Tìm kiếm bài viết

Các loại mô hình STEM phổ biến nhất hiện nay

Trong bối cảnh giáo dục hiện đại không ngừng đổi mới, mô hình STEM đã trở thành xu hướng quan trọng nhằm phát triển tư duy khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học cho học sinh. Tuy nhiên, để triển khai hiệu quả phương pháp này, việc lựa chọn mô hình phù hợp giữ vai trò then chốt. Vậy hiện nay có những loại mô hình STEM nào đang được áp dụng phổ biến và mang lại hiệu quả cao trong giáo dục?

STEM là gì?

STEM là một thuật ngữ viết tắt trong tiếng Anh, đại diện cho bốn lĩnh vực cốt lõi: Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Toán học (Mathematics). Thuật ngữ này không chỉ phản ánh nội dung học thuật, mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc hoạch định chính sách giáo dục và định hướng chương trình đào tạo nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh quốc gia trong kỷ nguyên công nghệ. Khái niệm STEM bắt đầu lan rộng từ những năm 1990, sau một cuộc họp liên ngành do Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF) tổ chức dưới sự chủ trì của giám đốc Rita Colwell. Từ đó, STEM nhanh chóng trở thành từ khóa trọng tâm trong các văn bản liên quan đến chính sách visa, phát triển nguồn nhân lực và chiến lược giáo dục. Trên cơ sở đó, các cụm từ như "giáo dục STEM" (STEM education), "nguồn nhân lực STEM" (STEM workforce) hay "tích hợp STEM" (STEM integration) được hình thành, giúp cụ thể hóa và mở rộng ứng dụng của STEM trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Những ưu điểm của STEM trong giáo dục mầm non là gì?

Phương pháp giáo dục STEM được xem là bước đột phá trong việc khắc phục những hạn chế còn tồn tại của mô hình giảng dạy truyền thống. Thay vì chỉ tiếp cận kiến thức một cách thụ động qua sách vở, trẻ em được trực tiếp tham gia vào các hoạt động mang tính thực hành như nghiên cứu, khám phá và trải nghiệm thực tế. Nhờ vậy, kiến thức không còn là những khái niệm trừu tượng mà được cụ thể hóa thông qua hành động, giúp trẻ dễ dàng hiểu và ghi nhớ lâu hơn. Sự lan tỏa mạnh mẽ của giáo dục STEM trong hệ thống trường học hiện nay xuất phát từ những ưu điểm nổi bật dưới đây:

Khả năng tích hợp liên môn hiệu quả

Một trong những điểm nổi bật nhất của STEM là khả năng tích hợp nhiều môn học vào cùng một hoạt động học tập. Thay vì học các môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học một cách rời rạc, trẻ được tiếp cận theo hướng liên ngành thông qua các tình huống gắn liền với thực tiễn. Cách tiếp cận này không chỉ giúp trẻ hiểu sâu hơn về từng lĩnh vực mà còn tạo điều kiện để các kiến thức được kết nối và vận dụng linh hoạt trong cuộc sống.

Phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề

STEM hướng tới việc xây dựng và củng cố năng lực tư duy phản biện cũng như kỹ năng giải quyết vấn đề ở trẻ nhỏ. Trong mỗi hoạt động học tập, trẻ sẽ được đặt vào một tình huống thực tế, đòi hỏi các em phải quan sát, phân tích, đặt câu hỏi và đề xuất giải pháp dựa trên kiến thức đã học. Quá trình này giúp trẻ rèn luyện khả năng suy luận logic, tính linh hoạt trong tư duy và thái độ chủ động khi đối mặt với thử thách.

Thúc đẩy tư duy sáng tạo và khả năng đổi mới

Một điểm mạnh không thể không nhắc đến của giáo dục STEM là khuyến khích học sinh phát huy tính sáng tạo. Trẻ được khơi dậy trí tò mò tự nhiên, được tự do thử nghiệm, sai và sửa, từ đó hình thành những ý tưởng độc đáo. Việc cho trẻ nhập vai vào các dự án thực tế với vai trò là “nhà khoa học nhí” hoặc “kỹ sư sáng tạo” góp phần nuôi dưỡng niềm say mê khám phá và tinh thần đổi mới ngay từ những năm tháng đầu đời.

