CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM TẠI CÁC TRƯỜNG TIỂU HỌC 1. Tổng quan nghiên cứu vấn đề 1. Những nghiên cứu ở nước ngoài Trong gần hai thập k trở lại đây, giáo dục STEM đã, đang được rất nhiều nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu và xu hướng nghiên cứu về lĩnh vực này hiện nay còn tiếp tục được phát triển. Theo thống kê của Josh Brown, giai đoạn 2007 - 2010 tại Mỹ có 60 bài báo khoa học liên quan trực tiếp đến giáo dục STEM được xuất bản từ 8 tạp chí nổi tiếng trong lĩnh vực giáo dục của Mỹ, điều này cho thấy cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về giáo dục STEM được hết sức quan tâm [33].
Với mục đích nghiên cứu về xu hướng giáo dục STEM, Yuan-Chung Yu và cộng sự đã tập hợp và phân tích các tài liệu về giáo dục STEM trong cơ sở dữ liệu ISI giai đoạn từ 1992 - 2013 cho thấy từ năm 2008 xu hướng nghiên cứu về giáo dục STEM phát triển rất mạnh, cụ thể năm 2008 có khoảng 15 bài báo thì đến năm 2013 số lượng đã tăng lên gần 100 bài báo. Cũng trong giai đoạn này Mỹ là quốc gia có nhiều nghiên cứu về giáo dục STEM nhất với 200 công trình, tiếp theo đó là Anh với 36 công trình; Hà Lan, Úc mỗi quốc gia có 16 nghiên cứu; các quốc gia Tây Ban Nha, Ixaren, Thổ Nhĩ K , Ca-na-da, Đức, Đài Loan tổng cộng có 67 công trình; các quốc gia còn lại trên thế giới có 50 công trình. Nghiên cứu cũng chỉ ra 5 lĩnh vực liên quan đến giáo dục STEM bao gồm: Giáo dục học, Tâm lý học, Kĩ thuật, Dịch vụ khoa học chăm sóc sức khỏe và Khoa học máy tính [33]. Bên cạnh đó, hiện nay trên thế giới có một số khuynh hướng nghiên cứu về giáo dục STEM như: lịch sử, quá trình phát triển, tầm quan trọng của giáo dục STEM tiêu biểu là các tác giả Morrison, Amanda Roberts, David W.
Dugger, Ryan Brown… Những nghiên cứu theo hướng này tập trung tìm hiểu về bản chất của STEM, vai trò của STEM trong lịch sử phát triển khoa học công nghệ của loài người, những nhận thức về giáo dục STEM [33]. Tích hợp giáo dục STEM là một hướng nghiên cứu khá cơ bản về giáo dục STEM được rất nhiều nhà khoa học, tổ chức giáo dục quan tâm. Tiêu biểu là công trình của Honey và cộng sự [33]. Đây là kết quả nghiên cứu trong một thời gian dài của nhóm các chuyên gia thuộc nhiều lĩnh vực của y ban tích hợp giáo dục STEM (Mỹ) dưới sự ủng hộ của Viện Kĩ thuật Quốc gia và Ban khoa học giáo dục của Hội đồng nghiên cứu quốc gia Mỹ.
Nghiên cứu này là một kinh nghiệm quý báu về tích hợp giáo dục STEM trong chương trình GDPT hệ 12 năm của Mỹ. Cụ thể: nghiên cứu đã mô tả về khung lý thuyết tích hợp giáo dục STEM, tổng quan nghiên cứu những kinh nghiệm tích hợp giáo dục STEM, những nghiên cứu liên quan đến việc thiết kế tích hợp những trải nghiệm STEM, ngữ cảnh cho việc triển khai tích hợp STEM. 7 Ngoài ra, hiện nay cũng có nhiều nghiên cứu về mô hình và cải tiến mô hình giáo dục STEM, nghề nghiệp liên quan đến giáo dục STEM, các chương trình trải nghiệm STEM, phát triển đội ngũ GV, phương pháp giảng dạy STEM… Gần đây, đã có một số nghiên cứu đề cập đến yếu tố Nghệ thuật (Art) trong giáo dục STEM và đề xuất về dạy học liên ngành STEAM. Từ đó mở ra hướng nghiên cứu về những biến thể của giáo dục STEM [33].
Bên cạnh những nghiên cứu về giáo dục STEM, hiện nay nhiều trường Đại học ở Mỹ đã có những chương trình đào tạo thạc sĩ về dạy học tích hợp giáo dục STEM. Các chương trình này hướng tới việc đào tạo ra thế hệ những nhà lãnh đạo, những nhà giáo dục STEM thế k 21 với những hiểu biết sâu rộng về tính chất liên ngành của STEM và những cách tiếp cận mới cho việc giảng dạy và học tập các nội dung STEM. Các khóa học được thiết kế để truyền cảm hứng cho các GV niềm đam mê về lĩnh vực STEM và những khả năng để có thể giảng dạy nội dung STEM một cách hấp dẫn. Trong một công trình nghiên cứu của Tổ chức Giáo dục và Khoa học Liên bang Nga, tập trung vào những bài học đã học được từ các trường học thành công trong việc giảng dạy STEM [50].
