trẻ phát triển toàn diện. STEM sẽ giúp người học lĩnh hội được các kiến thức và kỹ năng liên quan đến Khoa học, Toán học, Kỹ thuật và Công nghệ.

1. Vì sao áp dụng giáo dục STEM ở bậc tiểu học?

Sau đây là những lý do giáo dục STEM nên được đưa vào chương trình học từ bậc tiểu học:

• Trang bị kiến thức từ sớm: Bắt đầu giáo dục STEM sớm giúp học sinh tiếp xúc với những môn học này khi còn nhỏ và giúp phát triển nền tảng vững chắc cho việc học tập sau này.
• Phát triển các kỹ năng tư duy phản biện: Các hoạt động và dự án STEM thực hành khuyến khích học sinh tiểu học tư duy phản biện và giải quyết vấn đề, vốn là những kỹ năng quan trọng để thành công trong mọi lĩnh vực của cuộc sống.
• Khuyến khích tính tò mò, sáng tạo: Giáo dục STEM ở bậc tiểu học có thể khơi dậy trí tò mò, óc sáng tạo ở học sinh, giúp các em phát triển tình yêu khoa học và công nghệ.
• Chuẩn bị cho tương lai: Với công nghệ và đổi mới đóng vai trò ngày càng quan trọng trong thế giới của chúng ta, việc chuẩn bị cho học sinh nghề nghiệp trong các lĩnh vực STEM là rất quan trọng. Bắt đầu giáo dục STEM sớm có thể giúp học sinh có khởi đầu thuận lợi trong việc phát triển các kỹ năng và kiến thức mà các em cần cho tương lai.
• Thu hẹp khoảng cách thành tích: Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tiếp xúc sớm với giáo dục STEM có thể giúp thu hẹp khoảng cách thành tích giữa các nhóm học sinh khác nhau và tăng cơ hội cho các nhóm thiểu số (phụ nữ, dân tộc thiểu số,…) trong các lĩnh vực STEM.

 Các em nhỏ đã có thể bắt đầu tiếp xúc với STEM ở mức độ cơ bản (Nguồn: International STEM Association)

Nhìn chung, bắt đầu giáo dục STEM ở cấp tiểu học là một bước quan trọng trong việc chuẩn bị cho tương lai của học sinh và trang bị cho các em những kỹ năng và kiến thức cần thiết để thành công trong một thế giới đang thay đổi nhanh chóng.

2. Các hoạt động thực hành

Dưới đây là một số ý tưởng cho các dự án STEM thực hành dành cho học sinh tiểu học:

• Máy cơ Đơn Giản: Thiết kế và chế tạo các máy đơn giản, chẳng hạn như đòn bẩy, ròng rọc và mặt phẳng nghiêng, đồng thời khám phá cách chúng giúp làm việc dễ dàng hơn.
• Tên lửa khinh khí cầu: Chế tạo tên lửa khinh khí cầu và tìm hiểu các yếu tố khác nhau, chẳng hạn như kích thước của quả bóng bay và độ dài của dây, ảnh hưởng như thế nào đến tốc độ và hướng của tên lửa.

Có vô số các hoạt động STEM phù hợp cho học sinh tiểu học (Nguồn: International STEM Association)

• Khoa học thực vật: Điều tra nhu cầu của thực vật bằng cách thiết lập một thí nghiệm khoa học thực vật để quan sát tác động của ánh sáng, nước và đất đối với sự phát triển của thực vật.
• Xây cầu: Thiết kế và xây cầu bằng các vật liệu như que kem, cốc giấy hoặc ống hút, đồng thời kiểm tra độ bền và độ ổn định của chúng.
• Bộ lọc nước: Thiết kế và xây dựng bộ lọc nước để làm sạch nước bị ô nhiễm và điều tra các phương pháp lọc khác nhau được sử dụng.
• Trạm thời tiết: Thiết lập một trạm thời tiết để đo và theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ và hướng gió.
• Lò nướng năng lượng mặt trời: Thiết kế và xây dựng lò nướng năng lượng mặt trời bằng cách sử dụng hộp các tông, giấy nhôm và bọc nhựa và sử dụng chúng để nấu thức ăn.

