Đơn vị trực thuộc Hội Khoa học phát triển Nguồn nhân lực - Nhân tài Việt Nam

0922812345 [email protected]

STEM tích hợp là gì? Những điều rút ra từ báo cáo của Viện Hàn lâm Quốc gia Hoa Kỳ

Nghiên cứu

Tác giả
Ban Biên tập IESDTD tổng hợp
Lĩnh vực
Giáo dục STEM
Từ khóa
STEM tích hợp, giáo dục STEM, National Academies, dạy học liên môn, thiết kế chương trình

Tóm tắt

Báo cáo "STEM Integration in K-12 Education" (2014) của Viện Hàn lâm Kỹ thuật Quốc gia và Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ đưa ra khung mô tả STEM tích hợp, tổng hợp bằng chứng về hiệu quả và nêu những điều kiện để tích hợp thực sự giúp học sinh học tốt hơn.

"Giáo dục STEM" đã trở thành cụm từ quen thuộc trong nhà trường Việt Nam, nhưng trên thực tế nó được hiểu theo nhiều cách: có nơi coi STEM là một tiết học làm sản phẩm, có nơi coi là câu lạc bộ robot, có nơi chỉ đơn giản là dạy tốt bốn môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán. Khi chính khái niệm còn mơ hồ thì rất khó nói một hoạt động "STEM" có hiệu quả hay không.

Năm 2014, Viện Hàn lâm Kỹ thuật Quốc gia (NAE) và Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia (NRC) Hoa Kỳ công bố báo cáo đồng thuận STEM Integration in K-12 Education: Status, Prospects, and an Agenda for Research (Tích hợp STEM trong giáo dục phổ thông: hiện trạng, triển vọng và chương trình nghiên cứu), do Ủy ban về Giáo dục STEM tích hợp, chủ tịch là Margaret A. Honey, biên soạn. Đây là một trong những tài liệu được trích dẫn nhiều nhất khi bàn về STEM tích hợp, vì nó không cổ vũ một mô hình cụ thể mà cố gắng trả lời câu hỏi: tích hợp các môn STEM thực sự mang lại gì, và trong điều kiện nào.

Một khung mô tả gồm bốn thành phần

Ủy ban nhận thấy các chương trình mang tên "STEM tích hợp" khác nhau rất xa về mục tiêu, quy mô và cách làm. Vì vậy, báo cáo đề xuất một khung mô tả chung để người thiết kế, giáo viên và nhà nghiên cứu nói cùng một ngôn ngữ. Khung này gồm bốn thành phần:

Thành phầnNội dung chính
Mục tiêuHình thành năng lực hiểu biết STEM và các năng lực của thế kỷ 21; phát triển lực lượng lao động có năng lực STEM; tăng hứng thú và sự gắn bó của học sinh với STEM.
Kết quảKết quả học tập và thành tích; việc lựa chọn học các môn STEM; việc làm liên quan đến STEM; sự hình thành "bản sắc STEM" (học sinh tự thấy mình là người làm được khoa học, kỹ thuật); khả năng chuyển hóa hiểu biết giữa các lĩnh vực STEM.
Bản chất và phạm vi tích hợpMôn nào được kết nối với môn nào, môn nào giữ vai trò chủ đạo; thời lượng, quy mô và độ phức tạp, từ một tiết học đến cả cách tổ chức một trường.
Triển khaiThiết kế dạy học (ví dụ học qua giải quyết vấn đề, thiết kế kỹ thuật); hỗ trợ giáo viên (bồi dưỡng, cộng đồng chuyên môn); điều chỉnh môi trường học (tiết học dài hơn, dạy cặp, hợp tác với bên ngoài nhà trường).

Giá trị thực tiễn của khung này là buộc người thiết kế trả lời rõ: hoạt động của mình nhằm mục tiêu nào, chờ đợi kết quả gì, tích hợp những môn nào ở mức độ nào. Một ngày hội làm tên lửa nước nhằm khơi gợi hứng thú khác hẳn một chuỗi bài học nhằm giúp học sinh hiểu sâu định luật Newton, và hai hoạt động này cần được đánh giá bằng những thước đo khác nhau.

Bằng chứng nói gì?

Ủy ban rà soát các nghiên cứu hiện có và đi đến một số nhận định thận trọng. Ba phát hiện đáng chú ý nhất:

  1. Tích hợp có triển vọng nhưng hiệu quả khác nhau giữa các môn. Theo báo cáo, tác động tích cực đến việc học có vẻ khác nhau giữa khoa học và toán, với ít bằng chứng hơn về tác động tích cực lên kết quả môn toán. Nói cách khác, khi toán được "lồng" vào một dự án kỹ thuật, không có gì bảo đảm học sinh sẽ học toán tốt hơn.
  2. Bối cảnh thực tế là con dao hai lưỡi. Đặt vấn đề trong bối cảnh đời thực giúp học sinh hứng thú, nhưng các tình huống cụ thể cũng có thể khiến học sinh không nhận ra cấu trúc trừu tượng cần thiết để vận dụng kiến thức sang tình huống khác.
  3. Sự kết nối phải được làm rõ một cách có chủ đích. Báo cáo nhấn mạnh rằng học sinh không tự nhiên liên kết được các cách biểu diễn khác nhau (công thức, đồ thị, mô hình vật lý, bản vẽ). Giáo viên và tài liệu phải chỉ ra những mối liên hệ đó.

Báo cáo cũng thừa nhận phần lớn nghiên cứu khi đó còn nhỏ, mô tả chưa đủ chi tiết về cách tích hợp, và thiếu công cụ đo lường phù hợp. Vì vậy, kết luận chung là STEM tích hợp "có triển vọng" chứ chưa phải giải pháp đã được chứng minh cho mọi mục tiêu.

