Năm bước đến ISEF

ISEF là một hội thi cạnh tranh khốc liệt, đẳng cấp hàng đầu thế giới. Các đề tài và dự án dự thi phần lớn được đầu tư kỹ lưỡng và thực hiện tại các phòng thí nghiệm hiện đại, kết hợp với các trường đại học danh tiếng. Nhiều dự án có sự hướng dẫn của các giáo sư giỏi và được tài trợ bởi các quỹ phát triển tài năng. Để lọt vào vòng chung kết ISEF, các thí sinh đã phải trải qua một quá trình chuẩn bị và nỗ lực vượt bậc, khẳng định tài năng và sự kiên trì trong nghiên cứu khoa học. Những học sinh tham gia ISEF không chỉ thể hiện sự xuất sắc của mình mà còn đại diện cho tương lai của khoa học và công nghệ.

Với kinh nghiệm giảng dạy và nghiên cứu trong lĩnh vực giáo dục STEM tại Mỹ hơn 13 năm, đồng thời là thành viên ban giám khảo ISEF 2024, tác giả xin đề xuất một số giải pháp giúp các cơ sở giáo dục tại địa phương hỗ trợ học sinh Việt Nam đam mê nghiên cứu khoa học và tham gia sân chơi lớn một cách hiệu quả như sau:

Tăng cường giáo dục STEM ngay từ bậc tiểu học để giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, khả năng giải quyết vấn đề và kỹ năng nghiên cứu.

Giáo dục STEM nếu được triển khai đa dạng, từ những cấp học thấp sẽ giúp học sinh hình thành tư duy khoa học và kỹ thuật một cách tự nhiên, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tham gia các cuộc thi nghiên cứu khoa học đẳng cấp quốc tế như ISEF về sau.

Trong giáo dục STEM, học sinh thường làm các dự án hoặc bài tập thực hành gắn kết với các vấn đề thực tế, do vậy học sinh được kích thích để suy nghĩ sáng tạo, tìm kiếm các giải pháp mới và áp dụng kiến thức vào thực tiễn một cách dễ dàng. Khả năng giải quyết vấn đề là kỹ năng cốt lõi trong nghiên cứu khoa học, giúp học sinh tự tin hơn khi đối mặt với các thách thức và phức tạp trong quá trình thực hiện dự án nghiên cứu.

Động viên, khích lệ học sinh tham gia các hội thi khoa học kỹ thuật các cấp: Các cơ sở giáo dục cần tạo sân chơi đa dạng để học sinh thể hiện khả năng sáng tạo, khích lệ tinh thần nghiên cứu khoa học. Khuyến khích học sinh tham gia hội thi sáng tạo khoa học kỹ thuật các cấp, cung cấp cơ hội cho học sinh tiếp cận những xu hướng nghiên cứu mới và gặp gỡ các nhà khoa học đầu ngành, đặc biệt các nhà nghiên cứu có nhiều công trình công bố quốc tế mới.

Việc tham gia trải nghiệm tại các hội thi sẽ giúp các em phát triển kỹ năng nghiên cứu, tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề, những kỹ năng quan trọng trong thế kỷ 21.

Đặc biệt, cần khuyến khích học sinh tự tìm tòi khám phá, tự đề xuất ý tưởng và tự thực hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Khi thất bại, các em sẽ hiểu được các sản phẩm khoa học và công nghệ không đến một cách dễ dàng, đó luôn là một hành trình sửa sai và hoàn thiện liên tục. Tại hội thi ISEF, thang điểm dành cho phần thuyết trình và trả lời phỏng vấn của thí sinh có trọng số cao nhất (35/100). Do vậy, học sinh cần thật sự hiểu những gì mình làm và những bài học rút ra.

Tập huấn giáo viên phụ trách các CLB STEM để giúp họ hướng dẫn học sinh tham gia các hội thi có chất lượng.

Trước hết, giáo viên cần hiểu rõ quy trình nghiên cứu khoa học và thiết kế kỹ thuật để truyền đạt kiến thức này một cách hiệu quả cho học sinh. Sự hiểu biết sâu sắc về các bước nghiên cứu, từ xác định vấn đề, đặt câu hỏi nghiên cứu, thu thập và phân tích dữ liệu, đến trình bày kết quả, sẽ giúp giáo viên hỗ trợ học sinh xây dựng các dự án khoa học chất lượng và có tính khả thi cao.

Bên cạnh đó, giáo viên cần được trang bị kỹ năng hướng dẫn và cố vấn dự án. Kinh nghiệm tại Mỹ là các giáo viên muốn trở thành người hướng dẫn (mentor) đều phải trải qua một khóa tập huấn ngắn hạn. Tại đó, giáo viên được cung cấp các phương pháp và công cụ cần thiết để truyền cảm hứng, hướng dẫn học sinh trong quá trình nghiên cứu.

