Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo thông qua giáo dục STEM

Nằm trong số những trường học sớm nhất tiếp cận STEM và sau đó là STEAM -có bổ sung yếu tố Nghệ thuật (Art) vào STEM để kết hợp giữa tư duy, kiến thức, kĩ năng khoa học sáng tạo với nghệ thuật, trường phổ thông Nguyễn Siêu thường xuyên tổ chức các lớp tập huấn STEM cho giáo viên, xây dựng phòng học STEM riêng biệt và lồng ghép nhiều tiết học STEAM vào chương trình đào tạo.

Với mục tiêu giáo dục học sinh trở thành những công dân toàn cầu, Nguyễn Siêu quan tâm ứng dụng khoa học - kĩ thuật hiện đại và những phương pháp giáo dục tiên tiến vào các hoạt động của trường, đồng thời luôn coi trọng kết hợp giữa kiến thức lí thuyết với kĩ năng thực hành và định hướng nghề nghiệp. Vì vậy, song song với việc phát triển mô hình giáo dục song ngữ quốc tế, nhà trường đã tập trung đầu tư xây dựng các phòng thực hành, thí nghiệm đạt chuẩn quốc tế. Bên cạnh 3 phòng thực hành Lí, Hóa, Sinh theo chuẩn của chương trình Cambridge hiện có, năm học 2018-2019, nhà trường đã xây dựng 3 phòng thực hành theo tiêu chuẩn quốc tế với thiết bị và dụng cụ thực hành hiện đại nhất: Phòng thực hành STEM 1 (STEM Laboratory 1), Phòng thực hành tích hợp STEM 2 (STEM Laboratory 2) và Phòng Khởi nghiệp (Start-Up Room/Home Economics Room).

                     Học sinh Nguyễn Siêu hào hứng với giáo dục STEAM

Nhằm đưa giáo dục STEAM đến gần hơn nữa với học sinh và cha mẹ học sinh, hàng năm trường phổ thông Nguyễn Siêu tổ chức Ngày hội STEM/STEAM tạo nên không gian khoa học, bổ ích, lí thú, khơi dậy niềm đam mê sáng tạo khoa học, kĩ thuật cho học sinh. Tại ngày hội STEAM năm 2019 mới đây, học sinh các khối lớp đã được tham gia vào rất nhiều hoạt động phong phú như thi Nhà khoa học trẻ: “Máy phát điện mini năng lượng gió”: “Điều chế thuốc tẩy”; “XD hệ thống tưới nước phục vụ cây trồng trên cao”; thi Robocon, nấu ăn, làm bánh, là quần áo.… Đặc biệt, cuộc thi chung khảo sản phẩm STEAM đã thu hút sự chú ý của người tham dự bởi những sản phẩm thú vị do học sinh các khối lớp tạo ra như Thùng rác cảm biến, Thiết bị nhắc nhở hút thuốc lá, Thiết bị hỗ trợ người khiếm thị, Mô hình nhà ở hiện đại thân thiện, Thiết bị thông minh hỗ trợ học sinh khi tham gia giao thông, Nhà sàn thông minh…

Đoạt giải Nhất với sản phẩm Thùng rác cảm biến, nhóm học sinh gồm 7 em của lớp 6VI2 đã lấy ý tưởng làm sản phẩm này khi quan sát thấy nhiều người không vứt rác vào thùng bởi ngại chạm tay chân vì sợ bẩn. Điều đó sẽ dẫn đến việc mọi người vứt rác bừa bãi ở nhiều nơi, làm xấu cảnh quan và ô nhiễm môi trường. Chia sẻ về sản phẩm này, em Hoàng Việt Khánh, đại diện nhóm cho biết: Nguyên liệu được chúng em dùng để thiết kế sản phẩm thùng rác cảm biến là Servo sg90, động cơ Arduino UNO R3, cảm biến siêu âm HC-SR04 và một chiếc thùng rác. Nguyên lí hoạt động của thùng rác là kết nối Servo sg90 và cảm biến siêu âm vào Arduino UNO R3. Tiếp theo chúng em lập trình phần mềm Arduino và lập trình sao cho cảm biến siêu âm nhận diện người ở một góc độ nhất định rồi báo tín hiệu cho động cơ Servo xoay cánh để mở nắp thùng rác. Khi dùng, người sử dụng chỉ cần để tay gần nắp thùng rác, nó sẽ tự động mở ra để ta cho rác vào.

Với sản phẩm Thiết bị hỗ trợ người khiếm thị, nhóm học sinh lớp 10IG1E2 đã đoạt giải Nhì trong cuộc thi chung khảo sản phẩm STEAM. Sản phẩm hoạt động giống như một con mắt thu nhỏ giúp cho người khiếm thị có thể phát hiện vật cản trước mặt thông qua còi thông báo hoặc động cơ rung mini. Theo em Nguyễn Thế Anh, đại diện nhóm học sinh lớp 10IG1E2 thì từ chủ đề được cho là “Sức khỏe, con người và trường học thông minh”, các em đã tìm hiểu thêm ý tưởng trên mạng và quyết định chọn làm sản phẩm này vì tính thiết thực của nó (hỗ trợ người khiếm thị). Sản phẩm khá đơn giản, thực chất chỉ là cảm biến khoảng cách đeo tay, giống như cảm biến cho ô tô khi lùi xe. Với sản phẩm này, các em đã sử dụng kiến thức của môn Công nghệ, Vật lí, trong đó chủ yếu là môn Công nghệ, do sản phẩm sử dụng các thiết bị Arduino thiên về Công nghệ.

