Chương trình giáo dục STEM đã trở thành chủ đề nóng và quan trọng trong các buổi hội thảo giáo dục của các nước đã và đang phát triển do tầm quan trọng của STEM trong xu hướng phát triển toàn cầu.
“STEM là sử dụng những bằng chứng và kỹ thuật toán học để tìm hiểu về thế giới tự nhiên và con người, nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống con người” – TS. Mark Hardman (School of Education Communication and Society, UK).
“STEM: là bồi dưỡng những nhà đối mới, sáng tạo trong tương lai” – Mark Windale (Centre for science Education, Sheffield Hallman University, UK)
STEM là viết tắt của SCIENE (khoa học), TECHNOLOGY (công nghệ), ENGINEERING (quy trình sáng tạo kĩ thuật), MATHEMATICS (toán học). STEM không phải một môn học mà là một quá trình học tập và trải nghiệm, bám sát với lượng kiến thức Toán và Khoa học của học sinh để học sinh có thể lĩnh hội kiến thức và từ đó tạo ra sản phẩm mới. Phương pháp giáo dục STEM trong trường học là phương pháp “Học thông qua thực hành” và “Học thông qua làm dự án”. Khi học theo phương pháp STEM, các nhóm kỹ năng học sinh sẽ được hình thành, rèn luyện và phát triển: Học sinh được rèn luyện 4 nhóm kĩ năng, năng lực sau:
1. Tư duy khoa học
2. Khả năng nhận thức các vấn đề (ứng dụng và tác động đến cuộc sống)
3. Kỹ năng diễn đạt các ý tưởng và giao tiếp với người khác
4. Kỹ năng đánh giá bằng chứng và đưa ra giải pháp
Học sinh sẽ thực sự là những nhà khoa học nhí, tự thiết kế những sản phẩm theo ý tưởng của mình dựa trên những kiến thức học được.
Đối với giáo viên, để triển khai các bài giảng theo định hướng STEM cần lưu ý một số điểm sau:
1. Bài giảng STEM nên xuất phát từ một vấn đề trong thực tế;
2. Bài giảng nên theo từng bước như một quy trình kỹ thuật;
3. Học sinh phải được thực hành và tăng độ mở;
4. Hướng tới kỹ năng làm việc nhóm học sinh;
5. Các bài giảng STEM phải bám sát với lượng kiến thức Toán, Khoa học của học sinh;
6. Các bài giảng STEM không nhất thiết chỉ có một kết quả đúng;
Cách tổ chức các vấn đề STEM vào chương trình học:
1. Để nguyên chủ đề STEM tại từng môn học
2. Liên kết giữa các môn khác nhau một cách đơn giản
3. Liên kết liên môn từ đầu đến cuối
4. Các phần liên môn song song với nhau
5. Các môn học được điều phối với nhau
6. Liên kết – tất cả các môn học do một giáo viên giảng dạy
Có thể nói, giáo dục STEM không hướng đến mục tiêu đào tạo để học sinh trở thành những nhà toán học, nhà khoa học, kĩ sư hay những kĩ thuật viên mà chủ yếu là trang bị cho học sinh kiến thức, kĩ năng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay.
Giáo dục STEM tạo ra những con người có thể đáp ứng được nhu cầu công việc của thế kỷ 21, đáp ứng sự phát triển kinh tế, xã hội của quốc gia và có thể tác động tích cực đến sự thay đổi của nền kinh tế tri thức trong bối cảnh toàn cầu hóa.
“Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và khả năng cạnh tranh trong nền kinh kế mới” (Theo Hiệp hội các Giáo viên dạy khoa học Mỹ-NSTA).
Có thể nhìn các thành tố trong Giáo dục STEM dưới góc nhìn phát triển năng lực của người học. Chẳng hạn, yếu tố “Kĩ thuật” trong Giáo dục STEM tạo ra năng lực kĩ thuật của người học thể hiện qua khả năng giải quyết vấn đề nảy sinh trong thực tiễn đời sống bằng cách thiết kế các đối tượng, hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất để tạo ra chúng. Hiểu một cách đơn giản là học sinh được trang bị kĩ năng lực kĩ thuật thì sẽ có khả năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm ra nó. Học sinh phải có khả năng phân tích, tổng hợp, kết hợp để biết cách làm thế nào cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kĩ thuật) nhằm có được một giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình. Ngoài ra học sinh còn có khả năng nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kĩ thuật.
Để đưa STEM vào chương trình học chính khóa một cách bài bản, khoa học và có lộ trình, ngoài việc trang bị kiến thức và kỹ năng cho giáo viên, các nhà lãnh đạo giáo dục cần chuẩn bị về cơ sở vật chất, cũng như kế hoạch lâu dài để STEM là một phần trong nhà trường chứ không chỉ là một xu hướng thời thượng. Với định hướng giáo dục hội nhập và hiện đại, trong quá trình xây dựng và hình thành, Trường Tiểu học & THCS Tây Hà Nội (WHS) đã có hệ thống phòng thí nghiệm đầy đủ, thư viện với các đầu sách phong phú, và đặc biệt là đội ngũ giáo viên được đào tạo bài bản về chuyên môn và năng lực để sẵn sàng bắt kịp những xu hướng giáo dục hiệu quả trên thế giới. Ban Giám hiệu nhà trường đã đưa STEM vào chương trình như một môn học chính khóa để song hành cùng với định hướng của thế giới với sự phát triển mạnh mẽ của “Cách mạng công nghiệp lần thứ tư” và “Giáo dục 4.0”.
Phần lí thuyết về phương pháp dạy học STEM trên đây sử dụng tư liệu từ “Chương trình tập huấn Phương pháp giáo dục theo định hướng STEM” do Bộ Giáo dục và Đào tạo, Hội đồng Anh và Quỹ Newton phối hợp tổ chức, từ ngày 2 đến 6 tháng 8 năm 2016 tại Hà Nội. tháng 1/2018.