Học STEM để làm gì?

STEM ngày càng xuất hiện trong các hoạt động giáo dục, từ những dự án khoa học, chế tạo mô hình đến lập trình và robot. Nhưng khi một học sinh dành thời gian làm một cây cầu bằng que gỗ, lập trình một chiếc xe hay thiết kế hệ thống tưới cây tự động, điều nhận được không chỉ là một sản phẩm hoàn thành. Phía sau mỗi hoạt động là quá trình tìm hiểu, thử nghiệm, mắc lỗi và tìm cách cải thiện.

Không chỉ học kiến thức, mà học cách vận dụng

Một trong những điểm quan trọng của STEM là đưa kiến thức ra khỏi phạm vi sách vở. Học sinh không chỉ học một công thức rồi ghi nhớ cách áp dụng mà có thể phải tự tìm xem kiến thức đó giúp giải quyết vấn đề nào. Ví dụ, khi thiết kế một chiếc cầu mô hình, học sinh có thể phải tìm hiểu về lực, tính toán kích thước, lựa chọn vật liệu và cân nhắc cách bố trí các bộ phận. Khi mô hình bị cong hoặc không chịu được tải như dự kiến, các em phải xem lại thiết kế và thử một phương án khác.

Quá trình đó khiến kiến thức trở nên cụ thể hơn. Một công thức Toán hoặc nguyên lý Khoa học không còn là nội dung chỉ xuất hiện trong bài kiểm tra mà trở thành công cụ để giải quyết một nhiệm vụ. Đây cũng là lý do một hoạt động STEM có thể kết hợp nhiều môn cùng lúc. Một dự án về robot chẳng hạn có thể cần Toán để tính toán, Vật lý để hiểu chuyển động, Công nghệ và Kỹ thuật để thiết kế hệ thống, cùng lập trình để điều khiển robot.

Rèn khả năng giải quyết vấn đề

STEM thường bắt đầu bằng một câu hỏi hoặc một vấn đề chưa có sẵn đáp án duy nhất. Học sinh phải tìm hiểu, đưa ra giả thuyết, lựa chọn giải pháp rồi kiểm tra xem giải pháp đó có hoạt động hay không. Điều này khác với nhiều dạng bài tập có một đáp án đúng. Trong một dự án STEM, cùng một vấn đề có thể có nhiều cách giải quyết. Một nhóm có thể chọn vật liệu khác, thiết kế khác hoặc cách điều khiển khác nhưng vẫn đạt được mục tiêu.

Quan trọng hơn, thất bại trong quá trình thử nghiệm không nhất thiết đồng nghĩa với việc làm bài sai. Một chiếc xe không chạy, cây cầu không chịu được tải hay chương trình khiến robot di chuyển sai hướng đều có thể trở thành dữ liệu để học sinh tìm nguyên nhân và điều chỉnh. Qua đó, học sinh có cơ hội hình thành thói quen phân tích một vấn đề theo từng bước, thay vì chỉ chờ một người khác đưa ra đáp án.

Rèn những kỹ năng khó học chỉ bằng sách vở

Một dự án STEM thường không chỉ có một người làm và cũng hiếm khi chỉ cần một kỹ năng. Khi thực hiện một nhiệm vụ, học sinh có thể phải phân công công việc, trao đổi ý tưởng, trình bày phương án, cùng thử nghiệm và thống nhất cách sửa lỗi. Vì vậy, bên cạnh kiến thức chuyên môn, các hoạt động STEM có thể giúp rèn khả năng làm việc nhóm, giao tiếp, trình bày, quản lý thời gian và phối hợp với người khác.

Khả năng sáng tạo cũng được sử dụng khá nhiều. Khi đề bài không yêu cầu một sản phẩm giống hệt mẫu có sẵn, học sinh phải tự suy nghĩ xem có thể làm theo cách nào khác, vật liệu nào phù hợp hơn hoặc làm thế nào để sản phẩm hoạt động hiệu quả hơn.

Một điểm đáng chú ý là STEM cũng tạo cơ hội cho học sinh làm quen với việc thử và sửa. Trong thực tế, rất ít sản phẩm hoặc giải pháp được hoàn thiện ngay từ lần đầu. Việc một ý tưởng chưa hoạt động như mong muốn rồi được điều chỉnh nhiều lần chính là một phần quan trọng của quá trình thiết kế kỹ thuật.

Học STEM có giúp định hướng nghề nghiệp?

Câu trả lời là có, nhưng STEM không phải con đường chỉ dẫn thẳng đến một nghề cụ thể.

Những trải nghiệm với robot, lập trình, thiết kế kỹ thuật, thí nghiệm hay xử lý dữ liệu có thể giúp học sinh nhận ra mình thích lĩnh vực nào. Một bạn thích lập trình và xây dựng hệ thống có thể quan tâm đến công nghệ thông tin hoặc trí tuệ nhân tạo. Một bạn thích máy móc, thiết kế và chế tạo có thể tìm hiểu sâu hơn về cơ khí, điện - điện tử, robot hoặc tự động hóa. Một bạn thích nghiên cứu và thử nghiệm có thể quan tâm đến các lĩnh vực khoa học.

STEM cũng giúp học sinh hiểu rằng các lĩnh vực này không tách biệt hoàn toàn. Một sản phẩm công nghệ ngoài đời thường cần sự kết hợp của nhiều chuyên môn. Robot cần cơ khí, điện tử và lập trình; hệ thống AI cần toán học, dữ liệu và khoa học máy tính; một thiết bị y tế có thể liên quan đồng thời đến sinh học, kỹ thuật và công nghệ.

Vì vậy, việc tiếp xúc với STEM từ sớm có thể giúp học sinh có thêm cơ sở để lựa chọn môn học, hoạt động ngoại khóa hoặc ngành nghề sau này. Tuy nhiên, không phải cứ học STEM là nhất định phải theo một ngành thuộc nhóm STEM khi lên đại học. Điều quan trọng hơn là học sinh có thêm cơ hội thử nhiều loại nhiệm vụ khác nhau để biết mình thích gì, mạnh ở đâu và có hứng thú với cách giải quyết vấn đề như thế nào.

STEM không chỉ dành cho học sinh muốn làm kỹ sư

Một quan niệm khá phổ biến là STEM chủ yếu dành cho những học sinh muốn trở thành kỹ sư, lập trình viên hoặc nhà khoa học. Trên thực tế, những kỹ năng được rèn qua STEM có thể hữu ích rộng hơn.

Khả năng phân tích vấn đề, làm việc với dữ liệu, kiểm chứng một ý tưởng, trình bày giải pháp hay phối hợp với người khác đều có thể được sử dụng trong nhiều ngành nghề. Ngay cả khi một học sinh sau này không theo ngành kỹ thuật hay công nghệ, trải nghiệm giải quyết một vấn đề theo cách có hệ thống vẫn có thể trở thành một kỹ năng hữu ích trong học tập và công việc.

Vì vậy, giá trị của STEM không nằm ở việc học sinh làm được bao nhiêu mô hình hay lập trình được bao nhiêu thiết bị. Điều đáng chú ý hơn là qua mỗi hoạt động, các em dần biết cách đặt câu hỏi, tìm thông tin, thử một giải pháp, nhìn vào kết quả và tiếp tục điều chỉnh khi mọi thứ chưa đúng như dự tính.