Ứng dụng STEM vào đào tạo chuyển đổi số cho thanh thiếu niên

 

Còn tại Việt Nam, ứng dụng STEM trong giáo dục chưa thực sự phát triển và vẫn đang trong quá trình hoàn thiện. Trong tiến trình chuyển đổi số như hiện nay, giáo dục STEM rất cần được đưa vào giảng dạy tại các cơ sở giáo dục, nhất là đối với giáo dục thanh thiếu niên. Cần lưu ý, thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau, ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp. Đối với bài viết này, STEM được dùng chỉ về giáo dục.
Vai trò của giáo dục STEM
Giáo dục STEM được xem là phương pháp giáo dục tiến bộ được nhiều quốc gia triên thế giới áp dụng. Đánh giá tầm quan trọng của giáo dục STEM trong việc đào tạo và phát triển nguồn nhân lực cho quốc gia, Tổng thống Hoa Kỳ Barack Obama đã phát biểu tại Hội chợ Khoa học Nhà Trắng hàng năm lần thứ ba vào tháng 4 năm 2013 rằng: “Một trong những điều mà tôi tập trung khi làm Tổng thống là làm thế nào chúng ta tạo ra một phương pháp tiếp cận toàn diện cho khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM). Chúng ta cần phải ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các lĩnh vực chủ đề này và để đảm bảo rằng tất cả chúng ta là một quốc gia ngày càng dành cho các giáo viên sự tôn trọng cao hơn mà họ xứng đáng.”

“Giáo dục STEM là một loại hình giáo dục hướng dẫn bạn học cách tự học”. 

“STEM (Khoa học, Công nghệ, Kĩ nghệ, và Toán học) là nền tảng cho các kĩ năng thế kỉ 21 vì trong thời đại thông tin, phần lớn các nền kinh tế đều được dẫn lái bởi công nghệ. Sức mạnh của nền kinh tế tuỳ thuộc vào khả năng của đất nước tạo ra phát kiến mới, sản phẩm mới, và công nghệ mới. Khả năng đáp ứng điều đó tuỳ thuộc vào các kĩ năng của người của họ trong khoa học, công nghệ, kĩ nghệ và toán học. Logic này là đơn giản: Càng nhiều người có những kĩ năng này, nền kinh tế càng có thể tốt hơn; và nền kinh tế tốt hơn, nhiều việc làm có thể được tạo ra. Cho nên điều quan trọng là phát triển nhiều người có kĩ năng STEM; và điều đó nghĩa là hệ thống giáo dục phải được đặt ưu tiên cao cho các lĩnh vực STEM”.

Giáo dục STEM nhấn mạnh sự quan tâm đến hoạt động giáo dục khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học; hoạt động huy động kiến thức, kỹ năng của các môn học vào việc giải quyết các vấn đề thực tiễn, từ đó phát triển năng lực cho người học. Theo đó, giáo dục STEM là một chương trình giảng dạy có các tình huống thực tế để giúp cho thanh thiếu niên học tập với nhiều ý nghĩa.
Thứ nhất, giáo dục STEM cung cấp cho thanh thiếu niên một nền tảng toàn diện các kỹ năng gồm:
- Kỹ năng giải quyết vấn đề: Giáo dục STEM đòi hỏi người học phải tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích và đưa ra hướng giải quyết cụ thể cho một vấn đề nào đó.
- Tư duy phản biện: Giáo dục STEM đòi hỏi người học phải biết cách đưa ra các đánh giá, nhận xét và có cái nhìn đa chiều về một vấn đề, đặc biệt là các lĩnh vực đòi hỏi phải có nhiều cách giải quyết khác nhau. 
- Kỹ năng sáng tạo: Giáo dục STEM đòi hỏi thanh thiếu niên phải trang bị cho mình sự sáng tạo bởi STEM là ngành giáo dục với các môn học khoa học, công nghệ đòi hỏi các cách tiếp cận vấn đề và giải pháp sáng tạo có tính mới, tính độc đáo.
Thứ hai, giáo dục STEM giúp thu hẹp khoảng cách dân tộc và giới tính.  Các sáng kiến đã được thành lập nhằm nâng cao vai trò của người phụ nữ và dân tộc thiểu số liên quan đến STEM. Nó phá vỡ đi vai trò giới tính, mở rộng cơ hội cho nhiều đối tượng có năng lực.
Thứ ba, giáo dục STEM tạo điều kiện cho thanh thiếu niên phát triển, tiếp cận với các kiến thức khoa học hiện đại và có cơ hội hòa nhập với nền khoa học thế giới.
Có thể thấy rằng, giáo dục STEM đóng một vai trò rất quan trọng, nó  không chỉ là nền tảng giúp thanh thiếu niên phát triển một cách toàn diện, tạo nguồn năng lực tri thức cho quốc gia mà còn mở ra nhiều cơ hội để hội nhập với các quốc gia có nền giáo dục STEM lớn mạnh trên thế giới như Hoa Kỳ, Anh, Úc, Nhật Bản, … Như vậy, ứng dụng STEM trong thời kỳ chuyển đổi số là  việc ứng dụng các nền tảng trực tuyến vào quá trình giáo dục STEM. Đây là hoạt động chuyển đổi số có tính tất yếu để thích nghi với những biến đổi của nền kinh tế và quá trình toàn cầu hóa khi mà ranh giới giữa các quốc gia ngày càng dần mờ dạt trên không gian mạng.
Giải pháp đẩy mạnh ứng dụng STEM trong chuyển đổi số cho thanh thiếu niên tại Việt Nam
Giáo dục STEM tại nước ta đang được thể hiện thông qua các cuộc thi Robot dành cho học sinh, sinh viên. Từ đó, khuyến khích giới trẻ học tập, nghiên cứu, sáng tạo bằng nhiều hình thức khác nhau. Nhưng cũng phải thấy một thực trạng rằng, giáo dục STEM có sự chệnh lệch giữa các vùng miền, chủ yếu tập trung tại các thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng…, nhiều khu vực nông thôn vẫn chưa tiếp cận với phương thức giáo dục này.

Qua tham khảo thực tế mô hình giáo dục STEM từ các nước phát triển, và dựa vào tình hình thực tế tại Việt Nam, xin đề xuất một số giải pháp sau để nâng cao ứng dụng STEM trong giáo dục chuyển đổi số cho thanh thiếu niên.
Thứ nhất, xây dựng chiến lược phát triển cho ứng dụng STEM. Có thể thấy rằng, cả Hoa Kỳ và Úc đều là những quốc gia có nền kinh tế phát triển, cách thức giáo dục học sinh tiến bộ và ứng dụng STEM được ứng dụng hiệu quả. Để làm được điều này, cả hai quốc gia này đều tập trung vào vấn đề xây dựng chiến lược và có các kế hoạch hành động cụ thể. Không lý thuyết, không mờ nhạt một vấn đề mà các chính sách này rất cụ thể, được áp  dụng ngay trong thực tiễn giáo dục STEM. Vì vậy, học hỏi từ điều này, nhóm tác giả đề xuất rằng, để ứng dụng 
STEM trong giáo dục cho đối tượng là thanh thiếu niên được hiệu quả, Bộ giáo dục và các cơ quan liên ngành cần xây dựng chiến lược, xem xét đánh giá thực tiễn tại các địa phương, từ đó có kế hoạch áp cụ thể từng địa phương, từng khu vực.
Thứ hai, đẩy mạnh ứng dụng các nền tảng công nghệ vào giảng dạy và học tập trong giáo dục STEM. Nói cách khác giáo dục STEM cần có sự chuyển đổi số để phù hợp với bối cảnh xã hội hiện nay. Các công nghệ này có thể là xây dựng không gian thực tế ảo để phục vụ cho việc học tập, giảng dạy STEM bằng hình thức trực tuyến, xây dựng các nền tảng (app) với nội dung chứa dựng các kiến thức STEM để phục vụ cho quá trình nghiên cứu của học sinh.
Thứ ba, hiện thức hóa các ý tưởng của học sinh thành các công trình cụ thể. Nhà nước cần có các chính sách khuyến khích, đầu tư và tạo điều kiện cho các nhà khoa học trẻ là học sinh đưa ra ý tưởng và phát triển thành các sản phẩm có tính ứng dụng cao trên thực tế. Cụ thể, hàng năm cần có tổ chức các cuộc thi nghiên cứu khoa học, sáng tạo kỹ thuật vừa tạo ra sân chơi bổ ích cho học sinh, vừa là cơ hội để tìm kiếm những tài năng mới phục vụ cho sự nghiệp khoa học công nghệ cho nước nhà.
Thứ tư, xây dựng chính sách hỗ trợ cho các giáo viên dạy STEM. Hiện nay, giáo viên giảng dạy trong lĩnh vực này còn hạn chế, chưa đủ năng lực để triển khai được các mô hình đầy tính học thuật hay chứa đựng các yếu tố thực tiễn cao. Do vậy, Nhà nước cần có các chính sách tạo điều kiện cho người tài năng sau khi học tập trong các lĩnh vực STEM quay trở lại giảng dạy cho thế hệ học sinh. Tiếp theo đó, đội ngũ giáo viên cần có phương pháp dạy học phù hợp, 
thu hút sự tiếp nhận và tham gia trao đổi trong quá trình học tập của học sinh.  Điều này là không dễ dàng bởi giáo dục nước ta vẫn còn nặng yếu tố ghi chép, thiếu sự phản biện giữa thầy và trò. Vấn đề này để được khắc phục thì cần cả một quá trình lâu dài. 
Thứ năm, đẩy manh ứng dụng STEM tại các trường học nông thôn. Để một quốc gia phát triển toàn diện không chỉ tập trung vào phát triển tại các thành phố lớn mà cần có sự phát triển đồng đều giữa các khu vực và giáo dục STEM cũng vậy. Tuy nhiên, để thay đổi mô hình này tại các trường học nông là khó khăn bởi điều kiện kinh tế cũng như cách thức tiếp cận công nghệ, nguồn lực giáo viên giảng dạy không đủ. Giải quyết được vấn đề này, các cơ quan liên 
ngành cần xây dựng có chiến lược từng bước, từng giai đoạn. Trước hết, cần đánh giá được địa phương đó có cơ hội phát triển giáo dục STEM hay không và công cuộc chuẩn bị cho quá trình này diễn ra trong bao lâu. Sau khi đã hoạch định được các chính sách cụ thể thì việc ứng dụng STEM tại các vùng nông thôn sẽ dễ dàng hơn.
Có thể thấy rằng, hiện nay, khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học được xem là các lĩnh vực chủ chốt. Vì vậy, ngành giáo dục cần chuẩn bị cho thế hệ học sinh những kỹ năng và kiến thức cần thiết theo chuẩn toàn cầu. Để làm được điều này là điều không dễ dàng, nó đòi hỏi cần phải có sự phối hợp giữa các ngành, cơ quan liên quan trong việc xây dựng chính sách từ hoạt động nghiên cứu kinh nghiệm giáo dục STEM của các quốc gia phát triển trên thế giới. Về phần mình, nhóm tác giả hi vọng nghiên cứu sẽ hữu ích trong công cuộc đẩy mạnh ứng dụng STEM cho thanh thiếu niên trong bối cảnh chuyển đổi số hiện nay.