Như vậy, giáo dục STEM không chỉ đơn thuần là một phương pháp học tập, mà còn là công cụ đắc lực để xây dựng nền tảng tư duy, kỹ năng và cảm hứng học tập lâu dài cho trẻ em trong thế kỷ 21.

Tại sao các mô hình STEM lại quan trọng đối với học sinh?

Mô hình STEM đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra một môi trường học tập tích cực, nơi học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức một cách thụ động mà còn được trực tiếp tham gia vào quá trình khám phá, tương tác và thực hành. Thông qua việc làm việc với các mô hình cụ thể, học sinh được rèn luyện khả năng tư duy hệ thống – một yếu tố cốt lõi giúp hiểu sâu hơn về các mối quan hệ nhân quả và quy luật trong tự nhiên cũng như trong kỹ thuật.

Bên cạnh đó, mô hình STEM còn là công cụ hữu hiệu để học sinh phát triển kỹ năng định lượng, đặc biệt là trong lĩnh vực toán học. Khi học sinh thao tác với mô hình, các khái niệm trừu tượng như số đo, tỷ lệ, hình học hay phương trình trở nên sinh động và dễ tiếp cận hơn. Đây là cách giúp các em xây dựng nền tảng tư duy logic, kỹ năng phân tích và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả.

Một trong những điểm nổi bật của mô hình trong STEM là khả năng chuyển giao kiến thức và thúc đẩy sự đổi mới. Khi học sinh hiểu được cách một mô hình hoạt động và áp dụng được kiến thức vào mô hình đó, các em sẽ dễ dàng hình dung và xây dựng những ý tưởng mới mang tính ứng dụng cao. Ví dụ điển hình là mô hình quả cầu Trái Đất – một công cụ trực quan giúp học sinh giải thích hiện tượng ngày và đêm, sự thay đổi mùa, độ nghiêng và chuyển động quay của Trái Đất. Nhờ đó, các khái niệm khoa học phức tạp trở nên rõ ràng, dễ hiểu và có tính liên kết cao giữa lý thuyết và thực tế.

Như vậy, việc triển khai các mô hình STEM trong giảng dạy không chỉ giúp học sinh nâng cao kiến thức học thuật mà còn phát triển toàn diện các kỹ năng cần thiết trong thế kỷ 21, bao gồm sáng tạo, tư duy phản biện, và khả năng đổi mới trong học tập và cuộc sống.

Các loại mô hình STEM phổ biến nhất hiện nay

Trong giáo dục hiện đại, mô hình STEM đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ học sinh hiểu sâu và vận dụng kiến thức một cách linh hoạt. Trong số các loại mô hình được ứng dụng rộng rãi, hiện nay có ba loại mô hình STEM phổ biến nhất bao gồm: mô hình vật lý, mô hình toán học và mô hình khái niệm. Mỗi loại mô hình mang đến một cách tiếp cận khác nhau, phù hợp với từng nội dung bài học và mục tiêu giáo dục cụ thể.

Mô hình vật lý

Mô hình vật lý là dạng mô hình cụ thể, có thể quan sát trực tiếp bằng mắt và cảm nhận thông qua tiếp xúc vật lý. Đây là công cụ trực quan giúp học sinh hình dung rõ ràng về cấu tạo, sự liên kết giữa các bộ phận cũng như nguyên lý hoạt động của một hệ thống. Chẳng hạn, mô hình động cơ, mô hình hệ Mặt Trời hay mô hình cấu tạo cơ thể người đều cho phép học sinh thấy được sự thay đổi về vị trí, hình dạng hoặc phản ứng khi tác động lực. Việc được “chạm vào” kiến thức thông qua mô hình vật lý giúp tăng cường khả năng tư duy không gian và khơi dậy sự hứng thú học tập cho người học.

