Giáo dục STEM là gì? – Chương trình giáo dục DoSTEM

• STEM là gì? Triển vọng nghề nghiệp cho khối ngành STEM
• STEM là gì? Từ A-Z về ngành STEM cho người mới
• Xday 23: STEM trong giáo dục Phổ thông và cơ hội cho sinh viên FUNiX

Theo báo cáo của Bureau of Labor Statistics7, (BLS), các công việc liên quan đến giáo dục STEM (khoa học, công nghệ, kỹ thuật, và toán học) đang tăng trưởng nhanh hơn nhiều so với các ngành nghề khác. Ví dụ, trong giai đoạn 2021-2031, BLS dự báo số lượng công việc STEM sẽ tăng trưởng 10%, cao hơn so với mức tăng trưởng trung bình của tất cả các ngành nghề là 5%.

1. Khái niệm về Giáo dục STEM

Giáo dục STEM là một mô hình giáo dục hiện đại, tập trung vào bốn lĩnh vực khoa học cơ bản: Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering), và Toán học (Mathematics). Đây là một phương pháp học tập kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, giúp học sinh, sinh viên phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề, tư duy phản biện, sáng tạo và khả năng làm việc nhóm. STEM không chỉ giúp học viên hiểu biết về các lĩnh vực khoa học, công nghệ mà còn tạo ra một nền tảng vững chắc để họ có thể tham gia vào những ngành nghề đầy tiềm năng trong tương lai.

Cốt lõi của giáo dục STEM là sự tích hợp giữa các môn học, thay vì dạy từng môn độc lập như trong phương pháp giáo dục truyền thống. Điều này giúp học sinh có thể hiểu được mối liên hệ giữa các lĩnh vực và cách thức ứng dụng lý thuyết vào thực tế. Ví dụ, một bài học về vật lý có thể được kết hợp với công nghệ để thiết kế và chế tạo một sản phẩm cụ thể, qua đó giúp học sinh nhận ra mối quan hệ giữa các môn học.

>>> Xem thêm: Báo cáo thực trạng và xu hướng ngành STEM trong những năm tới

2. Tầm quan trọng của Giáo dục STEM

Trong bối cảnh thế giới đang ngày càng thay đổi nhanh chóng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ và kỹ thuật, giáo dục STEM trở thành yếu tố quan trọng giúp học sinh chuẩn bị cho các thách thức trong tương lai. Dưới đây là một số lý do tại sao giáo dục STEM lại quan trọng:

• Nhu cầu nhân lực cao trong các ngành STEM: Các ngành liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đang phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu. Nhu cầu về lực lượng lao động có kỹ năng STEM đang gia tăng nhanh chóng, đặc biệt trong các lĩnh vực như trí tuệ nhân tạo, robot, phân tích dữ liệu, phát triển phần mềm, và kỹ thuật sinh học. Giáo dục STEM giúp học sinh trang bị những kỹ năng cần thiết để làm việc trong những ngành nghề này.
• Phát triển kỹ năng tư duy phản biện và giải quyết vấn đề: STEM không chỉ đơn thuần là học lý thuyết mà còn tạo cơ hội cho học sinh giải quyết các vấn đề thực tế. Quá trình học tập trong mô hình STEM đòi hỏi học sinh phải phân tích, đánh giá và đưa ra giải pháp cho các vấn đề phức tạp, qua đó phát triển khả năng tư duy phản biện và sáng tạo.
• Khuyến khích sự sáng tạo và khám phá: Giáo dục STEM thúc đẩy sự sáng tạo thông qua các dự án thực hành, các thử nghiệm khoa học, hay các thử thách kỹ thuật. Học sinh không chỉ học cách sử dụng kiến thức mà còn học cách sáng tạo, thử nghiệm và phát triển ý tưởng mới.
• Tạo nền tảng cho các kỹ năng mềm: STEM cũng giúp học sinh phát triển các kỹ năng mềm như làm việc nhóm, giao tiếp và lãnh đạo. Những kỹ năng này vô cùng quan trọng trong môi trường làm việc hiện đại, nơi mà sự hợp tác và khả năng giao tiếp đóng vai trò then chốt.

>>> Xem thêm: STEM là gì? Từ A-Z về ngành STEM cho người mới

3. Chương trình giáo dục DoSTEM

DoSTEM (hay “Developing STEM education”) là một chương trình giáo dục tiên tiến được thiết kế để cung cấp cho học sinh và sinh viên một môi trường học tập thực tế, tích hợp giữa các môn học STEM. Mục tiêu của DoSTEM là khuyến khích học sinh khám phá và ứng dụng các kiến thức từ khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào các dự án thực tế.

Chương trình DoSTEM không chỉ nhằm vào việc truyền đạt kiến thức mà còn giúp học sinh phát triển các kỹ năng quan trọng trong quá trình học tập và nghiên cứu. Các hoạt động trong chương trình DoSTEM bao gồm các cuộc thi sáng tạo, các dự án nhóm, thử thách khoa học, và các lớp học kỹ năng mềm. Cách tiếp cận này không chỉ giúp học sinh hiểu được các khái niệm trong STEM mà còn tạo điều kiện để học sinh có thể ứng dụng những kiến thức này vào việc giải quyết các vấn đề thực tế.

3.1. Cấu trúc chương trình DoSTEM

Chương trình DoSTEM được thiết kế linh hoạt, với nhiều mô-đun khác nhau để phù hợp với nhu cầu và mức độ học của từng học sinh. Một số đặc điểm chính của chương trình bao gồm:

• Khám phá lý thuyết và thực hành: DoSTEM không chỉ giới hạn trong lý thuyết mà còn tập trung vào việc đưa học sinh vào các tình huống thực tế. Học sinh sẽ được tham gia vào các dự án, thực nghiệm và thử thách để áp dụng kiến thức vào thực tế.
• Học tập theo nhóm: Các hoạt động trong chương trình thường được thực hiện theo nhóm, khuyến khích học sinh làm việc cùng nhau, trao đổi ý tưởng, và giải quyết vấn đề chung. Điều này giúp học sinh phát triển kỹ năng làm việc nhóm và giao tiếp.
• Phát triển kỹ năng mềm: Bên cạnh các kỹ năng chuyên môn trong STEM, DoSTEM còn chú trọng đến việc rèn luyện các kỹ năng mềm như lãnh đạo, thuyết trình, và làm việc nhóm. Đây là những yếu tố quan trọng trong sự nghiệp và cuộc sống sau này của học sinh.
• Ứng dụng công nghệ và kỹ thuật hiện đại: DoSTEM khuyến khích học sinh sử dụng các công cụ công nghệ mới nhất để thực hiện các dự án của mình. Điều này giúp học sinh làm quen với những công cụ và phần mềm hiện đại, từ đó nâng cao khả năng sáng tạo và kỹ năng công nghệ.

3.2. Lợi ích của chương trình DoSTEM

Chương trình DoSTEM mang lại nhiều lợi ích cho học sinh và sinh viên, giúp họ phát triển toàn diện cả về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng mềm:

• Khuyến khích tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề: Các hoạt động trong chương trình giúp học sinh học cách sáng tạo và tìm ra những giải pháp mới cho các vấn đề. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề.
• Tạo ra môi trường học tập tương tác: Thay vì chỉ học lý thuyết, học sinh sẽ được tham gia vào các hoạt động thực tế, thử nghiệm và chế tạo sản phẩm. Điều này giúp học sinh cảm thấy hứng thú và tự tin hơn trong quá trình học.
• Chuẩn bị cho nghề nghiệp tương lai: DoSTEM giúp học sinh trang bị những kỹ năng cần thiết để làm việc trong các lĩnh vực STEM, bao gồm khả năng làm việc với công nghệ mới, phát triển kỹ năng lập trình, thiết kế sản phẩm, phân tích dữ liệu và sáng tạo. Đây đều là những kỹ năng rất cần thiết trong môi trường làm việc hiện đại.
• Xây dựng nền tảng vững chắc cho giáo dục tương lai: Chương trình DoSTEM cung cấp nền tảng vững chắc cho học sinh trong việc học và nghiên cứu về các ngành khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Điều này giúp học sinh có thể tiếp tục phát triển ở các bậc học cao hơn hoặc tham gia vào các ngành nghề STEM sau này.

3.3. Ứng dụng của DoSTEM trong giáo dục hiện đại

Chương trình DoSTEM hiện đang được triển khai tại nhiều trường học và tổ chức giáo dục trên toàn thế giới. Với những lợi ích rõ ràng mà nó mang lại, DoSTEM đã trở thành một phần quan trọng trong quá trình cải cách giáo dục. Nhiều trường học đã đưa vào chương trình giảng dạy các hoạt động thực tế như chế tạo robot, lập trình phần mềm, thiết kế đồ họa, và nghiên cứu khoa học. Điều này giúp học sinh phát triển không chỉ kiến thức mà còn kỹ năng để đối mặt với thế giới hiện đại đầy thay đổi.

Giáo dục STEM và chương trình DoSTEM đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo thế hệ tương lai, chuẩn bị cho học sinh không chỉ về kiến thức mà còn về các kỹ năng cần thiết trong môi trường làm việc hiện đại. Giáo dục STEM giúp học sinh phát triển khả năng sáng tạo, giải quyết vấn đề và làm việc nhóm, đồng thời cung cấp nền tảng vững chắc cho các ngành nghề kỹ thuật, công nghệ và khoa học. Chương trình DoSTEM, với các hoạt động thực tế và ứng dụng công nghệ, không chỉ giúp học sinh học hỏi mà còn giúp họ khám phá tiềm năng bản thân và chuẩn bị cho những cơ hội nghề nghiệp trong tương lai.

>>> Xem thêm: STEM là gì? Triển vọng nghề nghiệp cho khối ngành STEM

4. Tương lai của giáo dục STEM trong năm 2025

4.1 Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong giảng dạy STEM

• Trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy sẽ đóng vai trò quan trọng trong giáo dục STEM, giúp cá nhân hóa trải nghiệm học tập của học sinh. Các nền tảng học tập có khả năng phân tích hành vi và nhu cầu học tập của học sinh sẽ tạo ra các bài giảng và bài tập phù hợp, tối ưu hóa quá trình học.
• Thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR) sẽ trở thành công cụ giáo dục phổ biến hơn. Học sinh có thể học và thực hành các khái niệm khoa học, kỹ thuật trong môi trường mô phỏng 3D, giúp việc học trở nên trực quan và sinh động hơn. Ví dụ, học sinh có thể thí nghiệm trong một phòng thí nghiệm ảo mà không cần vật tư thực tế.
• Blockchain cũng có thể được ứng dụng để theo dõi tiến trình học tập và quản lý các chứng chỉ, giúp việc xác thực thông tin trở nên minh bạch và bảo mật hơn.

4.2 Chương trình giảng dạy tích hợp và linh hoạt

• Chương trình giáo dục STEM trong năm 2025 sẽ không chỉ giới hạn trong việc dạy các môn học riêng biệt mà còn hướng tới việc tích hợp các môn học này trong các dự án liên môn. Ví dụ, học sinh có thể học lập trình trong khi thiết kế và chế tạo một robot, hay học về vật lý qua các thí nghiệm thực tế.
• Học theo dự án và học theo vấn đề sẽ là phương pháp chính trong giáo dục STEM. Các học sinh sẽ được giao các dự án thực tế để giải quyết, từ đó phát triển khả năng tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề trong môi trường thực tế.
• Chương trình học linh hoạt sẽ cho phép học sinh lựa chọn các chủ đề nghiên cứu dựa trên sở thích cá nhân hoặc mục tiêu nghề nghiệp, thay vì chỉ học theo chương trình giáo dục tiêu chuẩn. Điều này sẽ tạo ra môi trường học tập sáng tạo hơn và giúp học sinh phát triển kỹ năng chuyên sâu.

4.3 Tăng cường sự tham gia của nữ giới và các nhóm thiểu số trong STEM

• Dù phụ nữ chiếm tỷ lệ ngày càng cao trong các lĩnh vực STEM, nhưng vẫn còn sự chênh lệch lớn so với nam giới, đặc biệt trong các ngành như công nghệ thông tin, kỹ thuật và khoa học máy tính. Đến năm 2025, các chương trình hỗ trợ nữ giới và các nhóm thiểu số trong STEM sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ. Các tổ chức như Girls Who Code và Black Girls Code sẽ tiếp tục thúc đẩy sự tham gia của những nhóm đối tượng này vào các lĩnh vực STEM.
• Các chiến lược toàn cầu và trong nước sẽ tạo cơ hội cho học sinh nữ và học sinh từ các cộng đồng ít được đại diện tham gia vào các khóa học và chương trình đào tạo STEM, đặc biệt là thông qua các chương trình học bổng, cố vấn và hướng nghiệp.

4.4 Phát triển kỹ năng mềm trong giáo dục STEM

• Các kỹ năng mềm như làm việc nhóm, giao tiếp, lãnh đạo, và giải quyết vấn đề sẽ trở thành một phần quan trọng trong giáo dục STEM. Các tổ chức giáo dục và doanh nghiệp sẽ ngày càng chú trọng đến việc đào tạo học sinh không chỉ về các kỹ năng chuyên môn mà còn về các kỹ năng xã hội và kỹ năng làm việc trong môi trường nhóm đa dạng.
• Các chương trình giáo dục STEM sẽ tích hợp các hoạt động ngoại khóa và các cuộc thi sáng tạo giúp học sinh phát triển khả năng làm việc nhóm, thuyết trình và lãnh đạo.

4.5 Hợp tác giữa giáo dục và doanh nghiệp

• Mối quan hệ giữa các trường học và các công ty công nghệ sẽ ngày càng trở nên chặt chẽ hơn. Các doanh nghiệp sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế chương trình giáo dục, cung cấp tài nguyên, và tổ chức các chương trình thực tập cho học sinh. Điều này sẽ giúp học sinh tiếp cận những công nghệ và công cụ mới nhất, đồng thời hiểu rõ hơn về nhu cầu thực tế trong ngành nghề STEM.
• Các trường học sẽ tăng cường hợp tác với các công ty để tổ chức các hoạt động hướng nghiệp, giúp học sinh hiểu rõ hơn về các cơ hội nghề nghiệp trong các lĩnh vực STEM, từ đó định hướng lựa chọn nghề nghiệp cho tương lai.

4.6 Tập trung vào các ngành STEM nổi bật

• Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, các ngành như trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (Big Data), internet vạn vật (IoT), và robotics sẽ được chú trọng trong chương trình giáo dục STEM. Học sinh sẽ có cơ hội học hỏi và thực hành về các lĩnh vực này ngay từ khi còn nhỏ, giúp chuẩn bị cho các công việc trong các ngành công nghệ cao.
• Ngoài ra, các lĩnh vực liên quan đến sức khỏe công nghệ (HealthTech) và năng lượng tái tạo sẽ trở thành những ngành thu hút học sinh trong tương lai gần, đặc biệt khi các vấn đề về môi trường và sức khỏe toàn cầu đang trở thành vấn đề quan trọng.

4.7 Giáo dục STEM toàn cầu và tính công bằng

• Giáo dục STEM sẽ không chỉ giới hạn ở các quốc gia phát triển mà sẽ mở rộng ra toàn cầu, đặc biệt là tại các quốc gia đang phát triển. Các chương trình giáo dục STEM sẽ ngày càng chú trọng đến việc cung cấp cơ hội học tập cho tất cả mọi người, bất kể xuất thân, giới tính hay địa lý.
• Các tổ chức quốc tế và các tổ chức phi chính phủ sẽ tiếp tục thúc đẩy các sáng kiến giáo dục STEM tại các khu vực nông thôn và các cộng đồng thiệt thòi, tạo ra môi trường học tập bình đẳng cho tất cả học sinh.

4.8 Giáo dục STEM trong môi trường trực tuyến

• Giáo dục STEM trực tuyến sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ với sự gia tăng của các khóa học trực tuyến, hội thảo, và tài liệu học tập. Các nền tảng giáo dục trực tuyến như Coursera, edX, và Udemy sẽ cung cấp các khóa học chuyên sâu về các lĩnh vực STEM, giúp học sinh và sinh viên có thể học hỏi từ các chuyên gia và trường đại học hàng đầu trên thế giới.
• Việc học STEM trực tuyến cũng mở ra cơ hội học tập linh hoạt hơn cho học sinh từ mọi vùng miền, giúp giải quyết vấn đề tiếp cận giáo dục STEM ở các khu vực xa xôi, nơi tài nguyên giáo dục có thể hạn chế.

Tương lai của giáo dục STEM trong năm 2025 hứa hẹn sẽ rất phong phú và đa dạng với sự kết hợp giữa công nghệ tiên tiến, chương trình giảng dạy linh hoạt, sự phát triển mạnh mẽ của các ngành nghề mới và chú trọng đến sự tham gia của các nhóm học sinh thiểu số. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sẽ mở ra những cơ hội mới cho giáo dục STEM, tạo ra một thế hệ học sinh sẵn sàng đối mặt với những thách thức trong thế giới công nghệ cao.

Nguyễn Cúc