Có thể thấy, Ngày hội STEAM không chỉ tạo ra cho học sinh môi trường để sáng tạo, ứng dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn mà còn giúp các em nâng cao ý thức, trách nhiệm khi làm việc nhóm. Theo em Hoàng Việt Khánh thì cuộc thi là một hoạt động rất bổ ích giúp cho các em có cơ hội thỏa chí đam mê sáng tạo. Còn cô giáo Nguyễn Thị Diệu Thu, giáo viên chủ nhiệm lớp 6VI2 cho rằng, đó không chỉ là một sản phẩm của sự sáng tạo mà còn là sản phẩm của sự phối hợp, sẻ chia công việc khi làm việc nhóm của học sinh.

“Đây là một hoạt động rất cần thiết dành cho học sinh. Nó giúp các em có cơ hội để thể hiện khả năng sáng tạo ở tất cả các lĩnh vực. Khi học sinh có những sân chơi như thế này, chắc chắn những thứ không lành mạnh sẽ được loại bỏ. Bên cạnh đó, tham gia các hoạt động STEAM, tôi thấy các em không chỉ thể hiện năng lực về vận dụng kiến thức khoa học, mà còn thể hiện sự hợp lực, thái độ tích cực trong cuộc sống” – cô giáo Diệu Thu bày tỏ.

Khi được hỏi về chương trình giáo dục STEAM của nhà trường, em Nguyễn Thế Anh nhận xét: STEAM là một môn học thiên nhiều về dạy nghề. Đây là một chương trình giáo dục rất tốt để làm nền tảng cơ bản cho học sinh sau này có mong muốn học chuyên sâu. Thầy giáo Nguyễn Thành Đăng, giáo viên chủ nhiệm lớp 10IG1E2 thì chia sẻ: Tại Nguyễn Siêu giáo dục STEAM đã là thói quen của học sinh trong trường, năm nào học sinh cũng háo hức đến ngày hội STEAM để được trình diễn, công bố những sản phẩm học tập đầy sáng tạo của mình. Nhà trường rất quan tâm đẩy mạnh giáo dục STEAM, điển hình là đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ việc dạy và học STEAM, tổ chức thường niên ngày hội STEAM với quy mô toàn trường đem đến cho học sinh những trải nghiệm đầy thú vị.

Tiếp cận phương pháp giáo dục mới

Mới đây, ngành GD&ĐT quận Hoàn Kiếm đã tổ chức thành công Ngày hội STEM với nhiều hoạt động độc đáo, hấp dẫn và phản ánh được tầm quan trọng của giáo dục STEM. Xuyên suốt chương trình Ngày hội, giáo viên, học sinh và khách mời được tham quan triển lãm khoa học trong không gian trưng bày mang đậm tính sáng tạo, với các sản phẩm như: rô bốt tự chế, tên lửa nước, các sản phẩm nước rửa bát từ quả bồ hòn, các đồ dùng được tái chế từ vật liệu đã qua sử dụng hay các mô hình khoa học áp dụng kiến thức liên môn vào thực tế như cánh tay rô bốt, mô hình bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, phân tầng địa chất… Ngoài ra, với đặc trưng của hoạt động STEM là trải nghiệm khoa học, các sản phẩm thông minh như các thí nghiệm kỳ thú, thử sức nhanh trên máy tính hay đấu robot con, tương tác với màn hình 3D cũng được các đơn vị giới thiệu tại Ngày hội.

Theo Hiệu trưởng trường TH Trần Quốc Toản Trần Thị Bích Liên: STEM tạo cơ hội cho học sinh được trải nghiệm và khám phá các kiến thức khoa học từ những điều gần gũi, thấy được sức mạnh của khoa học đối với đời sống của con người và yêu quí thế giới tự nhiên xung quanh. Giáo dục STEM thật sự không phải biến học sinh thành nhà khoa học, kỹ sư mà là chuẩn bị cho công dân toàn cầu thế hệ mới… 

Thời gian gần đây, giáo viên TH Trần Quốc Toản đã tích cực giảng dạy STEM lồng ghép một cách hợp lý trong bài học, môn học. 28 lớp đã triển khai giảng dạy giáo dục STEM. Cụ thể như: xây tháp bằng que tăm, mì ý, que diêm được giáo viên đưa vào nội dung các tiết sinh hoạt lớp, vừa dạy được STEM, vừa hướng dẫn học sinh tinh thần đoàn kết và ý thức làm việc nhóm; các sản phẩm tái chế lồng ghép với việc giáo dục ý thức tiết kiệm, bảo vệ môi trường…

Ngày hội STEM của thầy trò ngành GD&ĐT Hoàn Kiếm

Xác định giáo dục STEM giúp thay đổi phương pháp dạy học từ lối truyền thụ kiến thức một chiều mang nặng tính hàn lâm sang cách dạy học tích cực, phát triển năng lực học sinh, truyền cảm hứng trong học tập; đồng thời giáo dục STEM còn làm đổi mới phương pháp kiểm tra đánh giá học sinh; khích lệ học sinh tự học, tự nghiên cứu, đam mê với khoa học…, trường THCS Thanh Quan đã đưa giáo dục STEM vào dạy học theo từng lộ trình. Hiệu trưởng Bùi Thị Phương Mai cho biết: Nhà trường đã yêu cầu các tổ nhóm chuyên môn xây dựng kế hoạch giảng dạy có lồng ghép các hoạt động giáo dục STEM ở tất cả các bộ môn: Toán, Lý, Hóa, Sinh, Tin học, Công nghệ… Qua các bài dạy áp dụng STEM, đa phần giáo viên và học sinh đều nhận thấy tiết học rất bổ ích và lý thú; học sinh đã được áp dụng kiến thức vừa học vào thực tiễn cuộc sống để tạo ra các sản phẩm hữu ích phục vụ cho việc học tập và đời sống.

Những sản phẩm sáng tạo, độc đáo của học sinh trường TH Thăng Long, như: Trái tim xanh, đường giao thông, ngày và đêm trên trái đất, xích đu 4.0, xe ben tự đổ… đã phản ánh rõ nét hoạt động giáo dục STEM của nhà trường. Cô giáo Hồ Thị Thu Hà- Phó Hiệu trưởng nhà trường chia sẻ: Ban đầu khi hỏi về STEM, nhiều học sinh “lắc đầu” vì đây là khái niệm mới, có em thì đã nghe nhưng chưa hiểu nhiều về STEM… Tuy nhiên, khi được tham gia các hoạt động trải nghiệm, được bắt tay vào thực hiện các mô hình sản phẩm, thực hiện các thí nghiệm, dần dần các em hiểu được về STEM, từ đó rất hào hứng và tích cực vận dụng STEM vào học tập, thực hành.

Không chỉ các trường phổ thông mà các trường Mầm non cũng bắt đầu đưa STEM vào tổ chức các hoạt động giáo dục trẻ. Trường MN chất lượng cao 20-10 đã triển khai hoạt động giáo dục STEM đối với 100% học sinh mẫu giáo ở ba độ tuổi mẫu giáo bé, mẫu giáo nhỡ và mẫu giáo lớn. Trẻ được trực tiếp tham gia vào quá trình khám phá khoa học, làm quen với toán, sử dụng công nghệ và tạo ra các sản phẩm đơn giản. Qua đó, trẻ có cơ hội được hoạt động tư duy độc lập, sáng tạo, đồng thời biết cách hoạt động nhóm.

Nhà giáo Nguyễn Thị Bích Liên- Hiệu trưởng trường MN 20-10 cho biết: Để mở rộng không gian, môi trường và tạo cơ hội cho trẻ trải nghiệm hoạt động STEM trong một không gian chung, nhà trường đã xây dựng thành công mô hình “Không gian sáng tạo”. Với thiết kế không gian được chia thành các khu vực nhằm tạo cơ hội cho trẻ được trải nghiệm, khám phá khoa học, toán, thiết kế và chế tạo, tiếp cận với các chủ đề thú vị: sự chuyển động, chất liệu, thiên nhiên kỳ thú, sắc màu…

Vai trò của giáo dục STEM bước đầu đã được các nhà trường đón nhận và triển khai, tuy nhiên để được áp dụng rộng rãi thì cũng còn nhiều khó khăn và hạn chế. Cô giáo Nguyễn Cẩm Thanh- Phó Hiệu trưởng trường THCS Ngô Sĩ Liên nhận định: Một trong những mối quan tâm lớn nhất về giáo dục STEM là thiếu tài nguyên. Đầu tư cho công nghệ mới, đào tạo cách sử dụng công nghệ mới cộng với kiến thức về cách sử dụng chúng hiệu quả như một công cụ học tập là vấn đề mà giáo viên phải đương đầu… Vì vậy, bên cạnh sự chủ động đầu tư của các nhà trường, việc mở rộng mối quan tâm về giáo dục STEM đến giáo viên, cha mẹ học sinh, tăng cường sự hợp tác, hỗ trợ từ các cơ quan, doanh nghiệp, các tổ chức NCKH công nghệ sẽ đem lại cho giáo dục STEM những nguồn lực mới.

Cũng như vậy, theo Phó Hiệu trưởng trường TH Thăng Long Hồ Thị Thu Hà: Cần tổ chức các lớp tập huấn về giáo dục STEM cho giáo viên trong dịp hè. Không chỉ tập huấn về lí thuyết mà giáo viên phải được thực hành, trải nghiệm nhiều để có kinh nghiệm triển khai, có khả năng sáng tạo ra sản phẩm phục vụ giảng dạy cũng như biết cách hướng dẫn học sinh sáng tạo…