Mô hình toán học

Khác với mô hình vật lý, mô hình toán học sử dụng các biến số, công thức và phương trình để mô tả, dự đoán hoặc lý giải các hiện tượng trong thực tế. Đây là công cụ mạnh mẽ trong việc rèn luyện tư duy logic, phân tích số liệu và giải quyết các vấn đề phức tạp. Ví dụ, phương trình nổi tiếng (A+B)2=A2+2AB+B2(A + B)^2 = A^2 + 2AB + B^2(A+B)2=A2+2AB+B2 không chỉ là bài học đại số, mà còn là nền tảng để xây dựng các mô hình dự báo trong khoa học và kỹ thuật. Nhờ mô hình toán học, học sinh có thể hiểu được bản chất định lượng của các sự kiện và áp dụng chúng vào các tình huống đời sống.

Mô hình khái niệm

Mô hình khái niệm là dạng mô hình trừu tượng, giúp học sinh tổ chức, liên kết và biểu đạt các ý tưởng, kiến thức một cách có hệ thống. Thường được sử dụng khi bắt đầu một bài học mới hoặc sau khi đã hoàn thành các hoạt động trải nghiệm, mô hình khái niệm giúp học sinh tổng hợp và định hình lại hiểu biết của mình. Trong bối cảnh giáo dục STEM, mô hình này đặc biệt hiệu quả khi học sinh đã tiếp cận các vấn đề thực tiễn, thử nghiệm mô hình vật lý hoặc thực hành các phép đo lường. Những khái niệm thu nhận được sẽ trở nên sinh động và dễ ghi nhớ hơn, bởi chúng không chỉ đến từ lý thuyết mà còn gắn liền với trải nghiệm cá nhân.

Tóm lại, ba loại mô hình STEM phổ biến nhất hiện nay – mô hình vật lý, mô hình toán học và mô hình khái niệm – đều có vai trò thiết yếu trong việc hỗ trợ học sinh tiếp cận kiến thức một cách toàn diện. Việc linh hoạt kết hợp các loại mô hình này trong giảng dạy sẽ góp phần phát triển tư duy phản biện, khả năng sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề – những năng lực cốt lõi của thế kỷ 21.

Cách dạy với các mô hình STEM như thế nào?

Để phát huy tối đa hiệu quả giảng dạy, giáo viên cần xây dựng một lộ trình rõ ràng khi triển khai mô hình STEM trong lớp học. Việc giới thiệu và hướng dẫn học sinh tiếp cận mô hình cần được thực hiện một cách có hệ thống, nhằm khơi gợi tư duy phản biện, khả năng phân tích và sự hiểu sâu về kiến thức mà mô hình truyền tải.

Bước đầu tiên, giáo viên nên bắt đầu bằng cách giới thiệu chủ đề hoặc ý tưởng chính mà mô hình STEM sẽ minh họa. Đây là giai đoạn quan trọng giúp học sinh hình thành sự kết nối ban đầu giữa kiến thức mới và nền tảng hiểu biết sẵn có của các em. Giáo viên có thể đặt câu hỏi thăm dò để khám phá xem học sinh đã biết gì, đang hiểu ra sao về hiện tượng hoặc sự kiện sẽ được mô hình hóa. Cách tiếp cận này giúp tạo ra sự tương tác hai chiều và làm nền tảng cho quá trình học tập tích cực.

Tiếp theo, giáo viên tổ chức hoạt động mô hình hóa – tức là cho học sinh trực tiếp tham gia thiết kế, chế tạo hoặc quan sát mô hình. Đây là giai đoạn trọng tâm của quá trình dạy học STEM, khi học sinh được vận dụng kiến thức từ nhiều lĩnh vực như khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học để giải quyết vấn đề thực tiễn. Trong quá trình thực hành, các em không chỉ rèn kỹ năng làm việc nhóm, sáng tạo mà còn học cách kiểm nghiệm và điều chỉnh mô hình để đạt kết quả tốt hơn.

Khi mô hình đã được hoàn thiện hoặc trong quá trình hoạt động, giáo viên cần chủ động hướng dẫn học sinh so sánh sự khác biệt giữa mô hình và thực tế. Việc chỉ ra điểm tương đồng và khác biệt giúp học sinh hiểu rằng mô hình chỉ là phiên bản đơn giản hóa, đại diện cho một phần hoặc một khía cạnh của thế giới thực. Đồng thời, giáo viên cũng cần giải thích rõ mục đích của mô hình, ý nghĩa của nó trong việc biểu đạt các hiện tượng khoa học hay kỹ thuật cụ thể.

Cuối cùng, để củng cố kiến thức, giáo viên có thể khuyến khích học sinh tự đánh giá mô hình sau một vài lần thực hành. Qua việc phân tích, so sánh và phản tư, học sinh dần hình thành tư duy phản biện và khả năng lý giải sâu sắc về những gì mô hình thể hiện cũng như giới hạn của nó so với thực tế.

Việc hướng dẫn theo đúng trình tự không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về nội dung học mà còn nâng cao giá trị ứng dụng thực tiễn của mô hình STEM trong quá trình học tập, từ đó tạo nền tảng vững chắc cho việc phát triển kỹ năng toàn diện trong thời đại đổi mới giáo dục.

Hiệu quả của mô hình dạy học 5E gồm những gì?

Nhiều công trình nghiên cứu trong lĩnh vực giáo dục đã chứng minh rằng việc áp dụng mô hình dạy học 5E có tác động tích cực rõ rệt đến kết quả học tập của học sinh. Cụ thể, học sinh được tiếp cận với kiến thức thông qua quá trình tìm tòi, khám phá và thực hành, thay vì chỉ tiếp nhận thụ động qua lời giảng của giáo viên. Điều này giúp các em không chỉ ghi nhớ kiến thức lâu hơn mà còn hiểu sâu bản chất vấn đề. Nhờ cấu trúc linh hoạt và khoa học của mô hình 5E, học sinh có cơ hội phát triển đồng thời nhiều kỹ năng quan trọng của thế kỷ 21, bao gồm tư duy phản biện, khả năng hợp tác, kỹ năng giải quyết vấn đề, sáng tạo và kỹ năng giao tiếp. Mỗi giai đoạn trong mô hình đều tạo điều kiện để học sinh chủ động tham gia, từ đó nuôi dưỡng sự hứng thú nội tại và tăng cường động lực học tập một cách tự nhiên, bền vững.

Đối với giáo viên, mô hình 5E không chỉ là một phương pháp đổi mới sư phạm, mà còn là công cụ hiệu quả để thiết kế bài giảng một cách có hệ thống, logic và phù hợp với tiến trình nhận thức của người học. Giáo viên có thể dễ dàng tổ chức hoạt động học tập theo từng bước cụ thể, từ khơi gợi sự quan tâm ban đầu đến đánh giá năng lực sau cùng, qua đó cá nhân hóa quá trình giảng dạy phù hợp với trình độ và phong cách học tập của từng học sinh. Mô hình này đặc biệt hữu ích trong việc đáp ứng sự đa dạng về năng lực, hứng thú và nhu cầu học tập trong một lớp học có nhiều đối tượng khác nhau, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy và hiệu quả giáo dục một cách toàn diện.

Những cách ứng dụng mô hình STEM vào phương pháp giáo dục con cái

Trong thời đại công nghệ phát triển mạnh mẽ, việc giáo dục con cái không chỉ dừng lại ở truyền đạt kiến thức mà còn cần chú trọng đến việc rèn luyện tư duy, kỹ năng và sự sáng tạo. Một trong những hướng tiếp cận hiệu quả được nhiều chuyên gia khuyến nghị hiện nay chính là ứng dụng mô hình STEM vào quá trình nuôi dạy trẻ. Dưới đây là những cách cụ thể để ba mẹ áp dụng mô hình này trong đời sống hàng ngày.

Khơi dậy trí tò mò của trẻ qua việc khám phá thiên nhiên bằng phương pháp STEM

Trẻ nhỏ vốn dĩ mang trong mình bản năng tò mò và thích khám phá những điều kỳ diệu trong thế giới xung quanh. Chính vì thế, việc tạo điều kiện để trẻ được tiếp xúc và trải nghiệm với thiên nhiên là một trong những cách giáo dục hiệu quả nhất, đặc biệt khi được kết hợp với phương pháp giáo dục STEM. Ba mẹ hoàn toàn có thể ứng dụng STEM cho trẻ ngay tại nhà thông qua những hoạt động gần gũi như quan sát sự chuyển động của mặt trời để hiểu về hiện tượng ngày – đêm, theo dõi sự thay đổi từng ngày của một bông hoa đang nở, cảm nhận sức mạnh vô hình của gió qua cánh quạt hay tìm hiểu chu trình phát triển thú vị từ nòng nọc thành ếch trưởng thành.

Không chỉ dừng lại ở việc quan sát, ba mẹ nên thường xuyên trò chuyện cùng trẻ bằng những câu hỏi mở như “Vì sao trời tối lại có sao?”, “Con nghĩ tại sao lá cây chuyển màu vào mùa thu?”, hay “Cái gì khiến mưa rơi?”... Những câu hỏi tưởng chừng đơn giản này lại là chất xúc tác tuyệt vời giúp trẻ phát triển tư duy phản biện, khả năng suy luận logic và óc sáng tạo – những kỹ năng nền tảng cho thế kỷ 21.

Kết hợp vừa học vừa chơi với các loại đồ chơi STEM/STEAM hiện đại

Bên cạnh việc học hỏi từ thiên nhiên, ba mẹ có thể tạo thêm hứng thú cho trẻ bằng cách cho trẻ tiếp cận các loại đồ chơi STEM – sản phẩm được thiết kế dựa trên nguyên lý giáo dục hiện đại, giúp trẻ học mà chơi, chơi mà học một cách đầy hứng khởi. Các bộ đồ chơi lắp ráp robot thông minh của LEGO Education không chỉ rèn luyện tư duy kỹ thuật mà còn kích thích trí tưởng tượng không giới hạn của trẻ. Ngoài ra, các bộ thí nghiệm STEAM như "Nuôi tinh thể phát sáng", "Tự làm xà phòng thơm", hay "Xe và thuyền năng lượng mặt trời" sẽ giúp trẻ tiếp cận kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật và nghệ thuật thông qua những trải nghiệm thực tế sinh động.

Đặc biệt, những món đồ chơi mang tính “khảo cổ học” hay “kỹ sư nhí” cũng là lựa chọn lý tưởng để khơi gợi đam mê khám phá và nghiên cứu của trẻ. Nhờ đó, trẻ không chỉ phát triển khả năng tư duy logic, mà còn được rèn luyện tính kiên trì, kỹ năng làm việc nhóm và khả năng giải quyết vấn đề ngay từ khi còn nhỏ.

Việc ứng dụng phương pháp STEM cho trẻ thông qua hoạt động khám phá thiên nhiên và đồ chơi giáo dục sẽ mang đến một nền tảng học tập toàn diện, nuôi dưỡng sự say mê học hỏi và phát triển hài hòa cả về nhận thức lẫn cảm xúc cho trẻ ngay trong giai đoạn đầu đời. Đây cũng chính là bước đệm quan trọng để trẻ tự tin hội nhập và thành công trong tương lai.

Những mô hình STEM phổ biến hiện nay không chỉ mang lại trải nghiệm học tập thú vị mà còn giúp trẻ phát triển toàn diện về tư duy logic, kỹ năng giải quyết vấn đề và sáng tạo. Việc lựa chọn và áp dụng đúng mô hình phù hợp sẽ tạo nền tảng vững chắc cho tương lai của trẻ. Để tìm hiểu thêm về các mô hình STEM và cách ứng dụng hiệu quả, bạn đọc có thể tham khảo chi tiết tại KIDDIHUB – nguồn thông tin uy tín dành cho phụ huynh và giáo viên.

Đăng bởi:

Nhóm công khai

102K thành viên

20+ bài viết mỗi ngày

Từ trong bụng đến giảng đường