Giáo dục STEM tích hợp

Giáo dục STEM tích hợp trong khung chương trình dạy học đã có từ khá lâu trong các nền giáo dục trên thế giới. Chẳng hạn như trong một tài liệu công bố năm 1935 của Hội đồng Quốc gia Giáo viên dạy tiếng Anh tại Mỹ (National Council of Teachers of English) đã đề xuất “đưa các tài liệu có liên quan đến nhiều chủ đề khác” sẽ giúp học sinh có những trải nghiệm học tập tốt hơn.

Theo nhà nghiên cứu Gordon Vars, thuộc trường đại học Kent, Mỹ thì khung chương trình dạy học trung tâm của Mỹ ra đời những năm 1980 cũng dựa trên hàng trăm nghiên cứu về hiệu quả của sự tích hợp các môn học đan xen vào nhau. Đến năm 2013, nhóm các nhà nghiên cứu giáo dục STEM của tiến sí Jo Anne Vasquez (chủ tịch Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học Mỹ) đã cụ thể hóa 3 cách tích hợp đó vào trong giáo dục STEM, bao gồm: tích hợp đa môn (tích hợp theo chủ đề) , tích hợp liên môn và tích hợp xuyên môn.

Tích hợp đa môn (Multidisciplinary integration): là cách tích hợp phổ biến nhất, trong đó học sinh học kiến thức và kỹ năng của các môn khác nhau nhưng cùng có liên hệ đến một chủ đề chung. Chẳng hạn khi học chủ đề về nông nghiệp thông minh, các giáo viên khoa học của chúng tôi sẽ chú trọng hướng đến cách cấu thành hệ thống, lập trình và tạo sản phẩm, các giáo viên sinh học của trường sẽ triển khai kiến thức nền về chăm sóc cây trồng, nhiệt độ và đất phù hợp, các giáo viên hóa học sẽ đan xen về những loại phân hữu cơ, vô cơ, hóa chất an toàn bảo vệ cây trồng,…

Chủ đề học có thể rất đa dạng, có thể liên quan về khoa học, nhưng cũng có thể liên quan về xã hội và môi trường. Tùy vào từng góc nhìn khác nhau, mỗi môn học góp phần giúp học sinh vận dụng, phân tích và khai thác thông tin ở các góc độ và mức độ khác nhau. 

Tích hợp liên môn (Interdisciplinary integration): là cách tích hợp ít phổ biến hơn, đòi hỏi các giáo viên phải có  kỹ năng gắn kết các chủ đề những môn học với nhau, thông qua đó học sinh học được các kiến thức và các kỹ năng từ hai hoặc nhiều môn có liên hệ chặt chẽ với nhau, giúp làm sâu sắc kiến thức và kỹ năng trong suốt quá trình học. Ví dụ phổ biến nhất cho trường hợp tích hợp liên môn là sự kết hợp của toán học trong quá trình học các môn khác.

Chẳng hạn như chủ đề cho lớp 10: “Môi trường và sự phát triển bền vững” sẽ bao gồm kiến thức của các môn học sau: môn Địa lý – bài Môi trường và tài nguyên thiên nhiên, môn GDCD – Ô nhiễm và trách nhiệm của công dân với môi trường và môn Công nghệ – Ảnh hưởng của thuốc hóa học bảo vệ thực vật đến quần thể sinh vật và môi trường.

Tích hợp xuyên môn (Transdisciplinary integration): là cách tích hợp phức tạp nhất trong xây dựng các chương trình dạy học. Học sinh khi học các chương trình tích hợp xuyên môn đòi hỏi phải vận dụng các kiến thức và kỹ năng từ các môn học khác nhau để cùng giải quyết một vấn đề thực tế trong cuộc sống hoặc làm phong phú quá trình học tập trải nghiệm của bản thân. Để tham gia các chương trình tích hợp này, học sinh phải có được một kiến thức và kỹ năng nhất định về các môn học khác nhau. Trong công tác dạy học cũng đòi hỏi giáo viên phải có sự chuẩn bị kỹ lưỡng, vì liên quan đến nhiều vấn đề trong đời sống, vấn đề mở có nhiều lời giải và hướng giải quyết khác nhau.

Chẳng hạn, học sinh đi thực địa quan sát nguồn nước ô nhiễm ở sông. Học sinh phải vận dụng các kiến thức về hóa học, sinh học để phân tích chất lượng nguồn nước, các mối liên hệ giữa sinh vật với môi trường. Ngoài ra, học sinh còn phải vận dụng kiến thức về xã hội để hiểu được tác động của con người với nguồn ô nhiễm và các giải giải pháp khả thi trong điều kiện địa phương. Học sinh còn phải học cách lập luận và trình bày một báo cáo khoa học hoặc viết thư thuyết phục chính quyền địa phương theo thể thức viết một văn bản hành chính.

Điều đó có nghĩa là: học sinh học được các trải nghiệm thực tế, gắn kiến thức với bối cảnh cụ thể và cho thấy được vai trò và sức mạnh của kiến thức đối với sự thay đổi của các vấn đề trong xã hội.