Giáo viên cũng cần được hướng dẫn cách động viên, khích lệ và tạo động lực cho học sinh, giúp các em vượt qua những khó khăn và thử thách trong quá trình nghiên cứu.

Kết nối với các tổ chức khoa học, đặc biệt là các trường đại học có thế mạnh: Đây là việc vô cùng cần thiết vì nó giúp học sinh học hỏi kinh nghiệm thực tiễn và kiến thức chuyên môn từ những người đã có nhiều năm nghiên cứu và làm việc trong các lĩnh vực khoa học khác nhau, tránh làm lại những gì người khác đã làm hoặc mắc lại sai lầm người khác đã mắc.

Sự chia sẻ kinh nghiệm từ các nhà khoa học giúp học sinh hiểu rõ hơn về quy trình nghiên cứu khoa học, từ việc hình thành ý tưởng, thực hiện thí nghiệm, đến phân tích kết quả và trình bày dự án.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học và chuyên gia có thể đóng góp ý kiến, gợi ý và hướng dẫn, giúp học sinh hoàn thiện và nâng cao chất lượng dự án. Khoa học không thể dễ dãi, nên các số liệu và biện giải cần chính xác. Chính vì vậy, ở cấp phổ thông các em ít có điều kiện tiếp cận khoa học chính xác. Những nhận định chuyên môn từ các chuyên gia không chỉ giúp dự án trở nên chính xác và khoa học hơn mà còn giúp học sinh hiểu rõ hơn về các yếu tố cần cải thiện và phát triển trong nghiên cứu của mình.

Kinh nghiệm tại Mỹ, các trường phổ thông thường liên kết với các trường đại học trong khu vực hay tại địa phương. Các trường đại học này có thể cung cấp cho các học sinh phổ thông có đam mê, thể hiện năng khiếu tài liệu, công cụ, và cơ sở vật chất cần thiết cho các thí nghiệm và nghiên cứu. Ngoài ra, các tổ chức khoa học tại Mỹ thường có các chương trình, hội thảo và hội nghị mà học sinh có thể tham gia để mở rộng kiến thức và mạng lưới quan hệ. Thông qua những sự kiện này, học sinh có thể gặp gỡ, giao lưu và trao đổi ý tưởng với những người có cùng đam mê và sở thích.

Hỗ trợ cơ sở vật chất tại các cơ sở giáo dục trọng điểm: Các cơ sở giáo dục trọng điểm cần được trang bị đầy đủ thiết bị, phòng thí nghiệm hiện đại cho các trường học để học sinh có điều kiện thuận lợi thực hiện các dự án nghiên cứu khoa học.

Các khu vực quận huyện cần có một trung tâm, một phòng STEM lab hiện đại. Khi môi trường học tập và nghiên cứu tốt hơn, học sinh sẽ có điều kiện thực hành và thử nghiệm các ý tưởng khoa học của mình.

Các thiết bị và công cụ thí nghiệm chất lượng cao là nền tảng để thực hiện các nghiên cứu khoa học chính xác và đáng tin cậy, điều này đặc biệt quan trọng trong các cuộc thi quốc tế như ISEF.

Bên cạnh đó, việc trang bị phòng thí nghiệm hiện đại sẽ giúp học sinh tiếp cận và làm quen với các công nghệ mới. Điều này không chỉ tăng cường hiểu biết và kỹ năng thực hành mà còn kích thích sự sáng tạo và khám phá của các em, truyền cảm hứng cho các em tham gia các hoạt động nghiên cứu.

Trò chuyện với các em học sinh Việt Nam và với nhiều giáo viên tại các trường phổ thông trong cả nước tại các hội thi khoa học và kỹ thuật, tác giả tin rằng với sự quan tâm và đầu tư đúng mức, học sinh Việt Nam sẽ tiếp tục gặt hái nhiều thành công hơn nữa tại các sân chơi khoa học quốc tế. Hoạt động học tập này không đơn thuần là thi cử, thiên về giải các đề thi như các cuộc thi Olympic các môn khoa học, mà là sự vận dụng tích hợp liên môn, phát triển nhiều kỹ năng cần thiết hướng đến các giải pháp trong khoa học và kỹ thuật, ứng dụng vào đời sống. Do vậy, việc khuyến khích và tạo điều kiện cho các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật sẽ góp phần ươm tạo tài năng và chuẩn bị nguồn nhân lực thế hệ mới trong tương lai.