Các dự án này cho phép học sinh tiểu học tham gia học tập thực hành và phát triển tư duy phản biện, kỹ năng giải quyết vấn đề và cộng tác trong khi khám phá các khái niệm STEM.

3. Thí nghiệm khoa học

Bằng cách tích hợp các thí nghiệm khoa học vào các môn học khác, học sinh có thể hiểu sâu hơn về bản chất liên ngành của khoa học và phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề trong nhiều bối cảnh khác nhau.

Giáo dục STEM được lồng ghép trong hoạt động làm bánh trung thu (Nguồn: International STEM Association)

Những thí nghiệm khoa học này dành cho cả thầy cô với chuyên ngành ngoài khoa học tham khảo và lồng ghép, tích hợp vào bài giảng của mình:

• Toán và Khoa học: Sử dụng các thí nghiệm khoa học để chứng minh các khái niệm toán học, chẳng hạn như khối lượng, trọng lượng và phép đo.
• Khoa học và Nghệ thuật Ngôn ngữ: Sử dụng các thí nghiệm khoa học làm cơ sở để viết, chẳng hạn như tạo một báo cáo phòng thí nghiệm hoặc một câu chuyện khoa học viễn tưởng.
• Khoa Học Xã Hội và Khoa Học: Sử dụng các thí nghiệm khoa học để khám phá và hiểu các sự kiện lịch sử hoặc tập quán văn hóa, chẳng hạn như việc sử dụng quá trình lên men trong sản xuất thực phẩm.
• Nghệ thuật và Khoa học: Sử dụng các thí nghiệm khoa học để sáng tạo nghệ thuật, chẳng hạn như sử dụng màu sắc và hoa văn được tạo ra trong một phản ứng để tạo ra một bức tranh hoặc bản vẽ.
• Giáo dục Thể chất và Khoa học: Sử dụng các thí nghiệm khoa học để chứng minh các nguyên tắc chuyển động và lực, chẳng hạn như khám phá lực ma sát ảnh hưởng đến chuyển động của quả bóng như thế nào.
• Âm nhạc và Khoa học: Sử dụng các thí nghiệm khoa học để khám phá âm thanh và âm học, chẳng hạn như chế tạo một cây đàn ghi-ta và kiểm tra xem các vật liệu khác nhau ảnh hưởng như thế nào đến âm thanh được tạo ra.

4. Tích hợp công nghệ

Tích hợp công nghệ trong giáo dục tiểu học là việc sử dụng các công cụ và tài nguyên công nghệ để hỗ trợ và nâng cao việc học tập của học sinh. Dưới đây là một số cách mà công nghệ có thể được tích hợp: 

• Phần mềm và ứng dụng giáo dục: Có rất nhiều chương trình và ứng dụng phần mềm giáo dục có thể được sử dụng để dạy nhiều môn học, bao gồm toán, đọc và khoa học. Chúng có thể được sử dụng trong lớp học hoặc như một phần của bài tập về nhà.
• Kiến thức về nghiên cứu và thông tin: Công nghệ có thể là một công cụ có giá trị giúp học sinh nghiên cứu và tìm kiếm thông tin về nhiều chủ đề khác nhau. Giáo viên có thể dạy học sinh cách sử dụng công cụ tìm kiếm và các nguồn trực tuyến khác để tìm và đánh giá thông tin cũng như cách sử dụng phần mềm trình bày và xử lý văn bản để tạo báo cáo và bản trình bày.
• Hợp tác và giao tiếp: Công nghệ có thể được sử dụng để tạo điều kiện hợp tác và giao tiếp giữa học sinh và giáo viên. Có thể sử dụng các công cụ như ứng dụng nhắn tin và diễn đàn trực tuyến để hỗ trợ làm việc nhóm và giao tiếp.
• Lợi ích và trách nhiệm của một công dân kỹ thuật số: Điều quan trọng là học sinh phải học cách sử dụng công nghệ một cách có trách nhiệm và có đạo đức. Giáo viên có thể dạy học sinh về quyền công dân kỹ thuật số và giúp các em phát triển các kỹ năng và kiến thức cần thiết để sử dụng công nghệ một cách an toàn và phù hợp.
• Học tập được cá nhân hóa: Công nghệ có thể được sử dụng để hỗ trợ việc học tập được cá nhân hóa bằng cách cung cấp cho học sinh trải nghiệm học tập phù hợp dựa trên sở thích và nhu cầu của các em. Điều này có thể liên quan đến việc sử dụng phần mềm học tập thích ứng hoặc các công cụ khác điều chỉnh nội dung và mức độ khó khăn dựa trên sự tiến bộ của học sinh.

