Tóm lại, căn cứ vào đặc điểm của giáo dục STEM, đặc điểm dạy học theo trạm, dạy học theo góc, dạy học dự án, dạy học giải quyết vấn đề... có thể nhận thấy sự phù hợp của việc sử dụng các phương pháp này trong việc dạy học tích hợp nội dung STEM nhằm phát triển năng lực của người học. Dạy học STEM định hướng thực hành, định hướng sản phẩm đòi hỏi sự tương tác cao giữa người học và thực tiễn, giữa người học với các đối tượng khác giúp người học có sự phát triển tồn diện, giúp thực tiễn và lí thuyết được kéo lại gần nhau hơn.
1.2.2.7. Các con đường giáo dục STEM cho học sinh
Hiện nay, hầu hết các trường phổ thơng trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng chưa có mơn học STEM mà nội dung dạy học được lồng ghép thông qua các môn Khoa học, các hoạt động ngoài giờ lên lớp hoặc triển khai câu lạc bộ.
* Giáo dục STEM qua các hoạt động ngoài giờ lên lớp
Hoạt động ngoài giờ lên lớp là một trong những nội dung giáo dục toàn diện cho người học và là sự tiếp nối các hoạt động dạy học trên lớp nhằm khắc sâu nội dung học tập của các môn học. Đồng thời giúp người học trang bị đầy đủ những kiến thức, kĩ năng cần thiết từ đó hình thành và phát triển năng lực một cách toàn diện. Bằng các hoạt động trải nghiệm, người học có cơ hội thể hiện năng lực cá nhân, rèn luyện kĩ năng giao tiếp, sự tự tin và cũng qua đó người dạy có thể phát hiện được điểm nổi trội hoặc hạn chế của người học từ đó có những biện pháp hỗ trợ kịp thời [14].
Các hoạt động ngoài giờ lên lớp được quan tâm và xây dựng với các chủ đề đa dạng, người học có thể khám phá thế giới tự nhiên, khoa học Trái Đất, các thành tựu khoa học kĩ thuật… Thông qua các nội dung được xây dựng, người học có cơ hội được vận dụng các kiến thức đã phát hiện vào giải thích vấn đề trong thực tiễn.
Ngồi ra, hình thức tổ chức câu lạc bộ ở các trường trung học giúp kết nối những học sinh có chung niềm đam mê khám phá tri thức khoa học. Với các dự án được xây dựng, học sinh được thỏa sức sáng tạo các sản phẩm và là tiền đề cho những ý tưởng đáp ứng yêu cầu của thời đại công nghiệp mới.
* Giáo dục STEM thông qua hệ thống các mơn khoa học
Mơ hình dạy học STEM ở các nước trên thế giới chủ yếu được dạy thông qua các môn Khoa học tự nhiên. Nội dung các môn học này được truyền tải dưới dạng chủ đề STEM. Các chủ đề STEM có thể được dạy trong một môn học hoặc dạy trong nhiều mơn phối hợp [14].
Trong đó việc dạy STEM thông qua một môn học là đơn giản nhất. Chủ đề được hình thành thơng qua các bước là thiết lập vấn đề, thiết kế phương pháp, thu thập thông tin và rút ra kết luận.
Các chủ đề STEM thông qua nhiều môn học nghĩa là chủ đề STEM bao trùm nhiều hơn một môn học. Các mơn học khác nhau sẽ dạy chủ đề đó theo góc riêng của mình, địi hỏi các mơn học phải có sự gắn kết chặt chẽ về nội dung, những môn học trước là tiền đề cho những môn học sau và phải có sự phối hợp linh hoạt giữa các giáo viên phụ trách.
Cụ thể, trong môn Sinh học, STEM được lồng ghép chủ yếu qua hệ thống bài học thí nghiệm, thực hành và tích hợp với một số mơn khoa học khác dưới hình thức câu lạc bộ.
1.2.2.8. Ý nghĩa của dạy học theo định hướng giáo dục STEM
* Giáo dục STEM góp phần hình thành, phát triển năng lực cho người học
Năng lực được hiểu là khả năng thực hiện thành công các hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ có sự phối hợp của kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí... Năng lực của mỗi cá nhân được đánh giá dựa trên phương thức và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống [3].
Trong ngữ cảnh giáo dục, năng lực là sự kết hợp rõ ràng, có hệ thống của kiến thức, kĩ năng và thái độ sẵn sàng của mỗi cá nhân để giải quyết vấn đề cụ thể một cách hiệu quả và trách nhiệm trong những tình huống linh hoạt [15].
Từ khái niệm về năng lực được trình bày trên, có thể chỉ ra 2 đặc điểm quan trọng của năng lực. Thứ nhất, năng lực là một hệ thống thuộc tính cá nhân chứ khơng chỉ riêng một thuộc tính nhất định. Thứ hai, năng lực chỉ tồn tại trong hoạt động, thông qua hoạt động mà năng lực được rèn luyện và phát huy [15].
Về thành phần cấu tạo, năng lực được cấu thành bởi các thành tố kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, động cơ, tư chất… Các yếu tố trên được liên hệ với nhau trong sơ đồ sau [3]: