Phương pháp giáo dục STEAM là gì? Nguyên lý và ứng dụng trong dạy học

Phương pháp giáo dục STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics) là một cách tiếp cận giáo dục tích hợp liên ngành nhằm trang bị cho người học những kỹ năng cần thiết trong thời đại công nghệ và sáng tạo. Không chỉ dừng lại ở việc cung cấp kiến thức, STEAM khuyến khích người học áp dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tế. Theo một báo cáo của Viện STEM Education Coalition (2016), các chương trình STEAM đã chứng minh hiệu quả trong việc phát triển tư duy sáng tạo, khả năng giải quyết vấn đề và kỹ năng làm việc nhóm, những yếu tố cần thiết trong thế kỷ 21. [1]

Nguyên lý cơ bản của phương pháp giáo dục STEAM

Tích hợp liên môn

Phương pháp STEAM không giảng dạy các môn học theo cách riêng lẻ mà kết hợp chúng để tạo ra sự liên kết chặt chẽ.

Ví dụ, học sinh có thể học cách tính toán toán học để thiết kế một mô hình cầu (Engineering) và sau đó trình bày ý tưởng qua một bài thuyết trình sáng tạo (Arts và ngôn ngữ). Điều này giúp học sinh hiểu rõ cách các kiến thức bổ trợ cho nhau.

Học tập dựa trên dự án

Học sinh được tham gia các dự án thực tế, nơi họ áp dụng kiến thức vào thực hành. Chẳng hạn, trong một dự án STEAM về môi trường, học sinh có thể nghiên cứu tác động của ô nhiễm (Science), thiết kế thiết bị lọc nước (Engineering), sử dụng công nghệ để tạo mô hình 3D (Technology), trình bày kết quả qua đồ họa (Arts) và tính toán hiệu suất (Mathematics). Những dự án này không chỉ cung cấp kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng mềm.

Khuyến khích sáng tạo

Nghệ thuật (Arts) đóng vai trò quan trọng trong STEAM, tạo không gian cho học sinh thể hiện ý tưởng và giải quyết vấn đề một cách sáng tạo.

Ví dụ, trong một bài học về lập trình, học sinh có thể thiết kế trò chơi không chỉ về mặt chức năng mà còn chú ý đến yếu tố thẩm mỹ.

Đọc thêm: Phương pháp Steiner là gì? Đặc điểm, ưu nhược điểm và cách áp dụng

Các giai đoạn phát triển trong dạy học theo phương pháp STEAM

1. Nhận biết vấn đề

Đây là bước đầu tiên trong quy trình STEAM, nơi học sinh và giáo viên cùng xác định một vấn đề thực tiễn cần giải quyết.

Ví dụ, học sinh có thể thảo luận về vấn đề ô nhiễm rác thải nhựa trong môi trường. Từ đây, giáo viên hướng dẫn học sinh đặt câu hỏi như: "Làm thế nào để giảm lượng rác thải nhựa ở địa phương?" hoặc "Có thể tái sử dụng nhựa theo cách nào sáng tạo và hữu ích hơn?".

2. Nghiên cứu và thu thập thông tin

Học sinh tiến hành nghiên cứu để hiểu rõ hơn về vấn đề. Họ có thể tìm kiếm thông tin từ sách báo, Internet, thực hiện khảo sát hoặc thậm chí phỏng vấn chuyên gia.

Ví dụ, khi tìm hiểu về năng lượng tái tạo, học sinh có thể thu thập dữ liệu về lượng năng lượng tiêu thụ tại trường và so sánh với các giải pháp năng lượng mặt trời hoặc gió.

3. Sáng tạo giải pháp

Trong giai đoạn này, học sinh sử dụng trí tưởng tượng và tư duy logic để thiết kế các giải pháp khả thi.

Ví dụ, một nhóm học sinh có thể phác thảo mô hình thùng rác thông minh sử dụng công nghệ cảm biến (Technology) để phân loại rác tự động, đồng thời tạo ra một bài thuyết trình đồ họa hấp dẫn (Arts) nhằm thuyết phục cộng đồng áp dụng sáng kiến.

4. Thực hiện

Học sinh hiện thực hóa ý tưởng của mình bằng cách chế tạo sản phẩm thực tế hoặc thực hiện thử nghiệm.

Ví dụ, các em có thể xây dựng mô hình thùng rác thông minh sử dụng Arduino và cảm biến hồng ngoại. Quá trình thực hiện không chỉ giúp các em rèn luyện kỹ năng thực hành mà còn kiểm tra tính khả thi của giải pháp.

5. Đánh giá và cải tiến

Sản phẩm hoặc giải pháp được đánh giá dựa trên tiêu chí đã đề ra. Học sinh có thể thuyết trình kết quả, nhận phản hồi từ giáo viên và bạn học, sau đó cải tiến sản phẩm.

Ví dụ, nếu mô hình thùng rác thông minh hoạt động chưa hiệu quả, học sinh có thể điều chỉnh thiết kế hoặc lập trình để cải thiện hiệu suất.

Áp dụng phương pháp STEAM trong dạy học tiếng Anh

Phương pháp STEAM có thể được tích hợp một cách hiệu quả vào giảng dạy tiếng Anh để phát triển kỹ năng ngôn ngữ của học sinh đồng thời khuyến khích sự sáng tạo, tư duy phản biện và hợp tác.

Thay vì chỉ dạy tiếng Anh qua sách giáo khoa, STEAM tạo cơ hội cho học sinh học ngôn ngữ qua các dự án liên môn, mang tính thực tiễn và thú vị.

1. Học qua dự án sáng tạo

Một trong những cách áp dụng phổ biến của STEAM trong dạy tiếng Anh là thông qua các dự án tích hợp.

Ví dụ:

Thiết kế poster bảo vệ môi trường:

• Khoa học (Science): Học sinh tìm hiểu về ô nhiễm môi trường và tác động của nó.

• Nghệ thuật (Arts): Học sinh sử dụng kỹ năng thiết kế đồ họa để tạo poster.

• Ngôn ngữ (English): Học sinh viết nội dung poster bằng tiếng Anh, trình bày các giải pháp bảo vệ môi trường.

• Hiệu quả: Dự án này không chỉ giúp học sinh nâng cao kỹ năng viết mà còn phát triển khả năng thuyết trình khi trình bày poster trước lớp.

Sáng tạo truyện tranh:

• Công nghệ (Technology): Học sinh sử dụng các ứng dụng như Canva hoặc Pixton để tạo truyện tranh.

• Nghệ thuật (Arts): Sáng tạo nội dung và minh họa cho câu chuyện.

• Ngôn ngữ (English): Các nhân vật trong truyện tương tác bằng tiếng Anh, học sinh học cách viết hội thoại, sử dụng ngữ pháp và từ vựng phù hợp với ngữ cảnh.

• Hiệu quả: Học sinh phát triển khả năng giao tiếp, kể chuyện và sử dụng tiếng Anh trong tình huống thực tế.

2. Tích hợp công nghệ vào học tập tiếng Anh

• Sử dụng máy in 3D:

Trong một dự án thiết kế, học sinh tạo ra các vật dụng hoặc mô hình liên quan đến bài học tiếng Anh, ví dụ, mô hình các tòa nhà nổi tiếng từ bài học về du lịch. Sau đó, học sinh viết bài mô tả hoặc thực hiện thuyết trình bằng tiếng Anh.

• Ứng dụng thực tế ảo (VR):

Học sinh có thể sử dụng công nghệ VR để khám phá các địa danh nổi tiếng thế giới, như đi bộ qua London hoặc Paris. Sau đó, học sinh viết nhật ký du lịch hoặc tạo video kể lại trải nghiệm của mình bằng tiếng Anh.

3. Phân tích và trình bày dữ liệu bằng tiếng Anh

Học sinh có thể tham gia các dự án phân tích dữ liệu và thuyết trình kết quả bằng tiếng Anh:

Ví dụ: Trong bài học về sở thích cá nhân, học sinh thực hiện một khảo sát nhỏ trong lớp hoặc cộng đồng (sử dụng bảng khảo sát bằng tiếng Anh). Sau đó, các em sử dụng kiến thức Toán (Mathematics) để phân tích dữ liệu, vẽ biểu đồ và trình bày kết quả bằng tiếng Anh.

4. Kịch hóa tác phẩm văn học

Một cách áp dụng STEAM khác là kịch hóa các tác phẩm văn học tiếng Anh:

• Nghệ thuật (Arts): Học sinh thiết kế bối cảnh, đạo cụ và trang phục cho các nhân vật.

• Ngôn ngữ (English): Học sinh viết lại lời thoại hoặc sáng tạo câu chuyện mới dựa trên tác phẩm gốc.

• Hiệu quả: Phương pháp này giúp học sinh không chỉ hiểu sâu hơn về tác phẩm mà còn rèn luyện kỹ năng nói và giao tiếp tiếng Anh.

5. Học qua các vấn đề thực tế

Học sinh được yêu cầu giải quyết các vấn đề thực tế liên quan đến tiếng Anh và các môn học khác:

Ví dụ: Trong bài học về tiết kiệm năng lượng, học sinh nghiên cứu cách giảm hóa đơn điện hàng tháng (Science), tính toán chi phí tiết kiệm được (Mathematics), và trình bày kế hoạch bằng tiếng Anh.

6. Học qua âm nhạc và thơ ca

• Ví dụ: Học sinh sáng tác một bài hát hoặc bài thơ bằng tiếng Anh về chủ đề được học (như môi trường, du lịch, hoặc cảm xúc cá nhân).

• Hiệu quả: Phương pháp này không chỉ phát triển kỹ năng ngôn ngữ mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tăng hứng thú học tập.

Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp STEAM là gì?

Ưu điểm

• Phát triển toàn diện:

STEAM không chỉ tập trung vào lý thuyết mà còn trang bị kỹ năng thực hành. Theo một khảo sát của Đại học Harvard (2021), 80% học sinh tham gia chương trình STEAM báo cáo rằng họ cảm thấy tự tin hơn trong việc giải quyết các vấn đề phức tạp.

• Tăng cường sáng tạo và tư duy phản biện:

Giáo dục STEAM khuyến khích học sinh tư duy sáng tạo và phản biện thông qua việc tích hợp nghệ thuật với các môn học STEM truyền thống. Cách tiếp cận này giúp học sinh phát triển tư duy tổng thể và logic, từ đó giải quyết các vấn đề phức tạp một cách sáng tạo. [2]

• Tăng cường sự tham gia và thành tích học tập của học sinh:

Các phương pháp STEAM, đặc biệt khi được kết hợp với học tập dựa trên dự án, đã chứng minh hiệu quả trong việc tăng cường sự tham gia của học sinh và cải thiện kết quả học tập. Học sinh thường đạt kết quả tốt hơn khi được tham gia trực tiếp vào các hoạt động học tập thực hành và trải nghiệm. [3]

Nhược điểm

• Hạn chế về nguồn lực:

Nhiều trường học phải đối mặt với các thách thức như chương trình giảng dạy quá tải và thiếu nguồn lực phát triển, làm cản trở khả năng thử nghiệm và triển khai đầy đủ giáo dục STEAM. Hạn chế này càng trầm trọng hơn do sự khan hiếm các ứng dụng giáo dục với nội dung học tập đầy đủ

• Đào tạo giáo viên còn hạn chế:

Cần có sự chuẩn bị và đào tạo tốt hơn cho giáo viên tương lai để thực hiện giáo dục STEAM một cách hiệu quả. Các công nghệ giảng dạy đổi mới và các mô hình tổ chức lớp học là cần thiết, nhưng chúng không phải lúc nào cũng có sẵn hoặc được triển khai trong các chương trình đào tạo giáo viên. [4]

Xem thêm: Phương pháp giảng dạy học tập cá nhân hoá

So sánh phương pháp STEAM với các phương pháp giáo dục khác

So với phương pháp STEM

Phương pháp STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học) tập trung chủ yếu vào việc phát triển kỹ năng logic và giải quyết vấn đề trong các lĩnh vực khoa học tự nhiên.

Tuy nhiên, STEAM bổ sung yếu tố Nghệ thuật (Arts), giúp phát triển cả trí tuệ cảm xúc và tư duy sáng tạo.

• Ví dụ: Một dự án STEM có thể yêu cầu học sinh lập trình robot để di chuyển chính xác. Trong khi đó, STEAM không chỉ yêu cầu robot hoạt động hiệu quả mà còn chú trọng vào thiết kế hình dáng đẹp mắt, hấp dẫn người dùng.

• Kết luận: STEAM mang tính toàn diện hơn, phù hợp với những công việc yêu cầu sự kết hợp giữa kỹ thuật và thẩm mỹ, chẳng hạn như thiết kế sản phẩm.

So với giáo dục truyền thống

Giáo dục truyền thống chủ yếu tập trung vào việc giảng dạy lý thuyết và kiểm tra ghi nhớ. Trong khi đó, STEAM khuyến khích học sinh áp dụng kiến thức vào thực tiễn và học thông qua trải nghiệm.

• Ví dụ: Thay vì chỉ học công thức tính diện tích hình tròn, học sinh trong lớp STEAM có thể thiết kế một bánh xe năng lượng mặt trời, áp dụng công thức để tính toán hiệu suất thu năng lượng.

• Kết luận: STEAM không chỉ giúp học sinh hiểu sâu kiến thức mà còn làm rõ ý nghĩa thực tế của những gì đã học.

So với phương pháp Montessori

Cả STEAM và Montessori đều lấy học sinh làm trung tâm, nhấn mạnh sự khám phá và học tập thông qua trải nghiệm. Tuy nhiên, STEAM thường áp dụng các công nghệ hiện đại và tập trung vào giải quyết các vấn đề thực tế.

• Ví dụ: Trong Montessori, trẻ nhỏ có thể học qua việc chơi ghép hình hoặc tự khám phá môi trường xung quanh. Trong STEAM, học sinh được hướng dẫn sử dụng công nghệ như máy in 3D để tạo ra mô hình ghép hình riêng.

• Kết luận: STEAM phù hợp hơn với học sinh lớn tuổi và các bài học cần tích hợp công nghệ, trong khi Montessori phù hợp với giai đoạn mầm non hoặc tiểu học, nơi trẻ cần nhiều sự tự do để khám phá.

So với phương pháp học tập dựa trên dự án (PBL)

Học tập dựa trên dự án (Project-Based Learning - PBL) và STEAM đều có điểm chung trong việc triển khai bài học thông qua các dự án thực tế. Tuy nhiên, STEAM đặc biệt nhấn mạnh vào sự tích hợp các lĩnh vực khoa học, nghệ thuật và công nghệ.

• Ví dụ: Trong PBL, học sinh có thể thực hiện một dự án xây dựng kế hoạch phát triển cộng đồng. Trong khi đó, dự án STEAM sẽ yêu cầu tích hợp công nghệ (như lập trình bản đồ số), toán học (tính toán chi phí), và nghệ thuật (thiết kế mô hình cộng đồng).

• Kết luận: PBL là một thành phần trong STEAM, nhưng STEAM mở rộng hơn với trọng tâm tích hợp các lĩnh vực chuyên môn khác nhau.

Đọc thêm: Các nhóm phương pháp giáo dục mầm non hỗ trợ trẻ phát triển toàn diện

Kết luận

Phương pháp giáo dục STEAM là một cách tiếp cận tiên tiến, giúp học sinh chuẩn bị tốt hơn cho những thách thức trong tương lai. Dù còn một số hạn chế như yêu cầu nguồn lực cao, phương pháp này vẫn được đánh giá là công cụ quan trọng thúc đẩy sáng tạo và phát triển toàn diện.

Ngoài ra, phụ huynh nếu có vấn đề cần giải đáp có thể đặt câu hỏi qua trang forum ZIM Helper.