Mười khuyến nghị, chia theo đối tượng

Báo cáo đưa ra mười khuyến nghị, có thể tóm lược như sau:

Cho mọi bên liên quan

  • Xây dựng ngôn ngữ và thuật ngữ chung về STEM tích hợp.
  • Triển khai theo mô hình cải tiến lặp lại: thử, đo, điều chỉnh.

Cho người thiết kế chương trình, bài học

  • Nêu rõ mục tiêu và giả thuyết: hoạt động này kỳ vọng tác động đến điều gì.
  • Làm rõ các kết nối STEM bằng giàn giáo hỗ trợ (scaffolding), không trông chờ học sinh tự phát hiện.
  • Giữ gìn tiến trình học tập của từng môn: tích hợp không được làm đứt mạch kiến thức mà môn học cần xây dựng qua nhiều năm.
  • Chuẩn bị cho giáo viên khả năng nhận ra các mối liên hệ giữa các môn.

Cho người xây dựng công cụ đánh giá

  • Phát triển công cụ đo phù hợp với các kết quả của STEM tích hợp, thay vì chỉ dùng bài kiểm tra từng môn.

Cho nhà nghiên cứu

  • Mô tả chi tiết chương trình và cách tích hợp để các nghiên cứu có thể so sánh với nhau.
  • Xác định kết quả cần đo dựa trên giả thuyết rõ ràng.
  • Tiến hành nghiên cứu dài hạn về hứng thú và bản sắc STEM, chú ý đến sự đa dạng của học sinh.

Một định nghĩa thường được dùng kèm

Hai năm sau báo cáo, Todd R. Kelley và J. Geoff Knowles (2016) đề xuất một khung khái niệm cho STEM tích hợp trên International Journal of STEM Education. Họ định nghĩa STEM tích hợp là cách tiếp cận dạy nội dung STEM của hai lĩnh vực trở lên, gắn kết bởi các thực hành STEM trong một bối cảnh chân thực, nhằm kết nối các môn để nâng cao việc học của học sinh. Định nghĩa này nhấn mạnh hai điều: tích hợp phải có nội dung của ít nhất hai lĩnh vực, và chất kết dính là các thực hành (thiết kế kỹ thuật, tìm tòi khoa học, tư duy toán học, sử dụng công nghệ), không chỉ là chủ đề chung.

Đối chiếu với cách hiểu ở Việt Nam

Chương trình giáo dục phổ thông 2018 (ban hành kèm Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT) giải thích giáo dục STEM là "mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể". Các hướng dẫn của Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng yêu cầu bài học STEM bám sát yêu cầu cần đạt của các môn học. Điểm này rất gần với khuyến nghị "giữ gìn tiến trình học tập của từng môn" của báo cáo Hoa Kỳ.

Gợi ý cho nhà trường và giáo viên Việt Nam

  • Viết rõ mục tiêu trước khi thiết kế. Với mỗi chủ đề STEM, ghi một câu: hoạt động này nhằm giúp học sinh hiểu kiến thức nào của môn nào, hay chủ yếu nhằm khơi gợi hứng thú. Mỗi mục tiêu cần cách đánh giá riêng.
  • Đừng mặc định học sinh "tự học được toán" qua dự án. Nếu muốn dự án giúp học toán, hãy dành thời gian để học sinh rút ra và luyện tập nội dung toán học một cách tường minh, rồi quay lại vận dụng.
  • Chỉ ra mối liên hệ. Khi học sinh làm mô hình, giáo viên nên hỏi: số đo này liên quan gì đến công thức đã học? Đồ thị này nói gì về thiết kế? Những câu hỏi như vậy giúp vượt qua giới hạn của bối cảnh cụ thể.
  • Tích hợp vừa phải. Một chủ đề kết nối tốt hai môn thường có giá trị hơn một dự án gắn nhãn đủ bốn chữ S-T-E-M nhưng kiến thức mỏng.
  • Tổ chức dạy cặp và sinh hoạt chuyên môn liên môn. Báo cáo coi sự chuẩn bị của giáo viên là điều kiện then chốt; giáo viên Toán và Khoa học tự nhiên cùng thiết kế sẽ dễ nhận ra các điểm nối hơn.
  • Ghi chép và đánh giá lại. Sau mỗi lần dạy, ghi lại học sinh đã học được gì, chỗ nào vướng, để điều chỉnh lần sau, đúng tinh thần cải tiến lặp lại.

Nguồn tham khảo

  1. National Academy of Engineering and National Research Council (2014). STEM Integration in K-12 Education: Status, Prospects, and an Agenda for Research. Committee on Integrated STEM Education. Washington, DC: The National Academies Press. https://www.nationalacademies.org/publications/18612
  2. National Academy of Engineering and National Research Council (2014). Summary – trong STEM Integration in K-12 Education. https://www.nationalacademies.org/read/18612/chapter/2
  3. Kelley, T. R. & Knowles, J. G. (2016). A conceptual framework for integrated STEM education. International Journal of STEM Education, 3, Article 11. https://link.springer.com/article/10.1186/s40594-016-0046-z
  4. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018). Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT ban hành Chương trình giáo dục phổ thông. https://luatvietnam.vn/giao-duc/thong-tu-32-2018-tt-bgddt-ban-hanh-chuong-trinh-giao-duc-pho-thong-moi-169745-d1.html

Trích dẫn bài viết

Ban Biên tập IESDTD tổng hợp (2026). STEM tích hợp là gì? Những điều rút ra từ báo cáo của Viện Hàn lâm Quốc gia Hoa Kỳ. Viện Khoa học giáo dục và phát triển Công nghệ số. https://iesdtd.edu.vn/nghien-cuu/stem-tich-hop-trong-giao-duc-pho-thong