Từ bài học STEM phát triển năng lực qua khám phá, trải nghiệm

Học sinh Trường THCS Lương Định Của (phường Cát Lái, TPHCM) trong giờ học STEM.

Quá trình này góp phần hình thành tư duy sáng tạo, khả năng hợp tác và năng lực giải quyết vấn đề.

Từ kiến thức đến giải pháp thực tiễn

Thông tư số 86/2026/TT-BGDĐT của Bộ GD&ĐT quy định về tổ chức hoạt động giáo dục tích hợp khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (giáo dục STEM) trong giáo dục phổ thông, hướng đến tăng cường năng lực khám phá, vận dụng sáng tạo kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn. Theo đó, giá trị của bài học STEM không chỉ nằm ở sản phẩm được tạo ra mà còn ở quá trình học sinh chủ động tìm tòi, thử nghiệm, đánh giá và điều chỉnh giải pháp.

Cách tiếp cận này được thể hiện qua việc tổ chức các hoạt động học tập theo hướng khuyến khích học sinh khám phá, kiểm chứng kiến thức trước khi vận dụng vào thiết kế sản phẩm.

Cô Nguyễn Thị Ngọc Linh, giáo viên Khoa học tự nhiên, Trường THCS Trần Văn Ơn (phường Tân Định, TPHCM) chia sẻ ví dụ về bài học độ dãn của lò xo trong chương trình Khoa học tự nhiên lớp 6. Theo đó, thay vì yêu cầu học sinh chế tạo cân lò xo ngay từ đầu, giáo viên hướng dẫn các em tìm hiểu đặc điểm độ dãn của lò xo thông qua quan sát và thực nghiệm.

Từ chiếc cân lò xo quen thuộc, học sinh quan sát cấu tạo, tìm hiểu tính đàn hồi và đặt giả thuyết về mối quan hệ giữa khối lượng vật treo với độ dãn của lò xo. Chẳng hạn, học sinh đặt giả thuyết khi tăng khối lượng vật treo lên gấp đôi, độ dãn của lò xo cũng tăng tương ứng trong phạm vi khảo sát. Các em đề xuất phương án thí nghiệm, đo đạc, đối chiếu kết quả với giả thuyết và rút ra kết luận.

“Qua đo đạc, ghi nhận kết quả và phân tích số liệu, học sinh rèn luyện kỹ năng thực hành, tính toán và vận dụng kiến thức về tỉ lệ. Nếu điều kiện thời gian tiết học cho phép, các em tiếp tục sử dụng kết quả nghiên cứu để chế tạo cân lò xo. Cách tiếp cận này giúp học sinh hiểu mối liên hệ giữa nghiên cứu khoa học và thiết kế kỹ thuật, đồng thời biết vận dụng kiến thức để tạo ra sản phẩm thực tiễn”, cô Linh cho hay.

Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ STEM, giải pháp ban đầu không phải lúc nào cũng đáp ứng yêu cầu. Mô hình có thể chưa hoạt động như dự kiến, vật liệu lựa chọn chưa phù hợp hoặc kết quả thử nghiệm chưa đạt mục tiêu. Khi đó, học sinh phải xem xét nguyên nhân, trao đổi với các thành viên trong nhóm và điều chỉnh cách làm. Đây cũng là lúc các em nhận ra việc vận dụng kiến thức vào thực tế đòi hỏi nhiều hơn khả năng ghi nhớ lý thuyết.

Học sinh Trường THCS Trần Văn Ơn trong một hoạt động STEM.

Chia sẻ từ góc nhìn người học, Nguyễn Bùi Anh Duy, lớp 9A6, Trường THCS Trần Văn Ơn cho biết, học STEM mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng đặt ra không ít thử thách. Khi thực hiện một nhiệm vụ STEM, nam sinh vận dụng kiến thức từ nhiều môn học. Trong đó, Khoa học tự nhiên cung cấp nền tảng về khoa học và kỹ thuật; Toán học giúp thống kê, tính toán, xử lý số liệu; Công nghệ và Tin học hỗ trợ tìm hiểu, ứng dụng công nghệ vào học tập. Ngữ văn cũng đóng vai trò quan trọng khi học sinh viết báo cáo, trình bày kết quả thực hành và diễn đạt ý tưởng.

Theo Anh Duy, khó khăn lớn nhất là vận dụng kiến thức đã học vào thực tế không đơn giản như làm bài tập lý thuyết. Bản thân phải làm quen với phương pháp học mới, đồng thời kết hợp kiến thức của nhiều môn để giải quyết một nhiệm vụ. Tuy nhiên, quá trình này giúp nam sinh ôn tập, hiểu sâu hơn và nhận ra kiến thức không chỉ nằm trong sách vở mà còn có thể ứng dụng vào cuộc sống.

“Một trải nghiệm em nhớ nhất là khi học lớp 7, em được thực hành quan sát mẫu vật dưới kính hiển vi trong phòng thực hành. Em rất hào hứng khi lần đầu trực tiếp quan sát mẫu vật, ghi chép kết quả và vận dụng kiến thức đã học để tìm hiểu đặc điểm, tên gọi cũng như khả năng gây bệnh của một số vi sinh vật. Trải nghiệm ấy giúp em hiểu rõ hơn ý nghĩa của việc học đi đôi với hành”, anh Duy chia sẻ.

Phát triển năng lực từ quá trình trải nghiệm

Từ thực tiễn tổ chức hoạt động STEM, vấn đề đặt ra là làm thế nào để nhận diện và đánh giá sự phát triển năng lực của học sinh. Theo cô Nguyễn Thị Ngọc Linh, giáo viên cần quan sát toàn bộ quá trình thực hiện nhiệm vụ, thay vì chỉ căn cứ vào sản phẩm cuối cùng.

Cụ thể, giáo viên chú ý cách học sinh tiếp nhận nhiệm vụ, chủ động đặt câu hỏi, trao đổi và tranh luận với bạn bè để làm rõ vấn đề. Khả năng trình bày, giải thích và bảo vệ ý tưởng bằng kiến thức đã học cũng là căn cứ quan trọng để đánh giá sự tiến bộ của các em.

Trong quá trình thử nghiệm, khi thiết kế ban đầu chưa đạt yêu cầu, học sinh được khuyến khích tìm nguyên nhân và đề xuất hướng cải tiến. Giáo viên có thể đánh giá các em thông qua bản vẽ thiết kế, báo cáo, bài trình chiếu, poster và kết quả thực hành. Một bản thiết kế được điều chỉnh sau khi tiếp nhận góp ý, hay một sản phẩm chưa hoạt động nhưng học sinh biết xác định nguyên nhân và tìm cách khắc phục, đều cho thấy những biểu hiện đáng ghi nhận trong tư duy và phương pháp giải quyết vấn đề.

Học sinh Trường Tiểu học Thuận Kiều (phường Đông Hưng Thuận, TPHCM) tham gia Ngày hội STEM do nhà trường tổ chức.

Từ góc nhìn chuyên môn, ThS. Phan Nguyễn Trúc Phương, Trưởng bộ phận giải pháp đào tạo của một đơn vị đang giảng dạy STEM tại các trường học ở TPHCM cho rằng, giá trị cốt lõi của giáo dục STEM không chỉ nằm ở sản phẩm học sinh tạo ra mà còn ở cách các em vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn.

Thông qua việc tích hợp khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, học sinh có cơ hội kết nối kiến thức giữa các môn học, phát triển tư duy logic và hiểu rõ hơn ý nghĩa của những điều được học. Chẳng hạn, với chủ đề thiết kế mô hình tưới cây tự động, các em phải tìm hiểu nhu cầu nước của cây, nguyên lý hoạt động của cảm biến, cách kết nối các bộ phận và tính toán lượng nước phù hợp. Khi mô hình chưa vận hành hiệu quả, học sinh cần phân tích nguyên nhân, điều chỉnh thiết kế và thử nghiệm lại.

“Chính quá trình tìm tòi, thử nghiệm và điều chỉnh giúp học sinh rèn luyện khả năng phân tích, lựa chọn giải pháp và kiểm chứng kết quả. Đây cũng là điểm khác biệt giữa việc thực sự vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề với việc chỉ làm theo một quy trình có sẵn”, ThS. Phan Nguyễn Trúc Phương chia sẻ.

Để tạo ra những trải nghiệm học tập như vậy, việc lựa chọn chủ đề STEM cần xuất phát từ những vấn đề gần gũi với đời sống. Tại TPHCM, các nhà trường có thể khai thác những nội dung như tiết kiệm nước, phân loại rác, bảo vệ môi trường hoặc ứng dụng công nghệ trong đời sống để xây dựng chủ đề phù hợp với lứa tuổi và yêu cầu cần đạt của chương trình.

Theo ThS. Phan Nguyễn Trúc Phương, nhiệm vụ học tập cần đủ mở để học sinh đề xuất nhiều phương án, đồng thời có tiêu chí rõ ràng để đánh giá tính khả thi của từng giải pháp. Giáo viên giữ vai trò thiết kế nhiệm vụ, định hướng và hỗ trợ, thay vì cung cấp sẵn toàn bộ quy trình. Học sinh cần được chủ động tìm kiếm thông tin, phân công công việc, xây dựng phương án, thử nghiệm và cải tiến sản phẩm; qua đó rèn luyện khả năng lập luận, bảo vệ lựa chọn và rút kinh nghiệm từ những lần thử nghiệm chưa thành công.

Điều kiện cơ sở vật chất cũng cần được tính đến khi triển khai hoạt động STEM. Với sự khác biệt về nguồn lực giữa các trường học tại TPHCM, hoạt động có thể được thiết kế linh hoạt trên cơ sở điều kiện sẵn có, không nhất thiết phụ thuộc vào phòng học chuyên biệt hay thiết bị đắt tiền. Điều cốt yếu là xác định đúng mục tiêu học tập và xây dựng nhiệm vụ phù hợp để học sinh có cơ hội vận dụng kiến thức, chủ động tìm kiếm và kiểm chứng giải pháp.

Những yêu cầu này phù hợp với định hướng của Thông tư số 86/2026/TT-BGDĐT về tổ chức hoạt động giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông, hướng đến phát triển phẩm chất và năng lực học sinh. Theo ThS. Phan Nguyễn Trúc Phương, việc triển khai cần xuất phát từ mục tiêu giáo dục, điều kiện thực tế của nhà trường và đặc điểm học sinh, chú trọng chất lượng trải nghiệm và sự tiến bộ của người học, thay vì chạy theo số lượng hoạt động hoặc hình thức sản phẩm.