Giáo dục STEM – Mô hình dạy học 5E.

Giáo dục STEM-Mô hình dạy học 5E được hiểu như sau: 5E viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (Gắn kết), Explore (Khảo sát), Explain (Giải thích), Eloborate (Củng cố), và Evaluate (Đánh giá). Trong các lớp học khoa học và các chương trình tích hợp STEM (integrated STEM education) ở Mỹ, mô hình dạy học 5E được áp dụng khá phổ biến. Mô hình 5E dựa trên thuyết kiến tạo nhận thức (cognitive constructivism) của quá trình học, theo đó học sinh xây dựng các kiến thức mới dựa trên các kiến thức hoặc trải nghiệm đã biết trước đó. Để giúp các giáo viên dạy học các môn STEM ở Việt Nam có thêm thông tin tham khảo về cách dạy theo mô hình 5E tại Mỹ, học viện xin giới thiệu đặc điểm tổng quan về mô hình 5E. 

• Gắn kết (Engagement) 

Giáo dục STEM 5e trong giai đoạn đầu của chu kỳ học tập, giáo viên tìm hiểu nhanh về các kiến thức liên quan đến chủ đề bài học. Điều quan trọng là khuyến khích quan tâm đến các khái niệm sắp tới để học sinh có thể sẵn sàng tìm hiểu. Giáo viên có thể gợi ý học sinh đặt câu hỏi mở hoặc ghi lại những gì các em đã biết về chủ đề. Thông qua các hoạt động đa dạng, giáo viên thu hút sự chú ý và quan tâm của học sinh, tạo không khí hào hứng trong lớp học, học sinh cảm thấy có sự liên hệ và kết nối với những kiến thức hoặc trải nghiệm trước đó. Giai đoạn này cho phép học sinh gắn kết, liên hệ lại với các trải nghiệm những gì các em đã thấy, hay đã tìm hiểu  trước đây. Trong bước này, các khái niệm mới cũng sẽ được giới thiệu cho các em để củng cố các trải nghiệm và các khái niệm mà các em đưa ra. Ví dụ: Trong giai đoạn này, giáo viên có thể cho các học sinh tham gia các trò chơi, xem các đoạn phim ngắn, tư liệu hay hình ảnh liên quan đến chủ đề bài học. 

• Khảo sát (Exploration)

Giáo dục STEM trong giai đoạn này, học sinh được chủ động khám phá các khái niệm mới thông qua các trải nghiệm học tập cụ thể. Giáo viên cung cấp những kiến thức hoặc những trải nghiệm mang tính cơ bản, nền tảng, dựa vào đó các kiến thức mới có thể được bắt đầu. Giai đoạn này, học sinh sẽ trực tiếp khám phá và thao tác trên các vật liệu hoặc học cụ đã được chuẩn bị sẵn. Giáo viên có thể yêu cầu học sinh thực hiện các hoạt động như quan sát, làm thí nghiệm, thiết kế, thu thập số liệu. Ví dụ: Trong bài học liên quan đến năng lượng điện, tôi có chuẩn bị các đề tài như: điện hạt nhân, điện gió, điện mặt trời, … và chuẩn bị mỗi nhóm một chiếc laptop. Qua đó tôi cho các nhóm tìm hiểu và thu thập thông tin về các chủ đề liên quan, sau đó tôi cho các bạn thuyết trình và giải thích về các thông tin các bạn tìm được trên Internet. Đặc biệt ở giai đoạn này, chúng ta khuyến khích hết sức để các bạn có thể đưa ra những câu trả lời, đôi khi là phỏng đoán có thể đúng hoặc sai.

• Giải thích (Explanation) 

Giáo dục STEM ở giai đoạn này, giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh tổng hợp kiến thức mới và đặt câu hỏi nếu họ cần làm rõ thêm. Giáo viên tạo điều kiện cho học sinh được trình bày, miêu tả, phân tích các trải nghiệm hoặc quan sát thu thập được ở bước Khảo sát. Ở bước này, giáo viên có thể giới thiệu các thuật ngữ mới, khái niệm mới, công thức mới, giúp học sinh kết nối và thấy được sự liên hệ với trải nghiệm trước đó. Để giai đoạn này hiệu quả, giáo viên nên yêu cầu học sinh chia sẻ những gì mà các em đã học được trong giai đoạn Khảo sát trước khi giới thiệu thông tin chi tiết một cách trực tiếp hơn. Ví dụ: Giáo viên hỏi các nhóm sau khi tiến hành thí nghiệm thấy có hiện tượng gì xảy ra hoặc thí nghiệm đó có trả lời được câu hỏi ban đầu không, hoặc giáo viên có thể giới thiệu các công thức, khái niệm, sơ đồ mới để hệ thống hóa lại các kiến thức mà các học sinh đã khám phá ra ở bước trước đó. 

• Củng cố (Elaborate) 

Giáo dục STEM giai đoạn này tập trung vào việc tạo cho học sinh có được cơ hội áp dụng những gì đã học được. Giáo viên giúp học sinh thực hành và vận dụng các kiến thức đã học được ở bước Giải thích, giúp học sinh đào sâu hơn các hiểu biết, khéo léo hơn các kỹ năng, và có thể áp dụng được trong những tình huống và hoàn cảnh đa dạng khác nhau. Điều này giúp các kiến thức trở lên sâu sắc hơn. Giáo viên có thể yêu cầu học sinh trình bày chi tiết hoặc tiến hành khảo sát bổ sung để củng cố các kỹ năng mới. Giai đoạn này cũng nhằm giúp học sinh củng cố kiến thức trước khi được đánh giá thông qua các bài kiểm tra. Ví dụ: Giáo viên ra bài tập tìm điểm giống và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng, hoặc cho một trò chơi thử thách giúp học sinh vận dụng ngay các kiến thức vừa được học. 

• Đánh giá (Evaluation)

Giáo dục STEM mô hình 5E cho phép đánh giá chính thức (dưới dạng các bài kiểm tra) và phi chính thức (dưới dạng những câu hỏi nhanh). Trong giai đoạn này, giáo viên có thể quan sát học sinh thông qua các hoạt động nhóm nhỏ hoặc nhóm lớn để xem sự tương tác trong quá trình học. Cũng cần lưu ý là học sinh thường tiếp cận vấn đề theo cách mà các em học được, nghĩa là nếu tăng cường đa dạng hoạt động dạy học và đánh giá, học sinh sẽ hiểu vấn đề được nhiều mặt hơn. Các yếu tố hữu ích khác của giai đoạn đánh giá bao gồm tự đánh giá, bài tập viết và bài tập trắc nghiệm, hoặc các sản phẩm. Ở đây, giáo viên sẽ linh hoạt sử dụng các kỹ thuật đánh giá đa dạng để nhận biết quá trình nhận thức và khả năng của từng học sinh, từ đó đưa ra các phương hướng điều chỉnh và hỗ trợ học sinh phù hợp, giúp học sinh đạt được các mục tiêu học tập như đã đề ra. Ví dụ: Giáo viên có thể cho học sinh làm bài tập trắc nghiệm nhanh với các thẻ từ khóa, hoặc bài viết tự luận trong một đoạn văn gồm 5 câu, hoặc trả lời câu hỏi giữa các nhóm trong vòng 5 phút, hoặc thuyết trình kết quả sản phẩm học tập.