STEM là gì?

Trong những năm gần đây, STEM xuất hiện ngày càng nhiều trong trường học, từ các tiết học, hoạt động trải nghiệm đến những dự án chế tạo robot, mô hình khoa học hay sản phẩm công nghệ. Tuy nhiên, STEM không đơn giản là cho học sinh học thêm Toán, Khoa học hoặc lập trình. Đây là cách kết nối kiến thức từ nhiều lĩnh vực để người học tìm hiểu một vấn đề, đưa ra giải pháp, thử nghiệm và điều chỉnh.

STEM là viết tắt của những gì?

STEM là viết tắt của 4 từ tiếng Anh gồm Science, Technology, Engineering và Mathematics, tương ứng với Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học.

Bốn lĩnh vực này vốn có mối liên hệ rất gần trong đời sống. Một chiếc điện thoại cần kiến thức khoa học và kỹ thuật để phát triển phần cứng, công nghệ để tạo ra các hệ thống hoạt động trên thiết bị và Toán học để xử lý nhiều bài toán phía sau. Một cánh tay robot trong nhà máy cũng cần sự kết hợp giữa cơ khí, điện - điện tử, lập trình, cảm biến và các thuật toán điều khiển.

Chính vì vậy, STEM không được hiểu đơn thuần là tên của một môn học. Trong giáo dục, STEM thường được dùng để chỉ cách tiếp cận kết hợp kiến thức của những lĩnh vực này trong quá trình học tập. Điểm quan trọng nằm ở chữ "kết hợp". Thay vì học một công thức rồi chỉ làm bài tập để áp dụng công thức đó, học sinh có thể được đặt trước một vấn đề cụ thể và phải tìm cách sử dụng những kiến thức mình có để giải quyết.

Chẳng hạn, một nhóm học sinh được giao nhiệm vụ thiết kế một cây cầu bằng những vật liệu giới hạn, sao cho cây cầu chịu được một mức tải nhất định. Để hoàn thành, các em có thể phải tính toán kích thước, tìm hiểu lực tác động, lựa chọn vật liệu, thiết kế kết cấu, làm mô hình rồi thử nghiệm. Khi mô hình không đạt yêu cầu, nhóm tiếp tục tìm nguyên nhân và thay đổi thiết kế. Trong một nhiệm vụ như vậy, Toán học, Khoa học và Kỹ thuật không còn nằm tách biệt trong từng môn mà cùng được sử dụng để giải quyết một vấn đề.

Học STEM có phải chỉ là học Toán và Khoa học?

Câu trả lời là không. Toán và Khoa học là những thành phần quan trọng của STEM nhưng không phải toàn bộ STEM.

Một hoạt động STEM có thể liên quan đến Vật lý, Hóa học, Sinh học, Toán học, lập trình, thiết kế kỹ thuật hoặc công nghệ, tùy vào vấn đề mà học sinh cần giải quyết. Điều quyết định một hoạt động có mang tinh thần STEM hay không nằm nhiều ở cách học sinh sử dụng kiến thức hơn là việc hoạt động đó có một chiếc máy tính, robot hay bộ thí nghiệm.

Ví dụ, nếu học sinh chỉ lắp một mô hình robot theo hướng dẫn có sẵn, hoạt động đó chưa chắc đã thể hiện đầy đủ cách tiếp cận STEM. Nhưng nếu các em được giao một nhiệm vụ như thiết kế robot có thể di chuyển qua một địa hình nhất định, sau đó tự tìm hiểu, lựa chọn giải pháp, lập trình, thử nghiệm và sửa lỗi, hoạt động đó đã thể hiện rõ hơn tinh thần của STEM.

STEM cũng không đồng nghĩa với việc học sinh phải giỏi tất cả 4 lĩnh vực. Trong một dự án, mỗi người có thể có thế mạnh khác nhau. Một bạn có thể mạnh về tính toán, một bạn thích lập trình, một bạn giỏi thiết kế mô hình hoặc một bạn có khả năng trình bày và làm việc nhóm. Việc cùng đưa những thế mạnh đó vào một nhiệm vụ là một phần quan trọng của quá trình học.

STEM khác gì với cách học thông thường?

Sự khác biệt dễ thấy nhất nằm ở điểm xuất phát. Với cách học truyền thống, học sinh thường tiếp nhận kiến thức của từng môn, sau đó làm bài tập để kiểm tra mức độ hiểu bài. Trong hoạt động STEM, một vấn đề thực tế có thể xuất hiện trước, rồi học sinh tìm đến những kiến thức cần thiết để giải quyết vấn đề đó.

Quá trình này thường gồm nhiều bước như xác định vấn đề, tìm hiểu thông tin, đưa ra ý tưởng, thiết kế giải pháp, tạo sản phẩm hoặc mô hình, thử nghiệm và đánh giá kết quả. Nếu giải pháp đầu tiên chưa hiệu quả, học sinh phải tìm nguyên nhân, điều chỉnh và thử lại.

Ví dụ, thay vì chỉ học về lực và chuyển động qua công thức, học sinh có thể được yêu cầu thiết kế một chiếc xe mô hình có thể di chuyển xa nhất bằng một nguồn năng lượng nhất định. Các em sẽ phải tính toán, lựa chọn vật liệu, lắp ráp, chạy thử và tìm cách cải thiện sản phẩm.

Điều này khiến STEM gắn khá chặt với thực hành và giải quyết vấn đề. Học sinh không chỉ cần nhớ kiến thức mà còn phải biết khi nào nên sử dụng kiến thức đó, kết hợp chúng như thế nào và làm gì khi giải pháp đầu tiên không hoạt động.

Vì thế, STEM thường đi cùng những kỹ năng như tư duy logic, giải quyết vấn đề, làm việc nhóm, thử nghiệm và sáng tạo. Đây cũng là lý do STEM ngày càng được nhắc đến trong giáo dục khi công nghệ thay đổi nhanh và nhiều công việc tương lai đòi hỏi người học không chỉ biết kiến thức mà còn phải biết vận dụng chúng.

STEM vì vậy không phải một môn học riêng biệt hay một lớp học chỉ dành cho những học sinh giỏi Toán và thích máy tính. Hiểu đơn giản, đó là một cách đưa kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học lại gần nhau, rồi đặt chúng vào những vấn đề mà học sinh có thể quan sát, thử nghiệm và tìm cách giải quyết.