Tổng thống Barack Obama phát biểu tại Hội chợ Khoa học Nhà Trắng hàng năm lần thứ ba, tháng 4 năm 2013: “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 GV 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 GV sự tôn trọng cao hơn mà họ xứng đáng.”[dẫn theo 14] Tháng 9/2013, Thủ tướng Malaysia, ông Datuk Seri Najib Razak phát biểu: "Malaysia dự kiến 60% trẻ em và thanh thiếu niên tham gia chương trình giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) và sự nghiệp cho một tương lai tốt đẹp hơn của đất nước." Najib cho biết trẻ em và thanh thiếu niên có thể bị cuốn hút bởi khoa học thông qua một phương pháp giảng dạy và học tập thú vị hơn. Đó là hãy cho họ tham gia vào các dự án thực tế và cung cấp cho họ một số dự án đầy thách thức để tìm giải pháp so với cách tiếp cận từ trên xuống mà ông cảm thấy khá là nhàm chán. Bên cạnh đó các nước đều đã và đang phát triển mạnh mẽ Giáo dục STEM [40].
Nghiên cứu ở Việt Nam Khác với các nước phát triển như Mỹ, giáo dục STEM du nhập vào Việt Nam không phải bắt nguồn từ các NCKH giáo dục hay từ chính sách vĩ mô về nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các cuộc thi Robot dành cho HS phổ thông do các công ty công nghệ tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài. Từ đó đến nay, giáo dục STEM đã bắt đầu có sự lan tỏa với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức thực hiện khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau. Và hoạt động STEM được biết đến nhiều ở Việt Nam từ năm 2015, khi Bộ Khoa học và Công 8 nghệ Việt Nam phối hợp với Liên minh STEM tổ chức ngày hội STEM lần đầu tiên. Tuy nhiên, thời gian đầu các hoạt động STEM chủ yếu được tổ chức như hoạt động ngoại khóa ngoài giờ học chủ yếu theo hình thức xã hội hóa, chưa được chú trọng đưa vào chương trình GDPT.
Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Một trong các giải pháp mà Chỉ thị đề ra nhằm thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam là: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình GDPT”. Chỉ thị cũng giao nhiệm vụ cho Bộ GDĐT “thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình GDPT; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018. Đây là văn bản đầu tiên ở cấp độ Chính phủ, tạo cơ sở pháp lý để đưa giáo dục STEM vào nhà trường phổ thông.
Ngày 25/01/2022 Quyết định số 131/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về phê duyệt Đề án “Tăng cường ứng dụng CNTT và chuyển đối số trong giáo dục và đào tạo giai đoạn 2022 - 2025, định hướng đến năm 2030” quy định “triển khai mô hình giáo dục tích hợp khoa học - công nghệ - kỹ thuật - toán học và nghệ thuật (giáo dục STEM/STEAM), phát triển tư duy lập trình, triển khai các chương trình về khoa học máy tính phù hợp; đưa nội dung phổ cập kỹ năng số và an toàn, an ninh mạng, các nền tảng mở, phần mềm nguồn mở vào chương trình giảng dạy từ cấp tiểu học để hình thành sớm các kỹ năng cần thiết cho công dân số” [19]. Đối với giáo dục trung học, Bộ GDĐT đã phối hợp với một số tổ chức quốc tế như Hội đồng Anh, trường Đại học Arizona triển khai chương trình thí điểm giáo dục STEM cho một số trường trung học tại một số tỉnh, thành phố ngay từ năm học 2017- 2018 và giáo dục STEM đã được Bộ GDĐT đưa vào các văn bản hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học hàng năm. Bên cạnh đó, giáo dục STEM đã được đưa vào nhiệm vụ năm học của nhiều Sở GDĐT trên cả nước. Trước đó, Bộ GDĐT đã triển khai các phong trào, các cuộc thi trong nhà trường phổ thông theo hướng này, điển hình như: cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học; vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết tình huống thực tiễn; sáng kiến giáo dục STEM - SchoolLAB dành cho HS trung học… Từ những chương trình thí điểm, những phong trào, cuộc thi này bước đầu đã có những tác động tích cực, lan tỏa, làm chuyển biến trong dạy và học tại các trường phổ thông trên cả nước.
Trên cơ sở đó, HS được thực hành, trải nghiệm nhiều hơn, học tập gắn liền với cuộc sống thực tiễn hơn. Tuy nhiên, các phong trào vẫn dừng lại ở hình thức thí điểm, các cuộc thi, thao giảng mà chưa trở thành hoạt động thường xuyên, phổ biến và tự nguyện của GV phổ thông. 9 Thực hiện chỉ đạo Chính phủ, từ năm 2018 Bộ GDĐT đã tổ chức biên soạn tài liệu và tập huấn triển khai thí điểm giáo dục STEM trong các trường THCS và THPT. Sau 2 năm triển khai thí điểm, ngày 14/8/2020, Bộ GDĐT đã ban hành Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học.
Ở cấp tiểu học các hoạt động STEM thường là các hoạt động ngoại khóa, hoạt động dưới dạng câu lạc bộ hoặc ngày hội trải nghiệm. Các hoạt động này cũng thường được tổ chức chủ yếu bởi các trung tâm giáo dục ngoài nhà trường kết hợp với nhà trường. Loại hình hoạt động giáo dục STEM được tổ chức thiên về các hoạt động Robotics, trải nghiệm khoa học hoặc các trò chơi STEM mang tính trải nghiệm.