Giáo dục STEM có những nét nổi bật như tích hợp liên môn (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học), học thông qua thực làm, gắn với đời sống quanh ta, vì thế giáo viên và học sinh ở vùng cao và nông thôn đã có sẵn những thuận lợi khi được học theo cách tiếp cận này.

Có năm “người thầy STEM” xuất sắc mà đa số học sinh nông thôn và vùng cao luôn có sẵn để học hỏi hằng ngày.

Trong đó, trước hết phải kể đến “Giáo sư” Thiên nhiên. Ở nông thôn và vùng cao, học sinh sống thường trực trong môi trường thiên nhiên. Việc gần gũi cây cỏ, động vật, sông hồ là những lợi thế hiển nhiên của học sinh nông thôn và miền núi so với học sinh thành phố. Có những ngôi trường ở thành phố lớn phải dùng cả hai tiết học chỉ để cho học sinh ngắm cây trong vườn và quan sát những con sâu. Nói cách khác, học sinh ở thành phố phải rất tốn kém thời gian và công sức thì mới thực sự được trải nghiệm những điều mà học sinh ở nông thôn được trải nghiệm trong đời sống bình thường.

Tiếp đến, có “Phó giáo sư” Khó khăn. Khó khăn luôn là người thầy lớn để cho mỗi chúng ta vượt qua và trưởng thành hơn. Khó khăn tuy có ở khắp mọi nơi nhưng khó khăn ở nông thôn và vùng cao đa dạng hơn và nghiêm trọng hơn. Học sinh ở nông thôn và vùng cao luôn phải giải các “bài toán tối ưu” mang tính chất sinh tồn để tiết kiệm tiền, năng lượng, sức lực, thức ăn, vật liệu và việc vượt qua những khó khăn như vậy chính là một “người thầy” mà học sinh thành phố không phải lúc nào cũng được học.

Ngoài ra còn có “Gia sư” Lao động. Ở nông thôn và vùng cao, lao động trong gia đình và xã hội là việc hiển nhiên với đa số học sinh. Có rất nhiều dụng cụ lao động và máy móc cũng như quy trình làm việc hết sức gần gũi với học sinh. Thông qua lao động trong gia đình và cộng đồng làng xóm, học sinh nông thôn và vùng cao ngoài việc được trải nghiệm học thông qua thực làm và thói quen làm việc nhóm thì còn có thêm cơ hội sáng tạo và học hỏi thông qua quan sát sự sáng tạo của những người khác.

Văn hóa cộng đồng ở nông thôn và vùng cao là một người thầy nữa. Lấy ví dụ như việc tổ chức các lễ hội ở nông thôn là những bài học về quy trình thiết kế kỹ thuật, về tối ưu nguồn lực. Trong đa số các trường hợp, các sinh hoạt văn hóa cộng đồng còn là nơi học sinh cùng một lúc được học với cả ba “người thầy” xuất sắc kể trên là: “Giáo sư” Thiên nhiên, “Phó giáo sư” Khó khăn và “Gia sư” Lao động.

Cuối cùng, chuyển đổi số là một người thầy dạy STEM tuyệt vời. Việc ngành giáo dục các cấp đang tích cực thúc đẩy chuyển đổi số, cộng với việc phổ cập Internet và điện thoại thông minh ở ngay cả những nơi hẻo lánh đã giúp cho giáo viên và học sinh nông thôn và vùng cao được tiếp cận nhiều bài học STEM từ rất nhiều nguồn khác nhau.

a
Cô Đào Thị Hồng Quyên hướng dẫn các cô giáo Trường Phổ thông dân tộc bán trú THCS Hồng Phong (huyện Bình Gia, Lạng Sơn) cách dùng các nguyên vật liệu sẵn có của địa phương (quả mận và tăm tre) trong mô phỏng ảnh hưởng của sạt lở, rung chấn đối với nhà cửa ở vùng trung du miền núi. Nội dung này nằm trong chuyên đề Quy trình thiết kế kỹ thuật của chương trình tập huấn do cô Quyên chủ trì. Ảnh: ĐHS, tháng 4/2023

Nhưng nông thôn và vùng cao cũng còn phải vượt qua nhiều lực cản cố hữu để có thể thúc đẩy giáo dục STEM.

Trước hết, đó là văn hóa đọc còn yếu kém ở nhiều nơi. Kinh nghiệm thực tế gần 10 năm thử nghiệm thúc đẩy giáo dục STEM ở nông thôn và vùng cao cho thấy giáo dục STEM được thúc đẩy vượt trội ở những nơi làm tốt về văn hóa đọc trong trường học như huyện Thái Thụy (tỉnh Thái Bình), huyện Nam Trực (tỉnh Nam Định), huyện Thanh Chương (tỉnh Nghệ An).

Thứ hai, mặc dù có ưu thế về trải nghiệm thực làm, việc đào tạo các quy trình khoa học và kỹ thuật lại chưa được tiến hành một cách bài bản. Ví dụ, học sinh có thể có trải nghiệm thực làm thông qua lao động nhưng sự hướng dẫn chủ yếu theo kiểu truyền miệng các kinh nghiệm chứ các em không được giải thích các nội dung khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.

