a. STEM và dạy học tích hợp
Theo chương trình giáo dục phổ thông của Bộ Giáo dục và Đào tạo dạy học tích hợp là “định hướng dạy học giúp học sinh phát triển khả năng huy động tổng
hợp kiến thức, kỹ năng, … thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống, được thực hiện ngay trong quá trình lĩnh hội tri thức và rèn luyện kỹ năng”. Giáo dục STEM cũng đòi hỏi học sinh phải huy động các kiến thức thuộc các lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết vấn đề. Như vậy giáo dục STEM chính là theo định hướng dạy học tích hợp. Tuy nhiên, giáo dục STEM chủ yếu hướng đến phát triển tư duy thiết kế kỹ thuật nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn chứ không tuân theo định hướng dạy học tích hợp.
Hình 1.3. Giáo dục STEM trong mối quan hệ với mục tiêu phát triển nguồn nhân lực
(Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, et al, 2019)
b. STEM và giáo dục định hướng nghề nghiệp
Đối với ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là các nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Việc khuyến khích, thúc đẩy phát triển giáo dục STEM ở mỗi quốc gia đều hướng đến phát triển nguồn nhân lực cho các nghề nghiệp liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học nhằm nâng cao sự cạnh tranh nền kinh tế của các quốc gia.
c. STEM và dạy học dự án
“Thực hiện các dự án học tập để lồng ghép với các bài học trong thế giới thực là một trong các hình thức hiệu quả trong giáo dục STEM. Đó là thể hiện tính thực tiễn và tính ứng dụng kiến thức thống nhất kết hợp với quy trình tìm tòi khám phá,
thiết kế kĩ thuật trong việc giải quyết các vấn đề thực tế” (Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, et al, 2019).
Trong giáo dục STEM, dạy học dự án thể hiện được mục tiêu đặt ra là quá trình tìm tòi nghiên cứu hoặc định hướng một sản phẩm khoa học, công nghệ dựa trên quy trình thiết kế kỹ thuật.
Dự án về giáo dục STEM cần đảm bảo các yếu tố: tính vừa sức, kiến thức nền, kỹ năng sẵn có, môi trường học tập,… đảm bảo luôn theo sát tiến độ của dự án theo bảng phân công nhiệm vụ.
d. STEM và dạy học giải quyết vấn đề
Học sinh được đặt ra tình huống có vấn đề mang tính thực tiễn liên quan đến kiến thức cần được giải quyết trong mỗi chủ đề STEM. Học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu các kiến thức liên quan để giải quyết vấn đề. Thông qua việc sử dụng tích hợp lồng ghép các kiến thức và kỹ năng để tạo ra sản phẩm giúp học sinh hiểu sâu thêm kiến thức, phát triển kỹ năng của bản thân.
e. STEM và dạy học tìm tòi khám phá
Tìm tòi khám phá là quá trình tìm hiểu các quy luật của thế giới tự nhiên. Theo quan điểm của thuyết kiến tạo, học sinh xây dựng kiến thức thông quá trải nghiệm con nghiệm tìm tỏi khám phá của các nhà khoa học qua đó chiếm lĩnh kiến thức đồng thời phát triển năng lực.
Theo Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải và et al (2019), tổ chức dạy học tìm tòi khám phá dựa trên 7 bước:
- Lựa chọn tình huống có vấn đề. - Chiếm lĩnh vấn đề.
- Xây dựng giải pháp. - Thự hiện.
- Thảo luận kết quả. - Tổng hợp.
f. STEM và dạy học dựa trên trải nghiệm
Tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM giúp học sinh liên kết các kiến thức khoa học và toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Mục tiêu của giáo dục STEM nhằm phát triển năng các năng lực cốt lõi của học sinh như: Hợp tác, giao tiếp, sáng tạo, làm việc nhóm, phản biện… Để thực hiện thành công giáo dục STEM trong trường phổ thông, bước đầu có thể triển khai dưới hình thúc câu lạc bộ theo sở thích và khả năng của mỗi học ính, nhằm giúp học sinh phát triển năng lực cá nhân và có cơ hội khẳng định mình. Bên cạnh đó, cơ sở vật chất các phòng thí nghiệm thực hành ở trung học sẽ giúp triển khai các giờ học STEM hiệu quả ( Nguyễn Thanh Nga, Hoàng Phước Muội, 2018).
Trong hoạt động trải nghiệm học sinh dựa trên sự tổng hợp kiến thức của nhiều lĩnh vực giáo dục và nhóm kĩ năng khác nhau để trải nghiệm thực tiễn đời sống nhà trường, gia đình và tham gia hoạt động phục vụ cộng động dưới dự hướng dẫn và tổ chức của nhà giáo dục, qua đó hình thành những phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và một số năng lực thích ứng với sự biến động của nghề nghiệp và cuộc sống (Nguyễn Thanh Nga, Hoàng Phước Muội 2018).