Bằng cách kết hợp công nghệ vào các bài học và hoạt động của mình, giáo viên có thể giúp học sinh tiểu học phát triển các kỹ năng và kiến thức cần thiết để thành công trong thời đại kỹ thuật số.

5. EDP – Quy trình thiết kế kỹ thuật

Nguồn: International STEM Association

Quy trình thiết kế kỹ thuật là một loạt các bước mà các kỹ sư tuân theo để thiết kế và xây dựng các giải pháp cho các vấn đề. Nó thường bao gồm các bước sau:

• Đặt câu hỏi: Bước đầu tiên trong quy trình thiết kế kỹ thuật là xác định vấn đề cần giải quyết bằng cách đặt ra các câu hỏi. Điều này có thể liên quan đến việc nghiên cứu vấn đề và thu thập thông tin về nó.
• Tưởng rượng: Khi vấn đề đã được xác định, bước tiếp theo là tưởng tượng các giải pháp khả thi. Điều này có thể liên quan đến việc suy nghĩ theo nhóm hoặc phác thảo các ý tưởng khác nhau trên giấy.
• Lên kế hoạcht: Khi một số ý tưởng đã được tạo ra, bước tiếp theo là đánh giá chúng và chọn một ý tưởng có khả năng hiệu quả nhất sau đó lên kế hoạch thực hiện. Điều này có thể liên quan đến việc xem xét các yếu tố như chi phí, tính khả thi và an toàn.
• Thiết kế: Sau khi đã chọn giải pháp, bước tiếp theo là thiết kế mô hình của giải pháp. Điều này có thể đơn giản như xây dựng một mô hình bằng bìa cứng hoặc đất sét, hoặc phức tạp như xây dựng một nguyên mẫu hoạt động bằng các vật liệu như gỗ, kim loại hoặc nhựa.
• Kiểm tra: Khi một nguyên mẫu đã được xây dựng, bước tiếp theo là kiểm tra nó để xem nó hoạt động tốt như thế nào.
• Cải thiện: Dựa trên kết quả của các thử nghiệm trên, giải pháp có thể cần được tinh chỉnh hoặc sửa đổi để có hiệu quả hơn.

Quy trình thiết kế kỹ thuật có thể được áp dụng cho nhiều loại vấn đề, kể cả những vấn đề đơn giản mà học sinh tiểu học có thể gặp phải trong cuộc sống hàng ngày. Bằng cách làm theo các bước này, học sinh có thể học cách suy nghĩ có phê phán và sáng tạo, cũng như cách phát triển và thử nghiệm các giải pháp cho các vấn đề.

Tổng Kết

Tóm lại, giáo dục STEM rất quan trọng trong việc định hình thế hệ học sinh tương lai. Kết hợp các môn học STEM ở trường tiểu học cung cấp cho học sinh nền tảng cần thiết để vượt trội trong các lĩnh vực này trong tương lai. Giáo dục STEM cũng giúp học sinh phát triển các kỹ năng tư duy phản biện, tính sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề mà các em có thể áp dụng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống. Với nhu cầu ngày càng tăng đối với người lao động trong các ngành công nghiệp STEM, việc cung cấp cho học sinh tiểu học một nền giáo dục STEM vững chắc sẽ không chỉ mang lại lợi ích cho các em với tư cách cá nhân mà còn có tác động tích cực đến toàn xã hội.

Thầy Cô đang quan tâm, muốn tìm hiểu về Giáo dục STEM, cách áp dụng phương pháp STEM vào lớp học, tham gia “Khoá đào tạo Nhà giáo dục STEM cấp chứng nhận ISA-STEM.org” ngay nhé.

Bài viết được biên soạn bởi International STEM Association, xin vui lòng không được sao chép dưới mọi hình thức.

Bài viết liên quan