Bên cạnh đó, học sinh không có điều kiện tiếp cận giáo dục STEM hay xóa mù lập trình (Coding Literacy) ở các trung tâm giáo dục STEM bên ngoài trường học như ở các thành phố lớn. Trình độ ngoại ngữ của các em cũng chưa tốt. Và nhất là nhận thức về sự cần thiết của giáo dục STEM trong môi trường xã hội còn hạn chế vì đây là một cách tiếp mới ngay cả với giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục ở bất cứ đâu trên cả nước.

Trước những thuận lợi và khó khăn như vậy ở nông thôn và vùng cao, việc tập huấn giáo dục STEM cho giáo viên càng trở nên cần thiết hơn bất cứ đâu. Ở đây cần nhấn mạnh một lần nữa rằng học sinh nông thôn và vùng cao không có điều kiện học ở các trung tâm giáo dục STEM bên ngoài nhà trường, do đó nếu giáo viên không được tập huấn giáo dục STEM thì học sinh không được học theo cách tiếp cận mới mẻ này. Việc tập huấn cũng phải được triển khai sao cho không tốn kém kinh phí, không hao tổn thời gian và không gây quá tải cho giáo viên thì mới khả thi trong điều kiện kinh tế - xã hội của nông thôn và miền núi.

Bài viết này chỉ đề cập những kinh nghiệm quan trọng từ việc tập huấn giáo viên nông thôn và vùng cao trong khuôn khổ Chương trình giải thưởng Tỏa sáng sức mạnh tri thức do cô giáo Đào Thị Hồng Quyên và các cộng sự đang triển khai ở 33 huyện của 15 tỉnh thành phố. Cô Quyên vốn là giáo viên phổ thông xuất phát từ trường làng và hiện vẫn đang sinh sống ở làng (huyện Mỹ Lộc, Nam Định). Bản thân có nhiều năm kinh nghiệm tập huấn giáo dục STEM cho giáo viên ở nông thôn và vùng cao, cô Quyên hiểu rõ những khó khăn và thuận lợi của nông thôn và vùng cao, chính vì thế cô đã nhanh chóng xác định được mục tiêu và nội dung của việc tập huấn giáo viên, dưới sự trợ giúp của nhóm chuyên gia đứng đầu là TS Đặng Văn Sơn (ĐH Khoa học tự nhiên, ĐH Quốc gia Hà Nội), người phụ trách chuyên môn của Liên minh STEM.

Chương trình tập huấn của cô Quyên hướng tới giúp cho ngành giáo dục và đào tạo của mỗi huyện xây dựng được cộng đồng giáo viên STEM có thể triển khai ba hình thức của giáo dục STEM, như chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo, đó là:

⁃ Dạy các môn Khoa học tự nhiên, Toán, Công nghệ, Tin học theo cách tiếp cận của giáo dục STEM;

⁃ Tổ chức hoạt động trải nghiệm ngoại khóa ở các câu lạc bộ STEM;

⁃ Tổ chức cho học sinh làm quen với nghiên cứu khoa học kỹ thuật.

Thầy Vũ Tuấn Anh – giáo viên Toán, thực hành sáng tạo dự án với công cụ AI trong buổi tập huấn cho giáo viên huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An, tháng 8/2023. Trong hoạt động này, thầy đang hướng dẫn AI nhận diện khuôn mặt ở hai trạng thái cười và không cười, và có thể nhúng dữ liệu thu được vào các ứng dụng khác. Ảnh: ĐHS
Thầy Vũ Tuấn Anh - giáo viên Toán, thực hành sáng tạo dự án với công cụ AI trong buổi tập huấn cho giáo viên huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An. Trong hoạt động này, thầy đang hướng dẫn AI nhận diện khuôn mặt ở hai trạng thái cười và không cười, và có thể nhúng dữ liệu thu được vào các ứng dụng khác. Ảnh: ĐHS, tháng 8/2023

Trong chương trình này, các giáo viên được tập huấn bốn chuyên đề chính, gồm: Chuyên đề Quy trình Khoa học; Chuyên đề Thiết kế kỹ thuật; Chuyên đề robotics; Chuyên đề nghiên cứu khoa học.

Việc tập huấn giáo viên được tổ chức theo hình thức trực tiếp với quy mô khoảng từ 100 - 150 giáo viên THCS mỗi huyện/thị, hứa hẹn tạo nên các cộng đồng giáo viên STEM được đào tạo bài bản. Cộng đồng giáo viên STEM của mỗi huyện thực hiện việc giảng dạy theo cách tiếp cận của giáo STEM hằng ngày sẽ tạo ra một kho tàng tri thức mới về giáo dục STEM, được lưu giữ và chia sẻ cũng như phản biện, giám sát thông qua các diễn đàn online do phòng Giáo dục và Đào tạo huyện quản lý cùng với sự tham gia tư vấn góp ý trực tiếp của các giảng viên trong Liên minh STEM. Có thể gọi đây là “người thầy giáo dục STEM” thứ sáu ở nông thôn và vùng cao.

Những nội dung cụ thể của việc tập huấn giáo viên sẽ được chúng tôi trình bày ở những bài viết tiếp theo. Những nội dung này hết sức phong phú, bao trùm từ việc sử dụng điện thoại di động làm cảm biến đo âm thanh, ánh sáng phục vụ nghiên cứu khoa học đến việc tổ chức các hoạt động của giáo dục STEM theo Quy trình thiết kế kỹ thuật chỉ dùng vật liệu tái chế. Hy vọng các bài viết đó sẽ hữu ích cho thầy cô, phụ huynh học sinh, và các chuyên gia STEM.

Đọc thêm: